Transportador Espacial

JIRAD

Alexandre Balistrieri

Daniel Alessander Nono

Jaime Enrique Orduy Rodriguez

Italo Pinto Rodrigues

Roy Stevenson Soler Chisabas

Objetivos e estrutura da apresentação:

Objetivos e estrutura da apresentação:

Objetivo:

Utilizar as ferramentas de Engenharia de Sistema para

desenvolver o ciclo de vida de um produto espacial.

Conteúdo:

- Missão

- Ciclo de Vida

-Stakeholder

- Requisitos

- Funções

- Arquitetura

Análise de Missão

Necessidade dos Stakeholders

As agências espaciais NASA / ESA /

ROSKOSMOS / JAXA / CSA-ASC necessitam de

transporte para três cosmonautas e equipamentos

em segurança entre a ISS e a Terra.

Stakeholders Iniciais

Transporte

para três

cosmonautas

e equipamentos em

segurança

entre a ISS e a Terra

Financiadores

Utilizadores

Arquivos

Atas de

Reunião

Sala de Reunião Computadores

Diretor de

Engenharia

de estrutura

Diretor de

Engenharia

de Carga útil

Diretor de

Engenharia

de Software

Stakeholders de Missão (Utilizadores)

Utilizadores

Agências Espaciais

(Enviadores)

Estação Espacial

Internacional – ISS

(Controladores)

JAXA

Roskosmos

ESA

NASA

CSA

JAXA

ESA

NASA

CSA

Roskosmos

AEB

CONAE

Stakeholders Financiadores

Gerentes financeiros

Das Agências Espaciais

JAXA

Roskosmos

ESA

NASA

CSA

Financiadores

Metas e objetivos da declaração sobre

as necessidades

Metas Objetivos

1. Prover transporte espacial

seguro.(ida)

2. Prover transporte espacial

seguro.(volta)

1.1. Transportar até 3 cosmonautas .

1.2. Transportar até 1000kg de carga

que não ultrapasse 2 m³.

2.1. Transportar até 3 cosmonautas.

2.2 Transportar até 500kg de carga que

não ultrapasse 1 m³.

MoEs de Missão Utilizadores

(Visão Geral)

Agências Espaciais

Capacidade

Segurança

Desempenho

Medidas de Compatibilidade Acoplamento/desacoplamento;

(lançador; veículo de transporte

terrestre)

Medidas de

transladação

de Carga

MoEs de Missão - Utilizadores

(Capacidade)

Capacidade

Massa transportada (kg)Volume dos materiais

transportados (m³)

Num de cosmonautas

transportados

(num pessoas)

Agências Espaciais

MoEs mensuráveis

MoEs de Missão - Utilizadores

(Medidas de transladação de Carga)

Medidas de transladação de Carga

Massa transportada (Kg)

Agências Espaciais

MoEs mensuráveis

Quantidade de Pacotes

(danificados / transportados; %)

MoEs de Missão - Utilizadores

(Segurança)

Segurança

Integridade da missão (eqtos ok/total de eqtos; %)

Agências Espaciais

MoEs mensuráveis

Temperatura interna

Do módulo de Carga (ºC)

Estequiometria dos gases

da atmosfera (Mol)

Pressão interna

da capsula.(atm)

Integridade da Carga

MoEs de Missão - Utilizadores

(Desempenho)

Desempenho

Velocidade (m/s)Gasto de combustivel

(km/m³)

Agências Espaciais

MoEs mensuráveis

Mudanças volumétricas

da carga (cm³)Número de unidades

danificadas(un)

MoEs de Missão - Utilizadores

(Medidas de Confiabilidade)

Medidas de Compatibilidade

Acoplamento/desacoplamento;

(lançador; veículo de transporte

terrestre)

Força (N)

Mecânica

Agências Espaciais

MoEs mensuráveis

Comunicação

Acoplamentos

(bem sucessidos / executados; %)

Precisão (mm)

Gases perdidos no acoplamento (m³)

Taxa de transmissão

(bites/segundos)

MoEs de Missão Controladores ISS

(Visão Geral)

Estação Espacial

Internacional – ISS

(Controladores)

Quantidade de Tripulantes

transladados em segurança

Segurança

Medidas de Compatibilidade Acoplamento/desacoplamento;

(lançador; veículo de transporte

terrestre)

Medidas de

transladação

de Carga

MoEs de Missão - Utilizadores

(Quantidade de Tripulantes transladados)

