La NASA intègre la gestion des pannes à la conception autonome

La NASA et Qualtech Systems Inc. ont présenté un processus de conception reliant directement la gestion des pannes — les logiciels et procédures servant à détecter et à atténuer les défaillances — au modèle de mission, à partir des premières informations de conception de la mission HelioSwarm de la NASA.

L’ancienne séparation créait une faiblesse pratique. Selon la NASA, l’ingénierie système définissait souvent d’abord un engin spatial nominal, tandis que la gestion de l’état de santé du système et la gestion des pannes étaient ajoutées par la suite. Des équipes différentes et des référentiels de connaissances déconnectés pouvaient produire des analyses incohérentes. L’approche de QSI intègre ces activités au processus d’ingénierie système fondée sur des modèles dès le début, afin que les ingénieurs puissent tester la réaction d’une conception à des défaillances physiques et fonctionnelles simulées au niveau des composants.

Le lien passe par SysML v2, la dernière version du Systems Modeling Language, utilisé pour représenter les conceptions de systèmes. QSI a travaillé avec la SysML v2 Submission Team pour intégrer des concepts de gestion des pannes et traduire les modèles SysML v2 en modèles d’espace des défaillances pour sa gamme d’outils commerciaux. Les ingénieurs peuvent ensuite réaliser des analyses des modes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité, ainsi que des analyses par arbre de défaillances, afin d’examiner les diagnostics et la disponibilité du système. L’outil peut également recommander des changements de conception, comme l’emplacement des capteurs.

La démonstration s’est appuyée sur la première conception de la mission HelioSwarm. Cette future mission de la NASA consacrée à l’héliophysique utilisera un hub et huit petits satellites co-orbitaux pour effectuer des mesures simultanées et multi-échelles des fluctuations du champ magnétique et des flux de protons dans l’environnement spatial cislunaire, avec des séparations entre les engins spatiaux allant de quelques dizaines à plusieurs milliers de kilomètres.

Qu’est-ce qui change en pratique ? Les équipes de mission pourraient comparer les options de gestion des pannes pendant que l’architecture est encore en cours de conception, au lieu de découvrir après la finalisation du système nominal que certaines capacités de détection ou de diagnostic manquent. Selon la NASA, cela pourrait potentiellement réduire le coût total du développement, améliorer la coordination et limiter les risques financiers et calendaires. Le résultat reste une capacité de modélisation démontrée : aucune source présentée ici n’établit qu’HelioSwarm fonctionne déjà de manière autonome dans l’espace ni que les recommandations de l’outil ont été validées indépendamment en vol.