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@PhDThesis{Pessotta:2018:EsTrFa,
               author = "Pessotta, Fernando Antonio",
                title = "Uma estrat{\'e}gia para tratamento de falhas sist{\^e}micas 
                         (FDIR) em ACDHs de sat{\'e}lites de pequeno e m{\'e}dio porte",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2018",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2018-05-24",
             keywords = "tratamento de falhas, FDIR, diagnose, modos de fal{\^e}ncia, 
                         ACDH, failure handling, diagnosis, failure mode.",
             abstract = "O objetivo deste trabalho {\'e} propor uma estrat{\'e}gia para o 
                         tratamento de falhas sist{\^e}micas (FDIR Detec{\c{c}}{\~a}o, 
                         Isola{\c{c}}{\~a}o/Identifica{\c{c}}{\~a}o e 
                         Recupera{\c{c}}{\~a}o de Falhas) baseada na an{\'a}lise da 
                         arquitetura funcional do sat{\'e}lite, o que permite adiantar o 
                         projeto do FDIR para o in{\'{\i}}cio da Fase B do Ciclo de Vida 
                         de sat{\'e}lites de pequeno e m{\'e}dio porte, quando ainda 
                         {\'e} poss{\'{\i}}vel que as considera{\c{c}}{\~o}es de FDIR 
                         tenham um impacto mais efetivo no projeto dos subsistemas e do 
                         sat{\'e}lite como um todo. Para tanto, a arquitetura funcional 
                         {\'e} decomposta e os modos de fal{\^e}ncia mais significativos 
                         das fun{\c{c}}{\~o}es, assim como suas causas e efeitos s{\~a}o 
                         identificados por meio de uma FMEA (An{\'a}lise dos Modos de 
                         Fal{\^e}ncia e seus Efeitos) funcional. O comportamento 
                         cinem{\'a}tico do sistema {\'e} descrito por meio de grafo 
                         temporizado e os efeitos monitor{\'a}veis s{\~a}o identificados. 
                         Uma l{\'o}gica inversa para a isola{\c{c}}{\~a}o e/ou 
                         identifica{\c{c}}{\~a}o dos modos de fal{\^e}ncia ativos {\'e} 
                         ent{\~a}o definida com base: a) na compatibilidade dos mapas de 
                         Karnaugh de causa e efeito; b) na assinatura dos modos de 
                         fal{\^e}ncia no dom{\'{\i}}nio espacial (generaliz{\'a}vel 
                         para os dom{\'{\i}}nios temporal e informacional). A 
                         estrat{\'e}gia {\'e} aplicada em um ACDH (Subsistema de Controle 
                         de Atitude e Tratamento de Dados) t{\'{\i}}pico, que tem como 
                         refer{\^e}ncia o ACDH em desenvolvimento para a PMM (Plataforma 
                         Multimiss{\~a}o) e o sat{\'e}lite Amaz{\^o}nia. A arquitetura 
                         funcional do subsistema, definida com base nos documentos 
                         dispon{\'{\i}}veis, {\'e} decomposta em doze 
                         fun{\c{c}}{\~o}es e cada uma dessas fun{\c{c}}{\~o}es {\'e} 
                         decomposta em dois n{\'{\i}}veis funcionais. A estrat{\'e}gia 
                         {\'e} aplicada {\`a} fun{\c{c}}{\~a}o Fornecer tempo de 
                         bordo\‟ do ACDH considerando os modos de fal{\^e}ncia 
                         N{\~a}o fornece tempo de bordo\‟ e Fornece tempo de bordo 
                         fora de especifica{\c{c}}{\~a}o\‟. L{\'o}gicas inversas 
                         para detec{\c{c}}{\~a}o e diagnose com base na assinatura 
                         espacial dos modos de fal{\^e}ncia s{\~a}o propostas e 
                         repetidamente simuladas em diferentes condi{\c{c}}{\~o}es para 
                         avalia{\c{c}}{\~a}o de seu desempenho. Em conclus{\~a}o, o 
                         trabalho prop{\~o}e uma abordagem funcional que pode ser aplicada 
                         nas fases iniciais de desenvolvimento, antecipando o tratamento de 
                         falhas sist{\^e}micas da miss{\~a}o e permitindo a 
                         ado{\c{c}}{\~a}o de solu{\c{c}}{\~o}es que podem melhorar o 
                         desempenho do FDIR, o que pode, de acordo com a literatura, 
                         aumentar a autonomia e facilitar o tratamento de falhas em 
                         sistemas complexos/altamente integrados. O trabalho reinsere o 
                         tratamento de falhas em sat{\'e}lites como {\'a}rea de pesquisa 
                         no {\^a}mbito do Grupo de Supervis{\~a}o de Bordo (SUBORD) da 
                         Divis{\~a}o de Eletr{\^o}nica Aeroespacial (DEA) do INPE. 
                         ABSTRACT: This work proposes a strategy for the treatment of 
                         systemic failures (FDIR Fault Detection Isolation/Identification 
                         and Recovery) based on satellite functional architecture analysis, 
                         which allows to bring forward the FDIR project to the beginning of 
                         small and medium satellites Phase B Life Cycle, when it is still 
                         possible that FDIR considerations have a more effective impact on 
                         subsystem and satellite design. For this, the functional 
                         architecture is decomposed and the most significant functions 
                         failure modes, as well as their causes and effects, are identified 
                         through a functional FMEA (Failure Mode and Effects Analysis). The 
                         kinematic behavior of the system is described by means of a timed 
                         graph and the monitorable effects are identified. An inverse logic 
                         for the isolation and / or identification of active failure modes 
                         is then defined based on: a) the compatibility of cause and effect 
                         Karnaugh maps; b) the signature of the failure modes in the 
                         spatial domain (generalizable for the temporal and informational 
                         domain). The strategy is applied on a typical ACDH (Attitude 
                         Control and Data Handling Subsystem) subsystem, based on the ACDH 
                         under development for the PMM (Multimission Platform) and the 
                         Amazon satellite. The subsystem functional architecture, defined 
                         based on available documents, is decomposed in twelve functions 
                         and each of these functions is decomposed in two functional 
                         levels. The strategy is applied to the Provide on-board time' 
                         function considering the failure modes Do not provide on-board 
                         time\‟and Provide on-board time outside 
                         specification\‟. Inverse logics based on failure modes 
                         spatial signatures are proposed and repeatedly simulated in 
                         different conditions for performance evaluation. In conclusion, 
                         the work proposes a functional approach that can be applied on 
                         initial development phases, anticipating the mission systemic 
                         failures treatment and allowing the adoption of solutions that 
                         improve FDIR performance, which may, according to the literature, 
                         increase autonomy and facilitate failures management in 
                         complex/highly integrated systems. The work reinserts satellite 
                         failures treatment as a research area within the Onboard 
                         Supervision Group (SUBORD) of INPE Aerospace Electronic Division 
                         (DEA).",
            committee = "Santos, Walter Abrah{\~a}o dos (presidente) and Souza, Marcelo 
                         Lopes de Oliveira e (orientador) and Loureiro, Geilson and 
                         Moreira, Fernando Jos{\'e} de Oliveira and Paiva, Henrique 
                         Mohallem",
         englishtitle = "A strategy for treatment of systemic faults (FDIR) in ACDHS of 
                         small and medium size satellites",
             language = "pt",
                pages = "289",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3R9KC5P",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3R9KC5P",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "30 nov. 2020"
}


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