Quantidade de Tripulantes

transladados em segurança

Integridade da missão (porcentagem de tripulantes

saudáveis / transportados; %)

MoEs mensuráveis

Pressão Arterial (mmHg)

Frequência Cardíaca

(batidas por minuto)

Frequência respiratória

(respirações/min)

Integridade dos tripulantes

Estação Espacial

Internacional – ISS

(Controladores)

MoEs de Missão Controladores ISS

(Medidas de transladação de Carga)

Medidas de transladação de Carga

Quantidade de Carga Transladada (kg)

Estação Espacial

Internacional – ISS

(Controladores)

MoEs mensuráveis

Volume de Carga Transladada (m³)

MoEs de Missão Controladores ISS

(Medidas de Compatibilidade)

Medidas de Compatibilidade

Acoplamento/desacoplamento;

(lançador; veículo de transporte

terrestre)

Força (N)

Mecânica

MoEs mensuráveis

Comunicação

Acoplamentos

(bem sucessidos / executados; %)

Precisão (mm)

Gases perdidos no acoplamento (m³)

Taxa de transmissão

(bites/segundos)

Estação Espacial

Internacional – ISS

(Controladores)

MoEs de Missão - Utilizadores

(Segurança)

Segurança

MoEs mensuráveis

Temperatura interna

da capsula (ºC)

Estequiometria dos gases

da atmosfera (Mol)

Pressão interna

da capsula.(atm)

Acoplamento/Desacoplamento

Estação Espacial

Internacional – ISS

(Controladores)

Precisão (mm)

Critério de Aceitação

Requisito Critério de aceitação Análise racional

Comunicação

O veículo espacial deve se

comunicar com o segmento solo e o

a ISS a cada 30 segundos.

Deve se comunicar a

cada 30 segundos para

garantir a integridade da

missão.

AcoplamentoO acoplamento à ISS deve ser feito

em 2 minutos.

Deve ser realizado em 2

minutos para não perder

a pressão interna da

JIRAD e ISS.

Estratégia de Qualificação

- Pesquisas de parâmetros;

- Check-lists;

- Matriz de Satisfação de testes laboratoriais;

- Manuais de qualidade;

- Rastreamento de operações.

Cenários Operacionais – As is.

SOYUS

Controle de solo

Lançador

(SOYUS)Estação Espacial

(1) Telemetria e controle remoto

(1) Telemetria e Telecomando

(1) AcoplamentoÓrbita

Tarefa

Descarga/carregamento de cosmounautas/carga

Cenários Operacionais – To be

JIRAD

Controle de solo

Lançador

(ARIANE)

Estação Espacial

(2) Telemetria e controle remoto

(2) Telemetria e Telecomando

(2) Acoplamento

Órbita

Tarefa

Descarga/carregamento de cosmounautas/carga

Satélite Localizador

Altitude e posição

Altitude e Posição

Altitude e posição

Cenários Operacionais – To be

(2) Telemetria e controle remoto

(2) Telemetria e Telecomando

(2) Acoplamento

Órbita

Tarefa

Descarga/carregamento de cosmounautas/carga

Altitude e posição

Altitude e Posição

Altitude e posição

Prover

transporte

seguro

Desenvolvimento do Cenário As Is

Preparação para

operação

Operação na orbita

Confirmação

Acoplamento/

Desacoplamento

Reentrada

Operação de

Lançamento

Preparação para a volta.

Comunicação com o centro de controle

Desacoplamento e confirmação

Determinação da massa máxima dos

tripulantes/materiais transportados

Preparação para acoplamento com a ISS

Comunicação com o centro de controle

Verificação de estado dos equipamentos

Inserção na orbita

Separação dos estágios do lançador

Ignição dos motores

Entrada dos Astronautas à nave, fechamento das

portas

Abastecimento de combustível / Suprimentos

Definição de órbita

Conexão com a ISS e acoplamento.

Apontamento da nave

Prover

transporte

seguro

Desenvolvimento do CenárioTo Be

Preparação para

operação

Operação na orbita

Confirmação

Acoplamento/

Desacoplamento

Reentrada

Operação de

Lançamento

Preparação para a volta.

Comunicação com o centro de controle

Desacoplamento e confirmação

Preparação para acoplamento com a ISS

Comunicação com o centro de controle e

posicionamento por meio de um satélite GEO

Verificação de estado dos equipamentos

Inserção na orbita

Separação dos estágios do lançador

Ignição dos motores

Entrada dos Astronautas à nave, fechamento das

portas

Abastecimento de combustível / Suprimentos

Definição de órbita

Conexão com a ISS e acoplamento.

