Un enfoque de ingeniería de confiabilidad para gestionar riesgos en CubeSats
Autores: Menchinelli, Alessandro; Ingiosi, Francesca; Pamphili, Ludovico; Marzioli, Paolo; Patriarca, Riccardo; Costantino, Francesco; Piergentili, Fabrizio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Un enfoque de ingeniería de confiabilidad para gestionar riesgos en CubeSats
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Misiones espaciales
CubeSats
Gestión de riesgos
Ingeniería de fiabilidad
FMECA
Criticidades
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Además de las misiones espaciales a gran escala, la proliferación de CubeSats para una variedad de aplicaciones está requiriendo cada vez más el desarrollo de enfoques sistemáticos para la gestión de riesgos. Dado que estas aplicaciones se basan en componentes con bajo TRL (Nivel de Preparación Tecnológica) o con datos de rendimiento limitados, es necesario definir enfoques que aseguren una perspectiva sistemática. Este artículo tiene como objetivo presentar un enfoque de ingeniería de fiabilidad basado en FMECA (Análisis de Modos de Fallo, Efectos y Crítica) para gestionar los datos de fiabilidad de CubeSat y priorizar las criticidades en las primeras fases de diseño. El enfoque propone en primer lugar un sistema de codificación alfanumérica para apoyar la identificación y etiquetado de modos de fallo para los elementos típicos de CubeSats. Posteriormente, cada coeficiente de FMECA (es decir, Severidad, Ocurrencia, Detectabilidad) se ha vinculado a las propiedades estructurales del CubeSat, reduciendo la subjetividad mediante indicadores proxy centrados en la tecnología. El enfoque ha sido validado en las fases de diseño de un CubeSat universitario de 6 Unidades para la observación de estrellas enanas M y sistemas binarios. El análisis realizado apoyó el proceso de diseño y permitió identificar las principales criticidades del diseño del CubeSat, como se demuestra en el estudio de caso ampliado incluido en el artículo. El método formalizado podría aplicarse a procedimientos de diseño para nano-satélites, así como ser ampliado para la investigación y el desarrollo en una variedad de misiones espaciales.
Descripción
Además de las misiones espaciales a gran escala, la proliferación de CubeSats para una variedad de aplicaciones está requiriendo cada vez más el desarrollo de enfoques sistemáticos para la gestión de riesgos. Dado que estas aplicaciones se basan en componentes con bajo TRL (Nivel de Preparación Tecnológica) o con datos de rendimiento limitados, es necesario definir enfoques que aseguren una perspectiva sistemática. Este artículo tiene como objetivo presentar un enfoque de ingeniería de fiabilidad basado en FMECA (Análisis de Modos de Fallo, Efectos y Crítica) para gestionar los datos de fiabilidad de CubeSat y priorizar las criticidades en las primeras fases de diseño. El enfoque propone en primer lugar un sistema de codificación alfanumérica para apoyar la identificación y etiquetado de modos de fallo para los elementos típicos de CubeSats. Posteriormente, cada coeficiente de FMECA (es decir, Severidad, Ocurrencia, Detectabilidad) se ha vinculado a las propiedades estructurales del CubeSat, reduciendo la subjetividad mediante indicadores proxy centrados en la tecnología. El enfoque ha sido validado en las fases de diseño de un CubeSat universitario de 6 Unidades para la observación de estrellas enanas M y sistemas binarios. El análisis realizado apoyó el proceso de diseño y permitió identificar las principales criticidades del diseño del CubeSat, como se demuestra en el estudio de caso ampliado incluido en el artículo. El método formalizado podría aplicarse a procedimientos de diseño para nano-satélites, así como ser ampliado para la investigación y el desarrollo en una variedad de misiones espaciales.