Estudo do encadeamento de eventos e da propagação de falhas e classificação de seus métodos para ajudar a análise de confiabilidade e a avaliação de segurança contra acidentes de sistemas e veículos aeroespaciais

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Authors: Diego Felipe Moreno Moreira
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Abstract

Atualmente: a) os requisitos e/ou especificações das partes interessadas, missões e seus ambientes; b) a complexidade e/ou integração dos sistemas e veículos para atendê-los; c) as possibilidades/riscos de eventos indesejados/perigos e falhas/degradações em tais sistemas e veículos; d) o equilíbrio confiabilidade/segurança X viabilidade/economia; demandam mais apoio para sua Estimativa de Criticalidade/Avaliação de Segurança contra Acidentes. Essa avaliação, especialmente para aeronaves, é ajudada por alguns conceitos (Falha, Falência, etc.), métodos (PRA, FHA, etc.) e disciplinas (Análise de Confiabilidade, Análise de Risco, etc.) utilizadas parcialmente para satélites, etc. Assim, este trabalho estuda o encadeamento de eventos e a propagação de falhas e classifica seus métodos para ajudar a Análise de Confiabilidade e a Avaliação de Segurança contra Acidentes de sistemas e veículos aeroespaciais. Para fazer isso, este trabalho: 1) revisa a literatura e cita os conceitos básicos usados em tais métodos como normatizados por autoridades; 2) seleciona e classifica tais métodos como: a) métodos subjetivos-objetivos, como Análise Preliminar de Riscos (PRA), Avaliação de Perigos Funcionais (FHA), Análise de Modos e Efeitos de Falhas (FMEA), Análise de Modos, Efeitos e Criticalidade de Falhas (FMECA); b) métodos por lógica combinacional, como Análise por Árvores de Falhas (FTA), Análise por Árvores de Eventos (ETA), Tabelas da Verdade (TT); e c) métodos por lógica sequencial, como Máquinas de Estados Algorítmicas (ASM), Statecharts (SC) e Análise por Cadeias de Markov (MCA); 3) seleciona cadeias típicas de eventos indesejados/perigos e propagações de falhas/degradações em satélites e aeronaves; 4) aplica aqueles métodos a essas cadeias. Tais casos de estudo: 5) ilustram o poder de modelagem (eficácia, aplicabilidade, limitações etc.) daqueles métodos; 6) sugerem os potenciais daqueles métodos para(isolados ou combinados) ajudar as Análises de Confiabilidade e as Avaliações de Segurança contra Acidentes de sistemas e veículos aeroespaciais, especialmente satélites e aeronaves. ABSTRACT: Currently: a) the requirements and/or specifications of stakeholders, missions, and their environments; b) the complexity and/or integration of systems and vehicles to meet them; c) the possibilities/risks of unwanted events/hazards and faults/failure in such systems and vehicles; d) the balance reliability/safety X feasibility/economy; demand more aids to their Criticality Estimation/Safety Assessment. This assessment, especially for aircraft, is aided by some concepts (Fault, Failure, etc.), methods (PRA, FHA, etc.) and disciplines (Reliability Analysis, Risk Analysis, etc.) partially used for satellites, etc. So, this work studies event chaining and fault propagation and classifies their methods to aid the Reliability Analysis and the Safety Assessment of aerospace systems and vehicles. To do that, this work: 1) reviews the literature and quotes the basic concepts used in such methods as standardized by authorities;2) selects and classifies such methods as: a) subjective-objective methods such as Preliminary Risk Analysis (PRA), Functional Hazard Assessment (FHA), Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), Failure Modes, Effects and Criticality Analysis (FMECA); b) combinational logic methods such as Fault Tree Analysis (FTA), Event Tree Analysis (ETA), Truth Table (TT); and c) sequential logic methods such as Algorithmic State Machine (ASM), Statecharts (SC) and Markov Chain Analysis (MCA); 3) selects typical chains of unwanted events/hazards and propagation of faults/degradation in satellites and aircraft; 4) applies those methods to these chains. Such case studies: 5) illustrate the modeling power (effectiveness, applicability, limitations, etc.) of those methods; suggest 6) suggest the potentials of such methods(isolated or combined) to aid the Reliability Analyses and the Safety Assessments of aerospace systems and vehicles, especially satellites and aircraft.

Fields of Study & Subjects

Risk and Safety Analysis Safety Systems Engineering in Autonomy Occupational Health and Safety Research

Publication details

Journal / source
Biblioteca Digital da Memória Científica do INPE (National Institute for Space Research)
Publication date
1 January 2026
Language
PT
Document type
Thesis