Apontamento da nave

Determinação da massa máxima dos

tripulantes/materiais transportados

Lista de capacidades

Transportar Cosmonautas.

Transportar carga.

Garantir sobrevivência para 3 cosmonautas

durante a missão.

Entrar na atmosfera em segurança.

Capacidades

Comunicar com controle de solo da JIRAD e

da ISS

Lista de restrições

O volumem total de todos os equipamentos

deve ser no máximo 2 m³.

A massa total dos 3 astronautas deve ser no

máximo 300 kg.

A massa total de todos os equipamentos deve

ser no máximo 1000 kg.

Ser lançado de um foguete classe Ariane 5.

Restrições

Ser produzido com orçamento de USD $

200.000.000

O produto deve estar pronto em 2 anos, para

então cumprir a missão.

Conceito Operacional da Jirad

Transportar 3

Cosmonautas e

Carga

TransportadorÓrbita

Segmento de

Missão

Altitude

Posicionamento

Segmento Solo JIRAD

Segmento Solo ISS

Ida

ISS

Satélite GEO

Lançamento Ariane

Validação e Baseline da Arquitetura

Operacional do Sistema

Lançador ArianeInformação de

separação com a JIRAD

Telemetria

JIRADInformações

sobre acoplamento

Informação sobre órbita e

posiçãoTelemetria

Informações de Posição ISS

Informação sobre órbita e

posiçãoTelemetria

Informações sobre

posicionamento

Informações sobre

posicionamento

Satélite Localizador

Posição do JIRAD

Telecomando TelecomandoControle de solo

Elemento operacional Atividade realizada

Lançador Ariane 5- Envia informações de separação com a JIRAD.

- Envia Telemetria para o comando de solo.

JIRAD

- Envia informações de acoplamento para a ISS.

- Envia informações de órbita e posição para o satélite localizador.

- Envia telemetria para o controle de solo.

- Recebe telecomando do controle de solo.

- Recebe informações sobre o posicionamento do satélite localizador.

- Recebe informações sobre localização da ISS.

ISS

- Envia informações sobre órbita e posição ao satélite localizador

- Envia telemetria ao controle de solo.

- Recebe informações sobre órbita e posição ao satélite localizador

- Recebe telecomandos ao controle de solo.

Satélite localizador

- Envia informações de posição da JIRAD ao controle de solo.

- Envia informações sobre posição e órbita para a ISS.

- Envia informações sobre posição e órbita para a JIRAD.

- Recebe informações sobre posição e órbita para a ISS.

- Recebe informações sobre posição e órbita para a JIRAD.

Controle de Solo

- Envia telecomandos para a ISS.

- Envia telecomandos para a JIRAD.

- Recebe telemetrias do Lançador Ariane 5.

- Recebe telemetrias da JIRAD.

- Recebe telemetrias da ISS.

- Recebe informações de posição da JIRAD através do satélite

localizador.

Validação e Baseline da Arquitetura

Operacional do Sistema

Validação e Baseline da Arquitetura

Operacional do Sistema

(Sistema de Interesse)

Ciclo de Vida da JIRAD

Processos do Ciclo de vidaFase Pré-A Fase A Fase B Fase C Fase D Fase E Fase F

Conceito DesenvolvimentoAIT

Campanha de

lançamento

Operação Descarte

Análise de

Missão

Análise dos

Stakeholders

Estudos de

viabilidade

Montagem

Integração

Teste

Logística

Análise de

Requisitos

Projeto

Preliminar

Projeto

Detalhado

Validação do

desenvolvimento

Fechamento

Da Missão

e revisão

Análise de

Requisitos

Projeto

Preliminar

Projeto

Detalhado

Validação do

desenvolvimento

Cenário:

Organização

Cenários do Ciclo de Vida

Fase Pré-A

Definição da Missão

Fase A

Viabilidade da Missão

Fase B

Definição Preliminar

Salas de

Reunião da

Administração

Salas de

Reunião da

Engenharia

Salas de

Reunião da

Administração

Pesquisa

Simulação

Testes

(equipes)

