| 1. Identificação | ||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | |||||||||
| Site | mtc-m21c.sid.inpe.br | |||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP3W34R/44MPJU2 | |||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21c/2021/05.18.00.18 | |||||||||
| Última Atualização | 2021:06.16.16.41.07 (UTC) simone | |||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21c/2021/05.18.00.18.12 | |||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2022:04.03.19.26.57 (UTC) administrator | |||||||||
| Chave Secundária | INPE-18437-TDI/3087 | |||||||||
| Chave de Citação | Barbosa:2021:MeSeTé | |||||||||
| Título | Metodologia para seleção de técnicas de mitigação de falhas devido aos efeitos da radiação em FPGAs COTS  | |||||||||
| Título Alternativo | Methodology for the selection of fault mitigation techniques due to the effects of radiation in COTS FPGAs | |||||||||
| Curso | CSE-ETES-DIPGR-INPE-MCTI-GOV-BR | |||||||||
| Ano | 2021 | |||||||||
| Data | 2021-03-31 | |||||||||
| Data de Acesso | 07 maio 2024 | |||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais) | |||||||||
| Tipo Secundário | TDI | |||||||||
| Número de Páginas | 232 | |||||||||
| Número de Arquivos | 1 | |||||||||
| Tamanho | 6021 KiB | |||||||||
| 2. Contextualização | ||||||||||
| Autor | Barbosa, Adilson Luiz | |||||||||
| Banca | Rossi, José Osvaldo (presidente) Manea, Silvio (orientador) Loureiro, Geilson (orientador) Garbi, Giuliani Paulineli (orientador) Santos, Walter Abrahão dos Rabello, Ana Paula de Sá Santos Duarte, José Marcelo Lima Vidal, Francisco José Targino Silveira, Jarbas Aryel Nunes da | |||||||||
| Endereço de e-Mail | eng.adilsonlb@gmail.com | |||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||||||||
| Cidade | São José dos Campos | |||||||||
| Histórico (UTC) | 2021-06-16 16:27:38 :: luis.cpv@hotmail.com -> pubtc@inpe.br :: 2021-06-30 19:06:53 :: pubtc@inpe.br -> simone :: 2021-06-30 19:07:41 :: simone :: -> 2021 2021-06-30 19:21:57 :: simone -> administrator :: 2021 2022-04-03 19:26:57 :: administrator -> :: 2021 | |||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | ||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | |||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | |||||||||
| Transferível | 1 | |||||||||
| Palavras-Chave | COTS FPGA falhas mitigação radiação failures mitigation radiation | |||||||||
| Resumo | O FPGA (Field Programmable Gate Array) é um circuito integrado utilizado em projetos eletrônicos, de telecomunicações e de redes de computadores. Suas vantagens podem ser resumidas nos aspectos de densidade, altos índices de desempenho e menores custos de fabricação. Os COTS (Commercial Off-the- Shelf) são componentes eletrônicos comerciais, não classificados no padrão espacial. Em algumas missões de satélites há possibilidade de implementar sistemas tolerantes a falhas com componentes COTS.O FPGA COTS deve funcionar bem com as aplicações da missão e ser capaz de operar de forma eficaz no meio ambiente da mesma. A estratégia de tolerância a falhas deve ser apropriada de modo a garantir a operação correta, sem sobrecarga excessiva de recursos. Apesar das vantagens mencionadas, um dos problemas mais relevantes em qualquer missão espacial é a dose de radiação, que pode causar danos em dispositivos eletrônicos, células solares e materiais. Além dos efeitos da radiação deve-se também considerar o embargo de componentes e materiais resistentes à radiação. Assim, os dispositivos eletrônicos COTS apresentam-se como uma oportunidade, mas necessitam de processos de mitigação para atenderem às demandas por produtos espaciais. O principal desafio de projeto é a seleção dessa estratégia no dispositivo devido aos efeitos da radiação. Esta tese tem por objetivo propor uma metodologia para auxiliar os engenheiros eletroeletrônicos no processo de escolha de técnicas de mitigação de falhas devido aos efeitos da radiação para um sistema espacial que utilize FPGA COTS. Para atingir este objetivo propõe uma metodologia sequencial, abrangente e evolutiva, abordando as técnicas pesquisadas em um período específico (2000 a 2019), denominada de MFPM (Metodologia de Mitigação de Falhas baseada em Parâmetros e Métricas). A MFPM também é geral e relevante para que o engenheiro possa fazer uma seleção satisfatória conforme o projeto, inserido em uma missão. Para avaliar as técnicas de mitigação das falhas e o estado da arte do assunto proposto, este trabalho tem como base uma pesquisa bibliográfica exploratória. A validação da metodologia é realizada por estudo de caso e a verificação por comparação da técnica escolhida com outras, utilizando exemplos específicos de FPGAs. A metodologia aborda o maior número possível de técnicas de mitigação pesquisadas no período de estudo e proporciona aperfeiçoamentos em outros gaps identificados nas estruturas de seleção do estado da arte. Com a aplicação dos algoritmos relativos às técnicas mais relevantes para o estudo de caso, foram avaliados três FPGAs. A metodologia proposta (MFPM) demonstra ser viável e aponta a técnica de TMR (Triple