Equipos EEE, COTS y aplicaciones de alta fiabilidad

  

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El empleo de equipos EEE (eléctricos, electrónicos y electromecánicos) para aplicaciones espaciales, como por ejemplo satélites, o para otras aplicaciones en los que el entorno sea muy hostil requiere un riguroso cumplimiento técnico de ciertos requisitos que, generalmente, se incluyen en los requerimientos del proyecto, como pueden ser requisitos de funcionalidad, fiabilidad, calidad y radiación.

Para garantizar el cumplimiento de estos requisitos, a menudo es necesario complementar las actividades que realiza el fabricante con otras inspecciones. De esta manera, se puede determinar con más confianza si un equipo es adecuado o no para esa aplicación. En el caso de las aplicaciones espaciales es especialmente crítico asegurar que los equipos EEE funcionen correctamente a lo largo de la vida útil completa del satélite, ya que no se les puede realizar ningún tipo de mantenimiento o reparación, ya sea por su inaccesibilidad o por el alto coste de la intervención.

El aumento del uso de equipos EEE COTS (Commercial Off-The-Shelf) en la industria espacial, incrementado por el nuevo concepto New Space (CubeSats, Megaconstellations, etc.), ya es un hecho. Pero todavía faltan metodologías que ayuden a incrementar el nivel de confianza en estos equipos para hacer un uso más intensivo de ellos y hacerlo de manera eficiente y segura.

El uso de equipos COTS conlleva una serie de riesgos inherentes:

  • Fallos debidos a mortalidad infantil (componentes del equipo no sujetos a screening, lo que puede hacer que no cumplan los requisitos propios del sector espacio).
  • Falta de trazabilidad y homogeneidad en comparación con equipos calificados.
  • Dudas sobre su fiabilidad y rendimiento a largo plazo en las condiciones de la aplicación.
  • Presencia de otros problemas, como la utilización inadvertida de componentes falsificados dentro del equipo, problema que cada vez se encuentra más presente en este tipo de equipos.
  • Equipos que emplean en su fabricación elementos prohibidos por normativas, como la RoHS.

Sin embargo, estos equipos pueden presentar mejores prestaciones técnicas en comparación con los equipos clásicos disponibles con nivel de calidad espacial y permiten alcanzar una reducción en el coste del producto final, mejorando otras características (peso, volumen, etc.). Pese a los riesgos asociados, los equipos COTS se podrían utilizar de manera segura siempre que se tengan en consideración las preocupaciones específicas de calidad y fiabilidad asociada con el uso de estos equipos en aplicaciones espaciales, así como implementar las contramedidas necesarias. Por ello es imprescindible tener una metodología para ensayar el producto tanto a nivel de screening – cribado como de evaluación y calificación.

Dado el alto impacto de los equipos COTS en la fiabilidad y seguridad del sistema final, desde Alter Technology se está implementando una metodología para la identificación y análisis de equipos ‘outliers’, es decir, de aquellos equipos que, pese a cumplir con los requisitos del fabricante, muestran características anómalas respecto a una población del mismo equipo lo que podría derivar en un mayor nivel de fallos en la aplicación del usuario final respecto a lo estimado inicialmente.

Con la metodología seguida en Alter Technology se pretende identificar estos outliers para emplear exclusivamente aquellos equipos que tengan el comportamiento adecuado y, de esta manera, asegurar el correcto funcionamiento del sistema en aplicaciones de alta fiabilidad, como es el entorno espacial. La implementación de esta metodología, por tanto, permitiría poder identificar de una manera efectiva aquellos equipos COTS que no son aptos para condiciones de alta demanda y que podrían presentar un riesgo para todo el sistema en sí mismo o las personas.

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