Desenvolvimento

Cenários do Ciclo de Vida

Fase C

Projeto Preliminar

Fase D

Qualificação e Aceitação

Fase E

Operação

Transporte

Centro

de

reciclagem

Fase F

Descarte

Lança-

mento

Integra-

ção ao

lançador

Órbita

Acopla-

mento

ISS

Desaco-

plamento

Separa

-ção

Resgate

e Testes

Trans-

porteMonta-

gem

Contru-

ção

Eletrôni-

ca

AOCS

Integra-

ção

Testes e Verificação

Qualifica-

ção

Modelo de

Engenharia

Modelo de

Engenharia

Cenário:

Produto

Cenário:

Organização

Desenvolvimento

Cenários de Produto

PRODUTO EM

NÃO

OPERAÇÃO

AIT

Transporte No

Solo

Descarte

Fase De

Separação Do

Lançador

Fase De

Orbitação

Fase De

Acoplamento

Fase De Reentrad

a Na Atmosfera

Fase De

Lançamento

PRODUTO EM

OPERAÇÃO

PRODUTO

Cenários de Organização

ORGANIZAÇÃO

ORGANIZAÇÃO

DE NÃO

DESENVOLVIMENTO

Organização

Logística De

Transporte

Terrestre

Organização De

Serviços De

Lançamento

Organização de

Descarte do

Produto

ORGANIZAÇÃO

DE

DESENVOLVIMENTO

AIT (ASSEMBLY

INTEGRATION

AND TEST)

Departamento De

Engenharia E

Construção

Departamento De

Engenharia da

Qualidade

Análise dos Stakeholders e seus

Requisitos

Stakeholders de Cenário Não Operacional

Transporte em solo

AGÊNCIA ESPACIAL

EUROPEIA (ESA)

ADMINISTRAÇÃO NA

CIONAL DE AERONÁ

UTICA E ESPAÇO

(NASA)

AGÊNCIA ESPACIAL

FEDERAL RUSSA

AGÊNCIA JAPONESA

DE EXPLORAÇÃO

AEROESPACIAL

JAXA

AGÊNCIA ESPACIAL

CANADENSE (CSA)

EMPRESA DE

TRANSPORTE DO

PRODUTO

CENTRO DE

CONTROLE DE

MISSÃO

EMPRESA DO

LANÇADOR

Stakeholders do Cenário Operacional

Veículo em órbita

AGÊNCIA ESPACIAL

EUROPEIA (ESA)

ADMINISTRAÇÃO NACIONAL

DE AERONÁUTICA E ESPAÇO

(NASA)

AGÊNCIA ESPACIAL

FEDERAL RUSSA

AGÊNCIA JAPONESA DE

EXPLORAÇÃO

AEROESPACIAL JAXA

AGÊNCIA ESPACIAL

CANADENSE - CSA

COSMONAUTAS

ESTAÇÃO ESPACIAL

INTERNACIONAL

EMPRESA DO LANÇADOR

CENTRO DE CONTROLE DE

MISSÃO

Stakeholders: Organizações de

Desenvolvimento AGÊNCIA ESPACIAL EUROPEIA (ESA)

ADMINISTRAÇÃO NACIONAL DE AERONÁUTICA E

ESPAÇO (NASA)

AGÊNCIA ESPACIAL FEDERAL RUSSA

AGÊNCIA JAPONESA DE EXPLORAÇÃO

AEROESPACIAL JAXA

LABORATÓRIO DE INTEGRAÇÃO E TESTES (LIT) -INPE

COSMONAUTAS

Boeing Space

Estação Espacial Internacional

Stakeholders: Organizações de Não

Desenvolvimento Geral

Empresa do Lançador

Empresa de Transporte do Produto

Empresa de Descarte do Produto

INTERESSES DOS STAKEHOLDERS NO

CENARIO DE OPERÇAO (ORBITAÇÃO)

Posição,

Comunicação

INTERESSES DOS STAKEHOLDERS NO

CENARIO TRANSPORTE EM SOLO

INTERESSES DOS STAKEHOLDERS

ORGANIZAÇÃO DE DESENVOLVIMENTO

INTERESSES DOS STAKEHOLDERS DE NÃO

DESENVOLVIMENTO

Medidas de Efetividade dos Stakeholders

Medidas de Efetividade dos Stakeholders

Suposições, Metas e Requisitos dos

Stakeholders

Número Texto Preocupação

Tip

o

Imp

orta

nc

ia

Sta

tus

PP

O

Restriç

ões

Verificabilidade

T/I/D

Pro

ced

.

