Model Based Approach to Safety Assessment of an Environmental Control System for an Unmanned Aerial Vehicle

La tesi riguarda l'applicazione di un approccio "model-based" al progetto dell'Environmental Control System (ECS) per un velivolo senza pilota (UAV). In particolare, la tesi si concentra sul safety assessment di tale sistema. Il primo capitolo descrive il particolare metodo adottato, le ragioni per le quali è stato scelto, e il caso di studio selezionato. Il capitolo che segue si concentra poi sull'analisi funzionale: a partire dai requisiti di sistema, viene definita l'architettura logica secondo la metodologia del Model Based System Engineering. Il capitolo 3 è poi dedicato alla definizione dell'architettura fisica di due possibili soluzioni per il sistema di raffreddamento: vapour cycle e air cycle. Un tool di analisi prestazionale viene utilizzato per dimensionare tutti i componenti che fanno parte del sistema e per verificarne il corretto funzionamento in diverse condizioni di volo. Il capitolo 4 descrive il safety assessment. In particolare, utilizzando come supporto i modelli precedentemente generati, vengono effettuati: Functional Hazard Assessment (FHA), Failure Modes Effect and Criticality Analyses (FMECA), e Fault Tree Analysis (FTA). Vengono inoltre assegnati i livelli di Development Assurance Level (DAL) e vengono definite le ridondanze. L'ultimo capitolo descrive l'analisi di fluidodinamica computazionale (CFD) che è stata effettuata per validare il corretto raffreddamento dell'avionica nel caso di guasto dell'ECS.