Uzaydaki yüksek sýcaklýk ve radyasyon gibi zorlu çevre koþullarýnýn yaný sýra bakým yapýlabilirliðin de neredeyse imkânsýz olmasý, uydu ekipmaný tasarýmýnda yüksek sayýsal güvenilirlik gereksinimlerini de beraberinde getirmektedir. Çok yüksek maliyetlerle üretilip fýrlatýlan uzay araçlarý, halkadaki en zayýf zincirin kopmasý ile görev kaybýna uðrayabilmektedir. Özellikle güç kontrol birimi (GKB) gibi uydu için hayati önem taþýyan kritik ekipmanlarýn tasarýmýnda olasý hatalarý önlemeye yönelik uygun tasarým önlemleri alýnmalýdýr. Hata mekanizmalarýna karþý geliþtirilen tasarým çözümlerinin bir sonucu olarak, devrede kullanýlan komponent sayýsý artacaðýndan devrenin toplam hata oraný yükselmektedir. Bu artýþý ortadan kaldýrmak, iç yedeklilikle mümkün olmaktadýr. Ayrýca bozulan parçanýn tamiri mümkün olmadýðýndan arýza durumunda faaliyete geçecek iç yedeklilik konseptinin oluþturulmasý görevin sürekliliði açýsýndan esastýr. Bu çalýþmada yaþanan bu eksikliðin, güvenilirlik tahmin analizi ile nasýl ortadan kaldýrýldýðý gösterilmiþtir. Diðer taraftan güvenilirlik tahmini analizlerinde iyi bilinen komponent güvenilirlik kaynaklarýnýn kullanýmýnda yaþanan sýkýntýlara açýklýk getirilmiþtir. Bu amaçla komponentlerin hata oranýný elde etmek için MIL-HDBK-217 el kitabý kullanýlmýþtýr. GKB’nin bir modülü olan batarya þarj yönetim modülünün konsept devre tasarýmý ile güvenilirlik tahmin analizi kapsamýnda iyileþtirilen devre tasarýmý sayýsal olarak karþýlaþtýrýlarak farklýlýklar ortaya konulmuþtur. Benzer tasarým iyileþtirmeleri ile geliþtirilen diðer GKB modüllerinin de güvenilirlik tahmin analiz sonuçlarý kullanýlarak, güvenilirlik blok diyagram vasýtasýyla iç yedeklilik konsepti kurulmuþtur. Ýç yedekliliðin yaný sýra kullanýlan komponent sayýsýndaki artýþa baðlý yükselen hata oraný, parça stres seviyesi azaltma yöntemi ve uzay kalifiye komponent seçimi sayesinde azaltýlmýþtýr. Bu azaltma yöntemleri hata oraný formülleri ile gösterilmiþtir. Çalýþmanýn sonunda GKB güvenilirlik deðeri 15 yýl görev ömrü için hesaplanmýþ ve eþzamanlý uydu yörüngesine (GEO) yerleþtirilecek bir uydunun GKB ekipmanýnýn sahip olmasý gereken güvenilirlik deðeri ortaya konmuþtur. Sonuç olarak uzay uygulamalarýnda yapýlan verimli bir güvenilirlik analizi çerçevesinde geliþtirilen ekipmanýn hata oranýnýn onlarca kat azaltýlabileceði gösterilmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Güvenilirlik tahmin analizi, Uydu güç kontrol birimi, Elektronik komponent hata oraný, Ýç yedeklilik, Güvenilirlik blok diyagramý
|
