مدل سازي و تحليل قابليت اطمينان يك ماهواره مكعبي نمونه مدار LEO

Reliability Modeling and analyzing for case study of the cube-sat LEO satellite

در مقاله حاضر روند مدلسازي و تحليل قابليت اطمينان در يك ماهواره مكعبي ارائه شده است. جهت انجام اين كار در ابتدا تعريفي از سيستم مورد مطالعه ارائه شده و فازها و مدهاي سيستمي استخراج شده اند. جهت مدل سازي مناسب خطا و ايجاد ديد اوليه، پايگاه دادهاي شامل 128 ماهواره مشابه تشكيل شده است و خرابيهاي ممكن در اين ماهواره ها استخراج شدهاند. با استفاده از تحليل حالات خرابي، اثرات و شدت بحراني بودن آنها FMECA ماتريس ريسك CN تشكيل شده است. در ادامه درخت خطا استخراج شده است. نتايج تحليل درخت خطا براي مدهاي سيستمي ماهواره مكعبي، عوامل بالقوه خطا را شكست در مدهاي سيستمي و ماموريت ماهواره نشان ميدهد. دليل اين امر تعدد استفاده از تجهيزات و نرمافزارهاي مرتبط با مدهاي سيستمي هستند. در ادامه با استفاده از روش امكانپذيري اهداف، تخصيص الزامات قابليت اطمينان انجام شده است. در انتهاي مقاله تحليل RBD با استفاده از نرم افزار windchill انجام و ارائه شده است. در انتهاي نتايج حاصل از تحليل هاي انتجام شده مورد بحث قرار گرفته است. با استفاده از نتايج اين مقاله ميتوان تخصيص مناسب قابليت اطمينان را براي ماهواره هاي مكعبي در فاز طراحي انجام داد.

This paper has presented the procedure of modeling and reliability analysis in a LEO CubeSat. Reliability analysis has been performed to identify and mitigate possible failures. In the first step, definition of this system has presented and their phases and modes have determin. In order to failure modeling and statistical study, A database of 128 satellites has been collected and probable 2 failures of the satellites are extracted. By the Failure Modes, Effects and Criticality Analysis (FMECA) Risk Matrix is performed. In the next step, Fault Tree Analysis (FTA) has been extracted. Results of FTA analysis has been shown, The main reason for the failure of the satellite mission is the failure of the system's modes. Because of multiplicity of used equipment and system related software, these potential factors causes failure of system modes and mission. In the next step, with using of objectives feasibility method, reliability requirements allocation are done. At the final step, Reliability Block Diagram (RBD) has done with Windchill software. At the end of paper, reliability modeling and analysis results have been discussed. The results of this paper can be used to allocate the reliability of complex systems (such as satellites).