A conceptual MBSE framework for satellite AIT planning

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Eduardo Escobar Bürger
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: eng
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/10.18.19.41
Resumo: Este trabalho trata sobre montagem, integração e testes de satélites. O principal objetivo do trabalho é apresentar um framework conceitual que forneça entradas relacionadas ao produto para o planejamento de AIT de satélites durante as fases iniciais de projeto do sistema. Após a inserção em órbita os satélites, na maioria dos casos, não são reparáveis. Juntamente com a alta complexidade dos sistemas, os altos custos e a severidade dos ambientes de lançamento e espacial, os satélites precisam ser rigorosamente montados, integrados e testados (AIT) para garantir suas funções e desempenho no espaço. O principal objetivo do AIT é obter um sistema de alto nível de confiabilidade para atender aos parâmetros de desempenho especificados. O processo de AIT envolve um grande esforço de equipe e representa uma das principais partes do custo e do cronograma de programas espaciais. As atuais pesquisas em AIT de satélites focam na eficiência das atividades (usando menos recursos), bem como no uso de engenharia simultânea para antecipar os requisitos às fases iniciais do projeto. A engenharia de sistemas baseada em modelos (MBSE) é usada para lidar com sistemas complexos como os satélites. Os modelos permitem uma compreensão singular de um assunto, contrastando com a linguagem escrita tradicional centrada em documentos, a qual muitas vezes leva a uma interpretação ambígua, dependendo da perspectiva do espectador. Muito além dos benefícios de comunicação, várias pesquisas indicam que o MBSE também pode melhorar a qualidade, a produtividade e reduzir os riscos dos projetos. Este trabalho introduz o MBSE para abordar os desafios do AIT de satélites. O trabalho apresenta um framework conceitual que considera o uso do MBSE para fornecer entradas para o planejamento do AIT de satélites. A aplicação do framework é demonstrada no AIT de um pequeno satélite universitário. O framework proposto mostrou que fomenta a contribuição do time de AIT com o projeto do produto, enquanto captura em modelos aproximadamente 91% das entradas relacionadas ao produto que formam a base do planejamento do AIT.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisA conceptual MBSE framework for satellite AIT planningUm framework conceitual de MBSE para o planejamento do AIT de satélites2018-11-01Geilson LoureiroAdalberto Coelho da Silva JúniorChristopher Shneider CerqueiraLuis Eduardo Vergueiro Loures da CostaEduardo Escobar BürgerInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas EspaciaisINPEBRsatellite assemblyintegration and testsMBSEAIT planningmontagemintegração e teste de satélitesMBSEplanejamento de AITEste trabalho trata sobre montagem, integração e testes de satélites. O principal objetivo do trabalho é apresentar um framework conceitual que forneça entradas relacionadas ao produto para o planejamento de AIT de satélites durante as fases iniciais de projeto do sistema. Após a inserção em órbita os satélites, na maioria dos casos, não são reparáveis. Juntamente com a alta complexidade dos sistemas, os altos custos e a severidade dos ambientes de lançamento e espacial, os satélites precisam ser rigorosamente montados, integrados e testados (AIT) para garantir suas funções e desempenho no espaço. O principal objetivo do AIT é obter um sistema de alto nível de confiabilidade para atender aos parâmetros de desempenho especificados. O processo de AIT envolve um grande esforço de equipe e representa uma das principais partes do custo e do cronograma de programas espaciais. As atuais pesquisas em AIT de satélites focam na eficiência das atividades (usando menos recursos), bem como no uso de engenharia simultânea para antecipar os requisitos às fases iniciais do projeto. A engenharia de sistemas baseada em modelos (MBSE) é usada para lidar com sistemas complexos como os satélites. Os modelos permitem uma compreensão singular de um assunto, contrastando com a linguagem escrita tradicional centrada em documentos, a qual muitas vezes leva a uma interpretação ambígua, dependendo da perspectiva do espectador. Muito além dos benefícios de comunicação, várias pesquisas indicam que o MBSE também pode melhorar a qualidade, a produtividade e reduzir os riscos dos projetos. Este trabalho introduz o MBSE para abordar os desafios do AIT de satélites. O trabalho apresenta um framework conceitual que considera o uso do MBSE para fornecer entradas para o planejamento do AIT de satélites. A aplicação do framework é demonstrada no AIT de um pequeno satélite