MBSE Applied to Human Spaceflight Missions System Level Functional Architecture and System I/O Budget Management

Le pratiche di MBSE (Model-Based Systems Engineering) hanno influenzato il mondo dell'ingegneria e la loro adozione è ora obbligatoria per creare e ottimizzare il processo di definizione dell'architettura funzionale di un progetto. Tra tutti, i Sistemi Spaziali hanno sempre avuto un alto livello di complessità difficile da gestire, portando alla necessità di un approccio metodologico. Qui entra in gioco il MBSE e l'uso di un linguaggio specifico (ad esempio, Arcadia/SysML) per generare meta-modelli che possono aiutare nella definizione e valutazione del sistema. La modellazione può essere un potente strumento per individuare problemi in un processo di sviluppo, ma allo stesso tempo può attirare l'attenzione su questioni sopravvalutate se non viene fatta correttamente. Questa tesi esplorerà il caso studio di una missione spaziale umana, studiata con il supporto di Thales Alenia Space Italy. L'obiettivo è determinare e analizzare le funzioni critiche legate al software di bordo e al sistema avionico, applicando processi di Model Based System Engineering, al fine di individuare lacune nei requisiti e nel processo logico. Inoltre, l'adozione delle pratiche MBSE fornisce un forte supporto nella giustificazione e convalida del progetto, dimostrando di soddisfare i requisiti mediante l'implementazione di funzionalità e/o schemi di ridondanza e supportando la generazione di requisiti di livello superiore o inferiore. In questo lavoro di tesi, inoltre, viene sviluppato un processo di progettazione dell'architettura fisica del sistema. Lo strumento di MBSE utilizzato per questa occasione, Eclipse Capella, è una piattaforma open-source sviluppata da Thales, basata sul metodo ARCADIA e attualmente utilizzata da diverse aziende in tutto il mondo. In questa tesi viene presentata una soluzione che spiega l'approccio utilizzato e le lezioni apprese.