Modular Redundancy) como a mais indicada para o estudo de caso. Esta constatação foi devida a todos os parâmetros e métricas envolvidos, com valores de potências compatíveis com o circuito (projeto) e confiabilidades esperadas para essa categoria de missão. Finalmente, conclui-se que este trabalho atinge o objetivo principal proposto e os específicos como: identificação das oportunidades (estados da arte e prática), ênfase em missões de curta duração (até 3 anos) para o estudo de caso, período amplo de pesquisa das técnicas, observação da tecnologia empregada e superação dos gaps. ABSTRACT: FPGA (Field Programmable Gate Array) is an integrated circuit used in electronic, telecommunications, and computer network projects. We can summarize the advantages of FPGA in terms of density, high-performance, and lower manufacturing costs. COTS (Commercial Off-the-Shelf) are commercial electronic components, not classified in the spatial standard. In some satellite missions, it is possible to implement fault-tolerant systems with COTS components. The FPGA COTS must work well with the mission and be able to operate effectively in the environment. The fault tolerance strategy must be adequate to guarantee a correct operation without excessive resource overload. Despite the mentioned advantages, one of the most relevant problems in any space mission is a radiation dose, which can cause damage to electronic devices, solar cells, and materials. Besides the effects of radiation, we should also consider the embargo of radiation-resistant components and materials. COTS electronic devices present themselves as an opportunity, but they need mitigation processes to meet the demands for space products. The project's primary challenge is the strategy of the device because of the effects of radiation. This thesis aims to propose a method to assist electronics engineers in choosing fault mitigation techniques because of the impact of radiation on a space system that uses FPGA COTS. To achieve this aim, proposes a sequential, comprehensive, and evolutionary method, addressing the techniques researched in a specific period (2000 to 2019), called MFPM (Failure Mitigation method based on Parameters and Metrics). The MFPM is also general and relevant so that the engineer can make a good selection according to the project, inserted in a mission. This work is based on exploratory bibliographic research to assess fault mitigation techniques and the state-of-art the proposed topic. The case study validates the methodology and performs the verification by comparing the chosen strategy with others, using specific FPGAs. The method addresses the most significant possible number of mitigation techniques researched during the study period and provides improvements in other gaps identified in state-of-the-art selection structures. In the case study, the algorithms evaluate three FPGAs related to the most relevant techniques. The proposed method (MFPM) proves to be viable and points to the TMR (Triple Modular Redundancy) strategy as the most suitable for the case study. This finding was because of all parameters and metrics involved, with power values compatible with the circuit (project) and expected reliability for this mission category. To conclude, that work reaches the main aim proposed and specific ones such as identification of opportunities (state-of-the-art and practice), emphasis on short-term missions (up to 3 years) for the case study, an extensive period of research of the techniques, observation of the technology employed and overcoming the gaps. | |||||||||
| Área | ETES | |||||||||
| Arranjo 1 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > CSE > Metodologia para seleção... | |||||||||
| Arranjo 2 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGCE > Metodologia para seleção... | |||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | |||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | ||||||||||
| URL dos dados | http://mtc-m21c.sid.inpe.br/ibi/8JMKD3MGP3W34R/44MPJU2 | |||||||||
| URL dos dados zipados | http://mtc-m21c.sid.inpe.br/zip/8JMKD3MGP3W34R/44MPJU2 | |||||||||
| Idioma | pt | |||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | |||||||||
| Grupo de Usuários | luis.cpv@hotmail.com pubtc@inpe.br simone | |||||||||
| Visibilidade | shown | |||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | |||||||||
| Detentor dos Direitos | originalauthor yes | |||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | |||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | |||||||||
| 5. Fontes relacionadas | ||||||||||
| Repositório Espelho | urlib.net/www/2017/11.22.19.04.03 | |||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F35BSP 8JMKD3MGPCW/46KTFK8 | |||||||||
| Lista de Itens Citando | sid.inpe.br/bibdigital/2013/10.14.22.20 4 | |||||||||
| Acervo Hospedeiro | urlib.net/www/2017/11.22.19.04 | |||||||||
| 6. Notas | ||||||||||
| Campos Vazios | academicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid schedulinginformation secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype | |||||||||