Durante el diseño de la misión, el concepto de operaciones (ConOps) describe cómo opera el sistema durante las diversas fases del ciclo de vida para cumplir con las expectativas de los interesados. A veces, el ConOps se presenta en una evaluación simple del consumo de energía o la generación de datos por modo. Se desarrollan diferentes cronogramas operativos basados en el conocimiento de expertos. Este enfoque es robusto al diseñar un sistema automatizado o un sistema con un bajo nivel de autonomía. Sin embargo, al estudiar sistemas altamente autónomos, los diseñadores pueden estar interesados en entender cómo reaccionaría el sistema en un escenario operativo cuando se le proporciona conocimiento sobre sus acciones y su entorno operativo. Estas consideraciones pueden ayudar a verificar y validar la arquitectura del ConOps propuesto, resaltar deficiencias tanto en el diseño físico como funcional, y ayudar a formular mejor los requisitos detallados. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo proporcionar un marco para la simulación y validación de escenarios operativos para sistemas de exploración espacial robótica autónoma durante las fases de diseño preliminar. Este estudio amplía los esfuerzos actuales en tecnología de autonomía para sistemas planetarios al centrarse en probar su operatividad y evaluar su rendimiento en diferentes escenarios desde las primeras etapas del proceso de diseño. El marco utiliza la Ingeniería de Sistemas Basada en Modelos (MBSE) como base de conocimiento para el sistema estudiado y sus operaciones. Luego, aprovecha un Proceso de Decisión de Markov (MDP) para simular un conjunto de operaciones del sistema en un escenario relevante. Luego, genera un plan factible con la variación asociada de un conjunto de recursos considerados como funciones escalonadas. Este método se aplicó para simular las operaciones de un pequeño rover explorando un entorno desconocido para observar y muestrear un conjunto de objetivos.