universitário. O framework proposto mostrou que fomenta a contribuição do time de AIT com o projeto do produto, enquanto captura em modelos aproximadamente 91% das entradas relacionadas ao produto que formam a base do planejamento do AIT.This work is about satellite assembly, integration and testing. The main purpose of this work is to present a conceptual framework that provides product related inputs for satellites AIT planning using MBSE during system design. After inorbit insertion satellites are, in most cases, not repairable. Coupled with the high systems complexity, high costs, and severity of the launch and space environments, satellites need to be rigorously assembled, integrated and tested (AIT) in order to guarantee their functions and performance in space. The main AIT objective is to obtain a high reliability level system to fulfill the specified performance parameters. The AIT process involves huge team effort, and represents one of the major parts of the cost and schedule of space programs. The current AIT literature is focused on the activities efficiency (using less resources), as well as in the use of Concurrent Engineering to anticipate requirements to the initial phases of the project. Model Based Systems Engineering (MBSE) is used to deal with complex systems such as spacecraft. The models permit a singular understanding of a matter, contrasting to the traditional written language and document-centric systems engineering, which often leads to ambiguous or diverse interpretation depending on the viewer perspective. Far beyond the communication benefits, several researches indicate that MBSE may also improve quality, productivity and reduce risks. This work introduces MBSE to address satellite AIT challenges. The work brings a conceptual framework that considers the use of MBSE products to provide early inputs for satellite AIT planning. The framework application is demonstrated in the AIT of a university small satellite. The proposed framework showed that it promotes the contribution of the AIT team to product design, while captures in models approximately 91% of product related inputs that form the basis of AIT planning.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/10.18.19.41info:eu-repo/semantics/openAccessengreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:55:55Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/10.18.19.41.27-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:55:56.108Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false
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description Este trabalho trata sobre montagem, integração e testes de satélites. O principal objetivo do trabalho é apresentar um framework conceitual que forneça entradas relacionadas ao produto para o planejamento de AIT de satélites durante as fases iniciais de projeto do sistema. Após a inserção em órbita os satélites, na maioria dos casos, não são reparáveis. Juntamente com a alta complexidade dos sistemas, os altos custos e a severidade dos ambientes de lançamento e espacial, os satélites precisam ser rigorosamente montados, integrados e testados (AIT) para garantir suas funções e desempenho no espaço. O principal objetivo do AIT é obter um sistema de alto nível de confiabilidade para atender aos parâmetros de desempenho especificados. O processo de AIT envolve um grande esforço de equipe e representa uma das principais partes do custo e do cronograma de programas espaciais. As atuais pesquisas em AIT de satélites focam na eficiência das atividades (usando menos recursos), bem como no uso de engenharia simultânea para antecipar os requisitos às fases iniciais do projeto. A engenharia de sistemas baseada em modelos (MBSE) é usada para lidar com sistemas complexos como os satélites. Os modelos permitem uma compreensão singular de um assunto, contrastando com a linguagem escrita tradicional centrada em documentos, a qual muitas vezes leva a uma interpretação ambígua, dependendo da perspectiva do espectador. Muito além dos benefícios de comunicação, várias pesquisas indicam que o MBSE também pode melhorar a qualidade, a produtividade e reduzir os riscos dos projetos. Este trabalho introduz o MBSE para abordar os desafios do AIT de satélites. O trabalho apresenta um framework conceitual que considera o uso do MBSE para fornecer entradas para o planejamento do AIT de satélites. A aplicação do framework é demonstrada no AIT de um pequeno satélite universitário. O framework proposto mostrou que fomenta a contribuição do time de AIT com o projeto do produto, enquanto captura em modelos aproximadamente 91% das entradas relacionadas ao produto que formam a base do planejamento do AIT.
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