Evaluación de Seguridad Probabilística para Sistemas de Aseguramiento de Separación de UAS y Sistemas de Evitación de Colisiones
Autores: Tabassum, Asma; Sabatini, Roberto; Gardi, Alessandro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Evaluación de Seguridad Probabilística para Sistemas de Aseguramiento de Separación de UAS y Sistemas de Evitación de Colisiones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Certificación de aeronavegabilidad
Evaluación probabilística de seguridad
Sistemas de detección y evitación
Análisis de árboles de fallos
Modelo de fallo por causa común
Análisis de importancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La certificación de aeronavegabilidad de los sistemas ciberfísicos aeroespaciales se basa tradicionalmente en la evaluación probabilística de seguridad como una metodología de ingeniería estándar para cuantificar los riesgos potenciales asociados con fallos en los componentes del sistema. Este documento presenta y discute la evaluación probabilística de seguridad de los sistemas de detección y evitación (DAA) que dependen de múltiples tecnologías de seguimiento cooperativas y no cooperativas para identificar el riesgo de colisión de los sistemas de aeronaves no tripuladas (UAS) con otros vehículos de vuelo. En particular, se utiliza el análisis de árboles de fallos (FTA) para medir la indisponibilidad general del sistema por cada fallo de componente básico. Considerando las interdependencias de los sistemas de navegación y vigilancia, se aplica el modelo de fallo por causa común (CCF)-beta para calcular el riesgo del sistema asociado con fallos comunes. Además, se realiza un análisis de importancia para cuantificar las medidas de seguridad e identificar los fallos de componente más significativos. Los resultados indican que la falla en la detección de tráfico por parte de los sistemas de vigilancia cooperativa contribuye más a la funcionalidad general del sistema DAA y que la probabilidad de fallo para la localización de la propia aeronave en la vigilancia cooperativa es mayor que su función de detección de tráfico. Aunque todos los sensores individualmente ofrecen un 99.9% de disponibilidad operativa, se demuestra que es necesaria la implementación de un sistema DAA multi-sensor adecuado que dependa tanto de tecnologías cooperativas como no cooperativas para alcanzar los niveles deseados de seguridad en todos los encuentros posibles. Estos resultados apoyan firmemente la adopción de un marco analítico unificado para UAS DAA cooperativos/no cooperativos y provocan una evolución del marco de certificación actual para tener en cuenta adecuadamente los sistemas basados en inteligencia artificial y aprendizaje automático.
Descripción
La certificación de aeronavegabilidad de los sistemas ciberfísicos aeroespaciales se basa tradicionalmente en la evaluación probabilística de seguridad como una metodología de ingeniería estándar para cuantificar los riesgos potenciales asociados con fallos en los componentes del sistema. Este documento presenta y discute la evaluación probabilística de seguridad de los sistemas de detección y evitación (DAA) que dependen de múltiples tecnologías de seguimiento cooperativas y no cooperativas para identificar el riesgo de colisión de los sistemas de aeronaves no tripuladas (UAS) con otros vehículos de vuelo. En particular, se utiliza el análisis de árboles de fallos (FTA) para medir la indisponibilidad general del sistema por cada fallo de componente básico. Considerando las interdependencias de los sistemas de navegación y vigilancia, se aplica el modelo de fallo por causa común (CCF)-beta para calcular el riesgo del sistema asociado con fallos comunes. Además, se realiza un análisis de importancia para cuantificar las medidas de seguridad e identificar los fallos de componente más significativos. Los resultados indican que la falla en la detección de tráfico por parte de los sistemas de vigilancia cooperativa contribuye más a la funcionalidad general del sistema DAA y que la probabilidad de fallo para la localización de la propia aeronave en la vigilancia cooperativa es mayor que su función de detección de tráfico. Aunque todos los sensores individualmente ofrecen un 99.9% de disponibilidad operativa, se demuestra que es necesaria la implementación de un sistema DAA multi-sensor adecuado que dependa tanto de tecnologías cooperativas como no cooperativas para alcanzar los niveles deseados de seguridad en todos los encuentros posibles. Estos resultados apoyan firmemente la adopción de un marco analítico unificado para UAS DAA cooperativos/no cooperativos y provocan una evolución del marco de certificación actual para tener en cuenta adecuadamente los sistemas basados en inteligencia artificial y aprendizaje automático.