0001

0002

0003

T/I/D Procedure

S003 Provides for personal comfort/convenience Comfort F M TBD Prod Y D R202

S003.001 Comfortable front seats Comfort P M TBD Prod Y D R202

S003.002 Driving position is fully adjustable Comfort F D TBD Prod N D R202

S003.002.001 Can personalise seat, head rest and arm rest position Comfort F D TBD Prod N D R202

S009.007.001 Starts quickly every time whether hot, cold or wet Driveability P M TBD Prod Y T R202

S009.007.002 Never stalls when cold or hot Driveability P M TBD Prod Y T R202

S009.007.003 Quick to idle and settle Driveability P M TBD Prod Y T R202

S009.007.004 Consistent start times Driveability P M TBD Prod Y T R202

S009.007.004 No overheating Driveability F M TBD Prod Y T R202

S012 Easy to service Maintenability P M TBD Proc Y T CETP

S020 Reuse resources from previous vehicle programs Investment efficiency F D TBD Org N D TBD

Number Text Concern

Type

Verifiability

Com

pliance

PP

O

Sta

tus

Constr

ain

t

Documentos dos Requisitos dos

Stakeholders

Perspectiva do produto

Capacidades Gerais

Restrições Gerias

Características dos Stakeholders

Ambiente Operacional

Assumptions and

dependencies

Capacidades

Restrições

Descrição Geral

Especificação dos Requisitos

Introduz o Sistema e o contexto

Descreve qual capacidades são requeridas quando elas são

necessárias

Descreve qual restições são aplicaveis e o porque elas existem

Descreve os stakeholders e seus interesses

Descreve quais as cooperações e as competências do

Sistema e suas interfaces com o produto

Descreve os pressupostos em que os requisitos dependem

Os Cenários

Qualidade exigida pelos usuários

Requisitos do Sistema Derivado dos

Requisitos dos StakeholdersFor product, e.g., a car:

Event 1:

Stimulus 1: Rider as operator turns the key clockwise.

Response1: Vehicle turns on.

For process, e.g., a manufacturing process:

Event 2:

Stimulus 2: Manufacturing equipment supplier offers limited set of manufacturing

equipment.

Response 2: Manufacturing process adapts to manufacturing equipment offered.

For organisation, e.g, a development organisation:

Event 3:

Stimulus 3: Shareholders limit investment.

Response 3: Development organisation reuses previous designs.

Desempenho dos Requisitos de Análise

dos Requisitos do Sistema

ID TEXTO F / D / C P / O M / D Verificação

Conteúdo do documento de

especificação dos requisitos

1. Escopo

2. Aplicabilidade e outros documentos

de referência

2.1 Documentos de Aplicabilidade

2.2 Outros documentos de referência

3. Definições, acrônimos e abreviações

3.1 Definições

3.2 Acrônimos

3.3 Abreviações

4. Requisitos (e objetivos)

4.1 Identificação das interfaces externas

4.2 Identificação dos estados e modos

4.3 Requisitos funcionais e de

desempenho

4.4 Relações entre estados e modos

4.5 Requisitos das interfaces externas

4.6 Requisitos dos Ambientes

4.6.1 Classes de ambientes

4.6.X Classe

Por parâmetros

4.6.y Envelope do ambiente para a classe

X

4.7 Recursos necessários

4.7.1 Recurso 1

4.7.W Recurso W

4.8 Requisitos Físicos

4.9 Outras Qualidades

5. Notas

Análise dos Cenários de Produto

e Organização

Contexto – Cenário Operacional do produto

Veículo em

órbita

ISS

Sol

Satélite

GEO

Estação de solo

Enviar dados de

deslocamento

Informação de

posição

Informação de

posição

Informação de

velocidade,

distância

Envia

telecomandos

Envia

telemetrias

Terra

Albedo,

Irradiação Térmica, Campo

gravitacional, campo

eletromagnético

Radiação, vento

solar

Ambiente Lixo Espacial

Contexto – Cenário Não Operacional do

produto

Transporte

terrestre

da JIRAD à

Base delançamento

Controle de

missão

Temperatura

Umidade

Pressão

Vibração

Temperatura

Umidade

Pressão

Vibração

Container

Contexto – Cenário da Organização de

Desenvolvimento

AIT

Teste de

Vibração

Teste de

Termo-Vácuo

Teste EMI

Teste EMC

Parâmetros

do Teste

Resultados

Parâmetros

do Teste

Resultados

Parâmetros

do Teste

Resultados

Resultados

Parâmetros

do Teste

Teste de

Blindagem

RadioativaResultados

Parâmetros do

Teste

Contexto – Cenário da Organização de Não

Desenvolvimento

Centro de

Lançamento

ARIANE

Space

Departamento

de projeto JIRAD

Agências

Espaciais

Parâmetros

de projeto

Necessidades

Parâmetros de

órbita

Análise dos contextos de arquitetura

Contexto de Arquitetura no Cenário

Operacional

Cenário

Operacional:

