Diseño e Implementación de un sistema FDIR para satélites con protocolos PUS

Resumen

En este proyecto de fin de máster se sugiere la implementación de un sistema lo suficientemente autónomo para que, ante la ocurrencia de un suceso inesperado, sea capaz de corregirse en tiempo de vuelo. Este sistema orientado a la tolerancia a fallos es lo que comúnmente se conoce como FDIR, de las siglas Fault Detection, Isolation and Recovery. El sistema desarrollado estará compuesto por tres componentes principales, el subsistema de monitorización, el subsistema de notificación de eventos y el subsistema de acción ante eventos, estos tres subsistemas cooperarán conjuntamente para detectar fallos y responder ante ellos en un plazo determinado. Este trabajo de fin de máster está estructurado de igual manera que la metodología en V que se ha seguido para el desarrollo. Se documentarán cada una de las etapas de este ciclo, dando especial importancia a las fases de especificación, además de preparar una exhaustiva campaña de pruebas. El FDIR implementado se caracterizará principalmente por seguir los requisitos especificados por el ECSS, el Comité Europeo de Estandarización para el espacio. Además de seguir las reglas impuestas por este estándar, se pretende implementar un sistema lo más portable posible, es decir, que se pueda reutilizar en otros sistemas de satélites. El resultado obtenido es un subsistema que, integrado en el software de vuelo de un satélite, otorga al satélite de cierto nivel de independencia ante el operario en Tierra, además de ser capaz de resolver posibles fallos detectados en tiempo de vuelo. Además, el sistema final es altamente reconfigurable y hace uso de las tecnologías más frecuentes en los sistemas de satélites, permitiendo migrar el subsistema de un satélite a otro de manera sencilla.
Abstract:
In this master's project the suggestion of a sufficiently intelligent system that, in the occurrence of an unexpected event, will be capable of correcting itself in flight time. This fault tolerance-oriented system is commonly known as FDIR, which stands for Fault Detection, Isolation and Recovery. The developed system will be composed of three main components, the monitoring subsystem, the event notification subsystem, and the event action subsystem, these three subsystems will cooperate to detect faults and respond to them as quickly as possible. This master's project is structured in the same way as the V methodology that has been followed for the development. Each of the stages of this cycle will be documented, giving special importance to the specification phases, in addition to preparing an exhaustive testing campaign. The implemented FDIR will be characterized by following the requirements specified by the ECSS, the European Committee for Space Standardization. In addition to following the rules imposed by this standard, the aim is to implement a system that is as portable as possible, i.e., that can be reused in other satellite systems. The result obtained is a subsystem that, integrated into the on-board software of a satellite, provides the satellite of certain level of independence from the operator on the ground, in addition to being able to resolve faults detected in flight time. Furthermore, the final system is highly reconfigurable and makes use of the most common technologies in satellite systems, allowing the subsystem to be easily migrated from one satellite to another.