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航空・宇宙開発

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異常・故障検知とは?課題と対策・製品を解説

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宇宙における異常・故障検知とは?

宇宙の異常・故障検知とは、人工衛星やロケット、宇宙ステーションなどの宇宙機において、運用中に発生する予期せぬ事象や機器の不具合を早期に発見し、その原因を特定する技術およびプロセスです。ミッションの成功、宇宙飛行士の安全確保、および高価な宇宙資産の保護のために不可欠な活動です。

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ALTA社のPCI ExpressCard ECD54−1553は、マルチ・チャンネル(1−2)に対応したMIL−STD−1553Bインターフェース・カード゛で、Dual Function(BC/Mon or mRT/Mon)とFull Function(BC/mRT/Mon)の2種類のカードタイプが用意されています。
カード内部には定評のある最新の32−bit 1553 FPGAプロトコル・エンジン AltaCoreが実装されています。
Altaが提供するライブラリ・ソフトウェアは階層構造化されたAltaAPIと共に各種O.Sに対応したドライバがソースコード付で提供されているため、お客様が作成されたアプリケーション・ソフトウェアを異なるカード上で動作させたり、異なるO.Sへの移植を容易にします。
オプションのバス・アナライザ・ソフトウェア AltaViewを使うことによりWindows上でのBC/mRT/Monの模擬及び1553信号の波形観測を行うことができます。

ECD54-1553

ALTA社のPCI Express PCIE4L−1553は、マルチ・チャンネル(1−4)に対応したMIL−STD−1553Bインターフェース・カード゛で、Dual Function(BC/Mon or mRT/Mon)とFull Function(BC/mRT/Mon)の2種類のカードタイプが用意されています。
カード内部には定評のある最新の32−bit 1553 FPGAプロトコル・エンジン AltaCoreが実装されています。
Altaが提供するライブラリ・ソフトウェアは階層構造化されたAltaAPIと共に各種O.Sに対応したドライバがソースコード付で提供されているため、お客様が作成されたアプリケーション・ソフトウェアを異なるカード上で動作させたり、異なるO.Sへの移植を容易にします。
オプションのバス・アナライザ・ソフトウェア AltaViewを使うことによりWindows上でのBC/mRT/Monの模擬及び1553信号の波形観測を行うことができます。

PCIE4L-1553

航空宇宙・防衛分野では、高い品質基準が求められる中、フライングプローブテスタを活用することで、少量生産基板の検査が効率化されます。治具不要の柔軟な検査フローにより、短納期対応やトレーサビリティの確保が可能になり、品質向上とコスト削減を両立します。

【導入実績】
・少量生産基板の全数検査を実施し、高信頼性を求められる製品の品質保証を達成。
・高精度な検査フローにより、航空宇宙や防衛分野特有の厳しい要求に対応。

【お客様がかかえられていた課題】
治具作成の負担:
治具式テスタでは、基板ごとに専用治具が必要となり、少量生産ではコストが過大。
治具の設計・製作に時間がかかり、短納期での対応が難しい。

不良検知の難易度:
AOIやファンクションテストのみでは検出が困難な微細な不良(隠れたショート、内部配線不良)が見逃されるリスク。
特に多層基板では、外観検査や通常の通電試験では品質保証が不十分。

トレーサビリティの要求:
航空宇宙・防衛製品では、測定結果や検査データを詳細に記録し、将来的なトレーサビリティを確保する必要がある。

【導入事例】航空宇宙・防衛分野向け基板検査

Altaのアビオニクスアナライザー製品(AltaView)は、MIL−STD−1553B、ARINC429ネットワークとデータ分析のために最新のテクノロジーを提供します。AltaViewは、統合とテスト時間の減少に貢献し、時間と費用の節約となります。

先進BCテクノロジー
・フレーム管理、メッセージ追加/削除、メッセージ毎複数バッファー、メッセージ毎エラー注入、ループカウント・コントロール
先進ARINC TX
・ラベルスケジューリング、メッセージ追加/削除、エラー注入、ループカウント・コントロール
フルプレイバックコントロール
・アーカイブドメッセージの再生、RT/LRUを既知の記録によりテスト 、ループコントロール、1553 及び429チャンネル/カードのハードウェア同期
マルチプルRTシュミレーション
・31RTセットアップが2クリックで完了、オートラップRX−TXバッファー、自由にSAバッファーを付加、ワードカウントのリーガリゼーション及びメッセージ毎の誤り訂正

◎詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

AltaView

Space MUSCAT (Multi-Utility Spacecraft Charging Analysis Tool) は
宇宙環境における人工衛星などの帯電放電発生リスクの予測のための解析ツールです。

解析ツール Space MUSCAT

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宇宙における異常・故障検知

宇宙における異常・故障検知とは?

宇宙の異常・故障検知とは、人工衛星やロケット、宇宙ステーションなどの宇宙機において、運用中に発生する予期せぬ事象や機器の不具合を早期に発見し、その原因を特定する技術およびプロセスです。ミッションの成功、宇宙飛行士の安全確保、および高価な宇宙資産の保護のために不可欠な活動です。

課題

遠隔監視の限界

宇宙機は地球から遠く離れているため、リアルタイムでの詳細な状態把握や物理的なアクセスが困難であり、限られたデータから異常を検知する必要があります。

多様な異常パターン

宇宙環境は予測不能な要因が多く、機器の故障や外部からの影響による異常は多岐にわたり、事前に全てのパターンを想定することが難しいです。

データ量の増大と解析負荷

宇宙機から送信されるデータ量は膨大であり、その全てを人間がリアルタイムで解析することは非現実的で、効率的な異常検知手法が求められます。

早期発見の重要性

軽微な異常が放置されると、連鎖的に深刻な故障につながる可能性があり、ミッション失敗や機体喪失のリスクを高めるため、迅速な検知が極めて重要です。

​対策

センサーデータ統合分析

複数のセンサーから得られるデータを統合し、相関関係やパターンを分析することで、単一のデータでは見逃される異常の兆候を捉えます。

機械学習による異常検知

過去の正常時のデータから学習したモデルを用いて、現在のデータとの乖離を検知し、未知の異常パターンも検出する能力を高めます。

予兆診断システムの構築

機器の微細な変化や劣化傾向を継続的に監視し、故障が発生する前にその兆候を捉え、予防的な措置を講じます。

自動化されたアラートシステム

異常検知アルゴリズムと連携し、閾値を超えた場合や異常パターンが検出された際に、オペレーターに即座に通知する仕組みを構築します。

​対策に役立つ製品例

宇宙機状態監視システム

多様なセンサーデータを集約し、リアルタイムで分析・可視化することで、宇宙機の異常を早期に発見・特定するための統合的な管理システムです。

AI駆動型異常検知ソフトウェア

機械学習アルゴリズムを活用し、膨大な運用データから異常パターンを学習・検知することで、未知の故障や複雑な異常にも対応できるソフトウェアです。

予兆診断・寿命予測サービス

機器の稼働状況や劣化データを分析し、故障の予兆を検知したり、残存寿命を予測したりすることで、計画的なメンテナンスや運用最適化を支援するサービスです。

テレメトリデータ解析支援ツール

宇宙機から送られてくるテレメトリデータを効率的に処理・解析し、異常値や異常な傾向を自動的に抽出・通知する専門的な解析支援ツールです。

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