Un marco de arquitecturación de sistemas enfocado en la seguridad para el diseño conceptual de sistemas aeronáuticos
Autores: Jeyaraj, Andrew K.; Liscouët-Hanke, Susan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un marco de arquitecturación de sistemas enfocado en la seguridad para el diseño conceptual de sistemas aeronáuticos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Impacto ambiental
Configuraciones de aeronaves
Tecnologías de sistemas avanzados
Ingeniería de sistemas basada en modelos
Análisis de diseño multidisciplinario
Evaluación de seguridad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Para reducir el impacto ambiental de la aviación, los fabricantes de aeronaves desarrollan configuraciones novedosas de aeronaves e investigan tecnologías avanzadas de sistemas. Estas nuevas tecnologías son complejas y se caracterizan por sistemas de propulsión eléctricos o híbridos. Asegurar que estas arquitecturas complejas sean seguras es fundamental para permitir la certificación y la entrada en servicio de nuevos conceptos de aeronaves. Las técnicas emergentes en la arquitectura de sistemas, como el uso de la ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE), ayudan a lidiar con tal complejidad. Sin embargo, las técnicas de MBSE actualmente no están integradas con el diseño conceptual general de la aeronave, utilizando técnicas automatizadas de análisis y optimización de diseño multidisciplinario (MDAO). Los marcos actuales de MDAO no incorporan los diversos aspectos de la evaluación de la seguridad del sistema. La industria está cada vez más interesada en la Evaluación de Seguridad Basada en Modelos (MBSA) para mejorar el proceso de evaluación de la seguridad y proporcionar al ingeniero de seguridad una visión detallada de las características de fallo de los componentes del sistema. Este documento presenta un marco integral para introducir varios aspectos de la evaluación de la seguridad en el diseño conceptual y MDAO, considerando también la compatibilidad posterior del proceso de arquitectura de sistemas y evaluación de la seguridad. La metodología presentada incluye elementos específicos del proceso de evaluación de seguridad SAE ARP4761 y los adapta al proceso de arquitectura de sistemas en el diseño conceptual. El marco propuesto también introduce un enfoque novedoso de filtrado basado en la seguridad para grandes espacios de diseño de arquitectura de sistemas. La efectividad del marco se ilustra con ejemplos de aplicaciones en proyectos de investigación colaborativa recientes con la industria y la academia. El trabajo presentado en este documento contribuye a aumentar la madurez en los estudios de diseño conceptual y permite más innovación al abrir el espacio de diseño mientras se considera la seguridad desde el principio.
Descripción
Para reducir el impacto ambiental de la aviación, los fabricantes de aeronaves desarrollan configuraciones novedosas de aeronaves e investigan tecnologías avanzadas de sistemas. Estas nuevas tecnologías son complejas y se caracterizan por sistemas de propulsión eléctricos o híbridos. Asegurar que estas arquitecturas complejas sean seguras es fundamental para permitir la certificación y la entrada en servicio de nuevos conceptos de aeronaves. Las técnicas emergentes en la arquitectura de sistemas, como el uso de la ingeniería de sistemas basada en modelos (MBSE), ayudan a lidiar con tal complejidad. Sin embargo, las técnicas de MBSE actualmente no están integradas con el diseño conceptual general de la aeronave, utilizando técnicas automatizadas de análisis y optimización de diseño multidisciplinario (MDAO). Los marcos actuales de MDAO no incorporan los diversos aspectos de la evaluación de la seguridad del sistema. La industria está cada vez más interesada en la Evaluación de Seguridad Basada en Modelos (MBSA) para mejorar el proceso de evaluación de la seguridad y proporcionar al ingeniero de seguridad una visión detallada de las características de fallo de los componentes del sistema. Este documento presenta un marco integral para introducir varios aspectos de la evaluación de la seguridad en el diseño conceptual y MDAO, considerando también la compatibilidad posterior del proceso de arquitectura de sistemas y evaluación de la seguridad. La metodología presentada incluye elementos específicos del proceso de evaluación de seguridad SAE ARP4761 y los adapta al proceso de arquitectura de sistemas en el diseño conceptual. El marco propuesto también introduce un enfoque novedoso de filtrado basado en la seguridad para grandes espacios de diseño de arquitectura de sistemas. La efectividad del marco se ilustra con ejemplos de aplicaciones en proyectos de investigación colaborativa recientes con la industria y la academia. El trabajo presentado en este documento contribuye a aumentar la madurez en los estudios de diseño conceptual y permite más innovación al abrir el espacio de diseño mientras se considera la seguridad desde el principio.