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Análisis y Evaluación del Comportamiento de Propagación de Fallas en Sistemas Aviónicos Integrados Considerando Fallas en Cascada

Autores: Dong, Lei; Peng, Bo; Chen, Xi; Liu, Jiachen

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Análisis y Evaluación del Comportamiento de Propagación de Fallas en Sistemas Aviónicos Integrados Considerando Fallas en Cascada


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Síntesis
Modularización
Integración
Sistemas de aviónica
Propagación de fallos
Fallo en cascada

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 13

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
A medida que la síntesis, modularización e integración de sistemas de aviónica aumentan, las interconexiones entre sistemas y equipos dentro de los subsistemas se vuelven cada vez más complejas, lo que plantea riesgos para la seguridad y fiabilidad del sistema de aviónica integrado. Para abordar el riesgo de propagación de fallos debido a fallos en cascada funcionales en sistemas de aviónica integrados, este documento propone un método de análisis de propagación de fallos dinámicos discretos, que se aplicó a un sistema de frenos totalmente eléctrico para evaluar su viabilidad. Primero, se resumen las características arquitectónicas del sistema de Aviónica Modular Integrada Distribuida. Posteriormente, se describe el modelo de capa del sistema construido, estableciendo la arquitectura jerárquica de función-recurso. A continuación, se analiza el comportamiento de la propagación de fallos en cascada en sistemas dinámicos discretos integrando el método de análisis de fallos en cascada de SAE ARP 4761A y considerando las características de acoplamiento entre las propiedades y funciones del sistema de manera integral. Este enfoque facilita el desarrollo de un modelo de propagación de fallos en cascada para DIMA basado en sistemas dinámicos discretos. Finalmente, utilizando el sistema de frenos totalmente eléctrico bajo la arquitectura DIMA como estudio de caso, se identifican los Módulos de Procesamiento Central clave y las funciones propensas a fallos. Los hallazgos revelan que dentro de este sistema, CPM2 y CPM6 son particularmente susceptibles a la propagación de fallos, y la función de freno automático es notablemente vulnerable. Los datos muestran que la tasa de fallos del sistema aumenta notablemente después de horas de operación. Realizar mantenimiento antes de alcanzar este umbral puede mitigar aún más los riesgos. Esta práctica se alinea con las regulaciones internacionales actuales sobre el tiempo de mantenimiento de aeronaves. El método propuesto en este documento puede aplicarse temprano en la asignación de recursos DIMA para mejorar la seguridad y apoyar el diseño de DIMA.

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