Estudo de metodologia para aplicação de componentes eletrônicos COTS em ambiente espacial

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Bruno Carneiro Junqueira
• Orientador(a): Silvio Manea
• Banca de defesa: Ana Paula de Sá Santos Rabello, Marcos Antonio Vieira da Silva, Claudio Antonio Federico
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais
• País: BR
• Resumo em Inglês: The space environment is harsh and radiation is the main problem for space systems which causes short and long term effects on electronic systems and components. In this case the key is to use resistant components and tolerant to radiation. The COTS components (Commercial Off-The Shelf) for some decades has been supplying some characteristic functions that space components do not have. However, because components (COTS) are not designed for the space environment, they are not guaranteed to function primarily due to radiation. Thus this research dissertation developed an understanding of the radiation and its effects on electronic components, especially transistors and in other semiconductor components, and develop a method of selection and component integration into the system in order to increase the reliability of the electronic component and the system in which it is integrated according to the intended mission. As a study case, it will be analyzed the behavior of COTS transistors exposed to ionizing radiation to demonstrate the affected parameters and their resistance to radiation, evaluating how they would behave in the space environment. Finally, the proposed method will be discussed in relation to the study case. Thus, with the correct use of the COTS component, it is possible to combine the benefit of using this component with adequate reliability and system life cycle.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2021/04.19.14.33

O ambiente espacial é severo e o principal problema para os sistemas espaciais é a radiação que provoca efeitos de curto e longo prazo em sistemas e componentes eletrônicos.Neste sentido a solução é utilizar componentes resistentes e tolerantes à radiação. Há algumas décadas os componentes COTS (Commercial Off-The Shelf), vem suprindo funções que os componentes espaciais não têm. Devido ao fato dos componentes de prateleira (COTS) não serem desenvolvidos para o ambiente espacial, estes não possuem garantia de funcionamento principalmente em relação à radiação. Desta forma a presente dissertação busca desenvolver um entendimento da radiação e seus efeitos nos componentes eletrônicos, em especial transistores, sendo similar para os demais componentes semicondutores, e desenvolver um método de seleção e integração do componente ao sistema de forma a aumentar a confiabilidade do componente juntamente com o sistema no qual está integrado de acordo com a missão pretendida. Como estudo de caso será analisado o comportamento de transistores COTS expostos à radiação ionizante para demonstrar os parâmetros afetados e a sua resistência à radiação, avaliando como se comportaria no ambiente espacial. Por fim, será analisado o método proposto em relação ao estudo de caso. Desta forma, com a utilização correta do componente COTS possibilita-se unir o benefício de utilização deste componente com o aumento de confiabilidade e vida útil do sistema.