초록
위성개발 시 비용의 절감과 효율적인 설계 보장을 위해 신뢰성과 고장모드 분석이 필요하지만, COTS 소자를 사용하는 소형위성의 경우 통상 제작자로부터 소자에 대한 실패율이 제공되지 않기 때문에 신뢰성 계산이 어렵다. 이 논문에서는 실패율 예측을 위해 MIL-HDBK-217F의 시험적/경험적 데이터에 기초한 방법을 사용하였고, MIL-HDBK -217F에서 고려되지 않은 방사능 환경을 실패율 예측에 반영하기 위해 방사능 효과들 중 신뢰도에 영향을 미칠 수 있는 $10^-9$failures/device/$10^6$hours 이상의 발생확률을 갖는 SEL 발생확률을 실패율 예측 결과에 추가로 반영하였다. 결국 본 논문은 실패율이 제공되지 않는 COTS 소자를 사용하는 저가 소형위성에 대해 통계적 기법을 이용한 새로운 신뢰성 해석 방법을 제안하고, 현재 개발 중인 25kg급의 초소형위성인 HAUSAT-2에 이 방법을 적용하여 분석한 결과를 보여준다.
The reliability and failure mode effect analysis are effective means to achieve efficient and cost-reduction design for satellite development. The failure rate of COTS (Commercial-Off-The-Shelf) parts required for reliability analysis is not usually provided from the manufacturer. Space environment factors based on empirical data obtained from MIL-HDBK-217F can be applicable to the reliability calculation. As a radiation environment factor, the occurrence rate of SEL (Single Event Latch-up) is additionally incorporated for the failure rate prediction. In this paper, the statistical reliability analysis method for low-cost small satellite using COTS parts is suggested. This statistical reliability analysis was applied to HAUSAT-2 small satellite whose electronic boxes are consisted of many COTS parts to calculate the system reliability at the end of design mission life.