Veículo em

órbita

ISS

Satélite

Posicionador

Estação de solo

Antena

Antena

Antena Antena

Antena

Antena

Contexto de Arquitetura no Cenário Não

Operacional

Transporte

terrestre

da JIRAD à

Base delançamento

Controle de

missão

Satélite de

comunicação/

localização

Cabos

Container

AIT

Teste de

Vibração

Teste de

Termo-Vácuo

Teste EMI

Teste EMC

Documentos com

Parâmetros do Teste

Teste de

Blindagem

Radioativa

Contexto de Arquitetura da Organização de

Desenvolvimento

Documentos com

Procedimento

Documentos com

ResultadosDocumentos com

Resultados

Documentos com

Procedimento

Documentos com

Resultados

Documentos com

Resultados

Documentos com

Parâmetros do Teste

Documentos com

Parâmetros do Teste

Documentos com

Resultados

Contexto de Arquitetura da Organização Não

Desenvolvimento

ARIANE

Space

Departamento

de projeto JIRAD

Agências

Espaciais

Documentos

Documentos

Documentos

Análise das Circunstâncias dos cenários

Circunstância - Cenário Operacional do

Produto

Veículo em

órbita

Ambiente

(Eclipse)

Ambiente (Não Eclipse)Perda de calor

Ganho de Calor

Terra (exposta ao sol)

Albedo,

Irradiação Térmica, Campo

gravitacional, campo

eletromagnético

Radiação, vento

solar

Circunstâncias: estados dos elementos do ambiente.

Terra (não exposta ao sol)

Irradiação Térmica, Campo

gravitacional, campo

eletromagnético

Circunstância – Cenário Não Operacional do

Produto

Transporte

terrestre

da JIRAD à

Base delançamento

Rodovia(trecho esburacado)

Rodovia

(trecho plano)

Vibração

mínima

Vibração

maior

Circunstância – Cenário da Organização de

Desenvolvimento

AIT

Teste de

Vibração

Teste de

Termo-Vácuo

Teste EMI

Teste EMC

Parâmetros

do Teste

Resultados

Parâmetros

do Teste

Resultados

Parâmetros

do Teste

Resultados

Resultados

Parâmetros

do Teste

Teste de

Blindagem

RadioativaResultados

Parâmetros do

Teste

Circunstância – Organização de não

Desenvolvimento

ARIANE

Space

Condições

Atmosféricas Boas

Temperatura

Pressão

Densidade do ar

Tráfego

Aéreo Tumultuado

Tráfego

Aéreo Vazio

Condições

Atmosféricas Ruins

Densidade de Tráfego

Densidade de Tráfego

Lançador na

plataforma de

lançamento

Temperatura JIRAD

Pressão JIRAD

Densidade do ar JIRAD

Informações

(centro de controle)

Temperatura

Pressão

Densidade do ar

Chegada do

Transporte terrestre

JIRAD

Análise dos Modos

Modo do Produto em Operação:

Economia de Energia em Eclipse

JIRAD operando em

modo de

economia de energia

ISSLocalização

Terra

Albedo, Irradiação Térmica,

Campo gravitacional, campo

eletromagnético

Controle de

Solo

Telecomandos

Localização

Telemetria

Modo do Produto em Não Operação:

