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STPA Analysis of Brazilian Sounding Rockets Launching Operations
Microgravity Science and Technology ( IF 1.8 ) Pub Date : 2021-06-07 , DOI: 10.1007/s12217-021-09871-x
Sérgio Fugivara , Antônio V. D. Merladet , Carlos H. N. Lahoz

Sounding rockets are particularly important for studies in the scientific community and one of the main attractions is their relatively moderated cost compared to more complex manned missions. Besides, missions with sounding rockets can have varying high ranges according to their needs. Safety aspects are essential for this type of mission to be successfully accomplished. This work aims to analyze systemic factors that influence safety in Brazilian suborbital launch campaigns. A safety analysis methodology for suborbital launch operations is proposed and carried out for the Alcântara Space Center (CEA) and its iterations with other involved organizations. The study of systems safety techniques applied to Launch Operations at CEA is a truly relevant task because it deals with the preservation of human life, properties, knowledge, and the environment. The Systems-Theoretic Process Analysis (STPA) analysis was used as accident causes analysis, based on systems theory, not on reliability theory. The performed analysis was based on historical data from past launches and eventually accidents that occurred. The resulting analysis by the application of STPA to the evaluation phases of the concept, requirements, architecture, and design of a hypothetical two-stage sounding rocket provided valuable information related to the safety aspects of the mission. The results of this analysis show the effectiveness of analyzing the systemic factors that influence safety in suborbital vehicle launch operations, seeking for existing hazards, and creating safety recommendations or restrictions to minimize the probability of the occurrence of hazard events.



中文翻译:

STPA对巴西探空火箭发射作业的分析

探空火箭对于科学界的研究尤其重要,主要吸引力之一是与更复杂的载人任务相比,它们的成本相对较低。此外,探空火箭的任务可以根据他们的需要有不同的高射程。安全方面对于成功完成此类任务至关重要。这项工作旨在分析影响巴西亚轨道发射活动安全性的系统因素。为阿尔坎塔拉航天中心 (CEA) 及其与其他相关组织的迭代提出并实施了亚轨道发射操作的安全分析方法。研究应用于 CEA 发射操作的系统安全技术是一项真正相关的任务,因为它涉及保护人类生命、财产、知识、和环境。系统理论过程分析 (STPA) 分析被用作事故原因分析,基于系统理论,而不是可靠性理论。执行的分析基于过去发射的历史数据以及最终发生的事故。将 STPA 应用到假设的两级探空火箭的概念、要求、架构和设计的评估阶段所得到的分析提供了与任务安全方面相关的宝贵信息。该分析的结果表明,在分析影响亚轨道飞行器发射操作安全的系统性因素、寻找现有危害以及制定安全建议或限制以最大限度地减少危害事件发生的可能性方面的有效性。系统理论过程分析 (STPA) 分析被用作事故原因分析,基于系统理论,而不是可靠性理论。执行的分析基于过去发射的历史数据以及最终发生的事故。将 STPA 应用到假设的两级探空火箭的概念、要求、架构和设计的评估阶段所得到的分析提供了与任务安全方面相关的宝贵信息。该分析的结果表明,分析影响亚轨道飞行器发射操作安全性的系统性因素、寻找现有危险以及制定安全建议或限制以最大限度地减少危险事件发生概率的有效性。系统理论过程分析 (STPA) 分析被用作事故原因分析,基于系统理论,而不是可靠性理论。执行的分析基于过去发射的历史数据以及最终发生的事故。将 STPA 应用到假设的两级探空火箭的概念、要求、架构和设计的评估阶段所得到的分析提供了与任务安全方面相关的宝贵信息。该分析的结果表明,在分析影响亚轨道飞行器发射操作安全的系统性因素、寻找现有危害以及制定安全建议或限制以最大限度地减少危害事件发生的可能性方面的有效性。基于系统理论,而不是可靠性理论。执行的分析基于过去发射的历史数据以及最终发生的事故。将 STPA 应用到假设的两级探空火箭的概念、要求、架构和设计的评估阶段所得到的分析提供了与任务安全方面相关的宝贵信息。该分析的结果表明,分析影响亚轨道飞行器发射操作安全性的系统性因素、寻找现有危险以及制定安全建议或限制以最大限度地减少危险事件发生概率的有效性。基于系统理论,而不是可靠性理论。执行的分析基于过去发射的历史数据以及最终发生的事故。将 STPA 应用到假设的两级探空火箭的概念、要求、架构和设计的评估阶段所得到的分析提供了与任务安全方面相关的宝贵信息。该分析的结果表明,在分析影响亚轨道飞行器发射操作安全的系统性因素、寻找现有危害以及制定安全建议或限制以最大限度地减少危害事件发生的可能性方面的有效性。执行的分析基于过去发射的历史数据以及最终发生的事故。将 STPA 应用到假设的两级探空火箭的概念、要求、架构和设计的评估阶段所得到的分析提供了与任务安全方面相关的宝贵信息。该分析的结果表明,在分析影响亚轨道飞行器发射操作安全的系统性因素、寻找现有危害以及制定安全建议或限制以最大限度地减少危害事件发生的可能性方面的有效性。执行的分析基于过去发射的历史数据以及最终发生的事故。将 STPA 应用到假设的两级探空火箭的概念、要求、架构和设计的评估阶段进行的分析提供了与任务安全方面相关的宝贵信息。该分析的结果表明,在分析影响亚轨道飞行器发射操作安全的系统性因素、寻找现有危害以及制定安全建议或限制以最大限度地减少危害事件发生的可能性方面的有效性。和假设的两级探空火箭的设计提供了与任务安全方面有关的宝贵信息。该分析的结果表明,在分析影响亚轨道飞行器发射操作安全的系统性因素、寻找现有危害以及制定安全建议或限制以最大限度地减少危害事件发生的可能性方面的有效性。和假设的两级探空火箭的设计提供了与任务安全方面有关的宝贵信息。该分析的结果表明,分析影响亚轨道飞行器发射操作安全性的系统性因素、寻找现有危险以及制定安全建议或限制以最大限度地减少危险事件发生概率的有效性。

更新日期:2021-06-07
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