무인항공기 시스템 모델링을 통한 신뢰성 및 가용성 분석
UAV System Modeling for Reliability and Availability Analysis
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초록
UAV는 비행체의 특성상 임무 수행 중 고장이 발생할 경우 수리가 불가능하고, 심각한 고장의 경우 대부분 추락으로 이어지기 때문에 그에 따른 비용 손실이 매우 크다. 따라서 가용성/신뢰성 분석을 통해 UAV 시스템의 성공적인 임무 수행 가능성을 평가할 필요가 있다. 본 논문에서는 UAV 시스템(UAS)을 임무 수행 상태일 때와 유휴 상태일 때로 나누어 모델링 하였다. 유휴 상태에서의 시스템은 Fault Tree를 이용하여 모델링 하였고, 임무 수행 상태에서의 시스템은 임무에 따른 시스템의 변화를 연속시간 Markov-chain (CTMC)을 이용하여 모델링하였으며, 세부 구성요소는 Fault Tree를 사용하여 모델링하였다. 이러한 모델을 가지고 SHARPE (Symbolic Hierarchical Automated Reliability and Performance Evaluator)로 구현하여 임무 가용성과 임무 신뢰성을 계산하였다.
Abstract
UAV is one kind of the aircraft, so it has a special characteristic that cannot be repaired when a failure occurs duringmission, and most of critical failures might lead a crash, that is a huge cost loss. Therefore it needs to be evaluated to thepossibility of successful mission accomplishment by availability and reliability analysis. In this paper, we divide the UAVsystem (UAS) into mission state and idle state after that construct each model. In idle state we use fault tree for modelingthe system, in mission state, we use continuous time Markov-chain (CTMC) for representing changes of the system bymission progress, fault tree for detailed components, and implement using SHARPE (Symbolic Hierarchical AutomatedReliability and Performance Evaluator) tool. We calculate mission availability and mission reliability by using these models.
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