Container deslocando

JIRAD sendo

transportada

no solo modo

Stand-by

Rodovias

Centro de LançamentoAriane Space

Vibração

Localização

Controle de

Solo

Localização

Localização

Localização

Modo de testes da Organização de

Desenvolvimento

AIT

Teste de

Vibração

Teste de

Termo-Vácuo

Teste EMI

Teste EMC

Resultados Resultados

Resultados

Resultados

Teste de

Blindagem

Radioativa

Resultados

Modo de Integração da Organização de

Não-Desenvolvimento

Centro de

Lançamento

ARIANE

Space

Sala de integração

Informações

de carga útil

ativa Temperatura

Pressão

JIRAD

Lançadores

Telemetria

Telecomando

Análise perigos a partir das

circunstâncias e das falhas nos fluxos

Perigos no Cenário Operacional de

Produto - Eclipse

JIRAD Operando

com Falta

de Energia

Falha

de Telecomando

Telecomandos

Telemetria

Perigos no Cenário Não-Operacional de

Produto – Container em Movimento

JIRAD dentro do

Container em

Movimento e

sem alimentação

de Energia

Controle de

missão

Temperatura

Umidade

Pressão

Vibração

Temperatura

Umidade

Pressão

Vibração

Container

Perigos da Organização de

Desenvolvimento – Teste de EMI

AIT – Falha na

Especificação do

parâmetro de um

teste de EMI

Teste EMI

Resultados

duvidosos

Documentação

Errada

Perigos da Organização de Não

Desenvolvimento – Falha de Separação

da JIRAD com o Lançador

Centro de

Lançamento

ARIANE

Space

JIRAD

Comando de

Separação

Tabela de Falhas

Produto ou

Organização

Circunstância

ou passaporte

Perigo Conseqüência Gravi

dade

Causa Detecção P

r

o

b

Risco Função de

mitigação do

risco (protetiva

ou corretiva ou

preventiva ou

de detecção)

Verificação

JIRAD - Orbita Circunstância Falta de Energia

Falha de comunicação

ALTA Eclipse Comunicação demora mais que 30 segundos

5%

30 Ativar modo de economia de Energia

Teste

JIRAD –

Transporte de

Solo

Circunstância Falta de Energia

Falha de comunicação

MÈDIA Desacolplamentodo cabo

Falta da recepção de dados

3%

20 Parar o caminhão e reconectar o cabo

Teste

AIT Circunstância Falha

na

Especifi

cação

do parâ

metro

Erro de design ALTA Erro deespecifica

ção

Análise de documentação

1%

13 Refazer o desenvolvimento do produto

Análise

Ariane Space Circunstância Falha no desacoplamento da JIRAD com o Lançador

Abortagem da Missão

ALTA Falha nos dispositivos pirotecnicos

Telemetria 3%

20 Separar o modo de comando do restante e reentrar na atmosfera

Similaridade

Diagrama Funcional do Sistema

no Cenário de Produto em Operação

Modo de economia

de Energia

Manuais de

funcionamento

da JIRAD

Chaves / Reles Computadores

Desenergiza sistema

de iluminação

Desenergiza

Condicionamento

do ar

Desliga telemetrias

Fora da visada das

antenas em solo

Tensão do

barramento

Corrente da Bateria

Condição Ambiental

Diagrama Comportamental do Sistema

no Cenário de Produto em Operação

Modo de economia

de Energia

Liga luz de

emergência

Iluminado pelo Sol

Modo Normal

Eclipseou

Desliga iluminação

interna

Ligar todos os

subsistemas

Desliga envio de

telemetrias

Aguarda exposição

ao sol

Diagrama Funcional da Organização de

Desenvolvimento

Teste de Vibração

Manual do Lançador

Shaker Computadores

Resultado do

TesteParâmetros de

Vibração

Diagrama Comportamental da

Organização de Desenvolvimento

Colocar o JIRAD no

shakerInserir as faixas frequên-

cias de vibraçãoIniciar os testes

Fazer aquisição

dos dados

Aguardar o final do

Teste

Retirar JIRAD do

shaker

Fazer a análise

da estruturaFinalizar

Funções de Interface

JIRAD

AIT

- Controle para acoplamento

- Liga/desliga equipamentos

- Entrar no modo de

economia de energia

- Acoplar com a ISS

- Enviar dado dos

estados dos

equipamentos

- Enviar dados sobre as

condições dos

cosmonautas

- Transportar carga

- Transportar

cosmonautas

- Receber comandos

do segmento solo

- Testar vibração

especificado pelo

lançador

- Testar EMI

- Tentar EMC

- Enviar relatório de

resultados

- Parar teste em

caso de falha

- Reportar falhas

ocorridas

- Inserir os parâmetros

dos testes nos

equipamentos

Analise os perigos e seus riscos a partir

das não funções

Produto ou

Organização

Não função Perigo Consequência Gravi

dade

Causa Detecção P

r

o

b

Risco Função de

mitigação do

risco (protetiva

ou corretiva ou

preventiva ou

de detecção)

Verificação

JIRAD Controle de

velocidade no

lançamento

Perda de consciência do piloto

Não poder acoplar

ALTA Excesso

de força

de G.

