Integrando componentes comerciales disponibles en el mercado en diseños de drones resistentes a la radiación para misiones de búsqueda y rescate en áreas contaminadas por nucleares
Autores: Earthperson, Arjun; Diaconeasa, Mihai A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Integrando componentes comerciales disponibles en el mercado en diseños de drones resistentes a la radiación para misiones de búsqueda y rescate en áreas contaminadas por nucleares
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Papel
Evaluación de riesgos probabilística
Drones comerciales disponibles en el mercado
Vigilancia
Niveles de radiación
Accidente nuclear
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento realiza una evaluación de riesgo probabilística (PRA) centrada en la fiabilidad de drones comerciales (COTS) desplegados para vigilancia en áreas con diversos niveles de radiación tras un accidente nuclear. El estudio emplea el enfoque de diagrama de árbol de eventos/árbol de fallos, integrado con el método de propagación de errores de doble gráfico (DEPM), para modelar secuencias que podrían llevar a escenarios de pérdida de misión (LOM) debido a fallos combinados de hardware y software en el sistema de navegación del dron. El impacto de la radiación se simula mediante una comparación de la dosis total de ionización (TID) con el límite aceptable para cada componente. Los errores se propagan dentro de los bloques de hardware y software electrónicos para determinar la fiabilidad del sistema de navegación en diferentes zonas de radiación. Si el sistema se considera poco fiable, se sugiere una estrategia para identificar el requisito mínimo de endurecimiento a la radiación para sus subcomponentes mediante ingeniería inversa a partir de los criterios de éxito de misión deseados. Los hallazgos de este estudio pueden ayudar en la integración de componentes COTS en diseños endurecidos a la radiación (RAD-HARD), optimizando el equilibrio entre costo, rendimiento y fiabilidad en sistemas de drones para misiones de búsqueda y rescate en áreas contaminadas por radiación.
Descripción
Este documento realiza una evaluación de riesgo probabilística (PRA) centrada en la fiabilidad de drones comerciales (COTS) desplegados para vigilancia en áreas con diversos niveles de radiación tras un accidente nuclear. El estudio emplea el enfoque de diagrama de árbol de eventos/árbol de fallos, integrado con el método de propagación de errores de doble gráfico (DEPM), para modelar secuencias que podrían llevar a escenarios de pérdida de misión (LOM) debido a fallos combinados de hardware y software en el sistema de navegación del dron. El impacto de la radiación se simula mediante una comparación de la dosis total de ionización (TID) con el límite aceptable para cada componente. Los errores se propagan dentro de los bloques de hardware y software electrónicos para determinar la fiabilidad del sistema de navegación en diferentes zonas de radiación. Si el sistema se considera poco fiable, se sugiere una estrategia para identificar el requisito mínimo de endurecimiento a la radiación para sus subcomponentes mediante ingeniería inversa a partir de los criterios de éxito de misión deseados. Los hallazgos de este estudio pueden ayudar en la integración de componentes COTS en diseños endurecidos a la radiación (RAD-HARD), optimizando el equilibrio entre costo, rendimiento y fiabilidad en sistemas de drones para misiones de búsqueda y rescate en áreas contaminadas por radiación.