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Vorteile des Einsatzes funktionaler Sicherheit in kommerziellen Raumfahrtanwendungen

Lumpe, Florian and Seidl, Michael (2024) Vorteile des Einsatzes funktionaler Sicherheit in kommerziellen Raumfahrtanwendungen. In: DLR Bauteilekonferenz 2024. DLR Bauteilekonferenz 2024, 2024-05-14 - 2024-05-15, Kamp-Lintfort, Deutschland.

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Abstract

Funktionale Sicherheit kommt immer dann zum Tragen, wenn in einem Produkt oder einer Anlage elektrische, elektronische und programmierbar elektronische Elemente vorhanden sind und diese sicherheitskritischen Funktionen ausführen. Sie wird in vielen Bereichen der Technik eingesetzt, Prozessindustrie (z.B. Energiesektor), Automotive (Verkehrssektor), Maschinenbau und Luftfahrt. Im Vortrag werden die Ansätze und Konzepte der Funktionalen Sicherheit auf Basis der Grundnorm ISO 61508 mit den RAMS-Ansätzen der Raumfahrt vergleichen, insbesondere der Flight Detection Isolation and Recovery (FDIR) Ansatz. Der Vortrag gibt Einblick in die Risikominimierungsmöglichkeiten auf Bauteilebene, insbesondere für komplexe integrierte Schaltkreise. Traditionell fokussiert sich die Raumfahrt auf die Qualifizierung der eingesetzten Bauteile für die extremen Umgebungsparameter und die typischerweise sehr lange Einsatzdauer im All. Durch die immer komplexer gewordenen ICs ergibt sich allerdings ein zusätzliches Risiko hinsichtlich sogenannter systematischer Fehler, die sich im Zuge der umfangreichen Chip-, Hardware- und Software Entwicklung ergeben können. Des Weiteren treten bei der Entwicklung von Satellitenkonstellationen aufgrund der höheren Stückzahlen die Bauteilkosten stark in den Vordergrund, sodass ein Kompromiss zwischen Qualifizierung und Erschwinglichkeit gefunden werden muss. Der Vortrag zeigt wie Systematic Faults (systematische Fehler) in anderen Marktsektoren bestmöglich vermieden werden und sogenannte Random Faults (zufällige Fehler) mit Hilfe entsprechender Leistungsmerkmale der Halbleiterprodukte, wie beispielsweise ECC, lock-step oder BIST (Built-in Self Test) möglichst schnell erkannt und deren Auswirkungen idealerweise eliminiert, zumindest minimiert werden können. Die erfolgreiche Mission des Mars- Rotorcraft Ingenuity von JPL (NASA) gibt Einblick in die praktische Anwendung von funktionaler Sicherheit in der Raumfahrt. Der Vortrag soll als Anregung verstanden werden, bereits vorhandene Leistungsmerkmale von Halbleiterprodukten, die für die Funktionale Sicherheit in anderen Marktsektoren entwickelt wurden, auch für die Raumfahrt bestmöglich zu nutzen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/204411/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Vorteile des Einsatzes funktionaler Sicherheit in kommerziellen Raumfahrtanwendungen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Lumpe, FlorianUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Seidl, MichaelTexas Instruments Deutschland GmbHUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:14 May 2024
Journal or Publication Title:DLR Bauteilekonferenz 2024
Refereed publication:Yes
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:SoC, System on the Chip, Funktionale Sicherheit, Raumfahrt, Systematische Fehler, Igenuity, New Space, RAMS, Zuverlässigkeit, Robustheit, Halbleiter, Elektronik, MCU, FPGA Redundanz, Integration, Modulbauweise, Produktsicherung, Produktsicherheit, Skaleneffekte, Built-in Self Test, Hardware, Automotive
Event Title:DLR Bauteilekonferenz 2024
Event Location:Kamp-Lintfort, Deutschland
Event Type:international Conference
Event Start Date:14 May 2024
Event End Date:15 May 2024
Organizer:DLR
HGF - Research field:other
HGF - Program:other
HGF - Program Themes:other
DLR - Research area:no assignment
DLR - Program:no assignment
DLR - Research theme (Project):no assignment
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Quality Management and Product Safety Device
Deposited By: Tonat, Tim
Deposited On:02 Jul 2024 08:20
Last Modified:02 Jul 2024 08:24

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