Equipamentos de suporte à vida

1%

30 Treinamento dos cosmonautas sob diversos forças G.

Simulação

ARIANE Análise do ambiente

Chuva Abortar lançamento;

Atraso do cronograma

Alta Ambiental Visual 2%

15 Escolher o dia de lançamento acordo com a previsão do tempo

Avaliação dos resultados dos modelos

Arquitetura Genérica do produto

CÁPSULA JIRAD

MÓDULO DE CARGA

CÁPSULA DE TRANSPORTE

MÓDULO DE SERVIÇO

Arquitetura Genérica do produto

CÁPSULA JIRAD

MÓDULO DE CARGA

SISTEMA DE ACOPLAMENTO

SISTEMA HABITAVEL

CARGA ÚTIL SISTEMA DE SUPORTE DE

VIDA

Arquitetura Genérica do produto

Capsula

de

transporte

Arquitetura Genérica do produto

CÁPSULA JIRAD

MODULO DE SERVICIO

SISTEMA DE PROPULSÃO

SISTEMAS DE COMBUSTIVEL

SISTEMAS DE CONTROLE TÉRMICO

SISTEMA DE SUPRIMENTO DE ENERGIA

SISTEMA DE ACOPLAMENTO AO FOGUETE

Arquitetura Genérica da organização

Matriz de alocação para produto

Computador

de Bordo

Subsistema

de energia

Subsistema

térmico

Suporte de

vida

Módulo de

Reentrada

Módulo

Orbital

Levar

cosmonauta X XLevar carga X

Enviar

telemetria X X X XReceber

Telecomando X X X XAcoplar à ISS X X X X X

Alternar

modos de

operaçãoX

Matriz de alocação para organização

Computador

de Bordo

Subsistema

de energia

Subsistema

térmico

Suporte de

vida

Módulo de

Transporte

Módulo

Orbital

Teste X X X X X XIntegração X X X X X XMontagem X X X X X X

Folha de Alocação de Requisitos

ID da Função FJIRAD001

Descrição da FunçãoO veículo espacial deve se comunicar com o

segmento solo e o a ISS a cada 30 segundos.

Condição de Entrada Após separação com o veículo lançador.

Condição de Saída Na órbita antes da reentrada.

Alocação

Item da Arquitetura Antenas, transceptor, módulo de comunicação

Identificação dos Requisitos de desempenho

Atributo Confirmação de Telecomando

Valor TBD bps

Análise RacionalDeve se comunicar a cada 30 segundos para

garantir a integridade da missão.

Atributo Confirmação de Telemetria

Valor TBD bps

Análise RacionalDeve se comunicar a cada 30 segundos para

garantir a integridade da missão.

Elementos da Arquitetura Genérica

ComunicaçãoComputador

de Bordo

Subsistema de

energia

Subsistema

térmico

Suporte de

vidaControle Módulo Orbital Navegação

Banda XSistema

Operacional

Comprado

Bateria

PrimáriaRadiador

Sistema de

vida

individual

Remoto

assistidoPropulsão

Satélite

GEO

Banda SSistema

Operacional

DesenvolvidoNi-Cd

Líquido de

refrigeraçãoSistema de

vida múltiplo

Remoto

automáticoGPS

Banda K Li-ionSistema de

vida mistoLocal

Método de Escolha da Bateria

CritérioPeso de

cada critério

Bateria

Primária

Bateria

Secundária

Ni-Cd

Bateria

Secundária

Li-Ion

Massa 50% 70 70 90

Tempo de Recarga

30% 0 85 95

DoD 20% 80 80 85

Total 100% 51% 76,5% 90,5%

Análise Crítica

Os conceitos de Engenharia de Sistemas estão

sujeitos a interpretações de caráter subjetivo.

Como os integrantes do grupo são de áreas

distintas ocorreu a dificuldade de alinhar os

conhecimentos de modo que todos

compreendessem estes conceitos.

A Engenharia de sistemas deve estar próxima

aos especialistas de cada área para

desenvolver o projeto.

Conclusão

O trabalho permitiu adquirir conhecimentos em

torno da Engenharia de Sistemas Espaciais, sua

estrutura, padronização e interação

multidisciplinar.

A Engenharia de Sistemas Espaciais

compreende um campo importante para o

correto desenvolvimento de produtos complexos

e organizações.

A Engenharia de Sistemas permite conhecer

uma abordagem geral do desenvolvimento da

indústria para apoiar o crescimento tecnológico

nacional.

OBRIGADO!