航空宇宙システムの制御系における信頼性

摘要

航空宇宙システムの制御系は，その故障が重大な人身事故や多額の損失に至るために，高い信頼性が要求されている．本稿では，事例を紹介しながら，開発の歴史や将来の方向性を解説する．航空システムの制御系は，機体に搭載されたハードウエアのみならず，パイロットを含む閉ループ系で考察する必要がある．さらに地上支援の管制を含めれば，管制官を含むシステムで信頼性を扱う必要がある．安全性を高める目的で様々な対策が取られているが，人間が介在するために，人間中心の設計が重要であることが要求されている．一方，宇宙システムでは逆に人間が介在できない環境下で長期間運用することが要求されている．制御系を構成する電子部品には宇宙空間は厳しい環境であり，その環境でシステムが連続的に成立し続けることが必要である．高い信頼性の部品を使用し，冗長構成が採用され，故障が生じた時のFDIR機能を組込hだ制御系が使用される．それが厳しく制限させられたリソース内で実行されなければならない．また，ハードウエアの信頼性だけでなく，ソフトウエアの信頼性も高めることも必要である．その対策の事例を紹介する．