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Dissertação

Data-Driven Satellite Digital Twin EVALUATED

Detalhes: Esta tese apresenta uma arquitetura para o desenvolvimento de Digital Twins de satélites baseados em dados e introduz um método de deteção de anomalias que demonstra o potencial da modelação orientada por dados nas operações de satélite. Com o aumento do número de satélites em órbita, a necessidade de soluções de monitorização eficientes, escaláveis e autónomas torna-se cada vez mais crítica. Os Digital Twins oferecem capacidades de gestão adaptativas e responsivas que ultrapassam as limitações das ferramentas tradicionais. A literatura atual centra-se maioritariamente em Digital Twins baseados na física, desenvolvidos de forma específica para cada satélite. Embora estas abordagens produzam modelos de elevada fidelidade, o seu desenvolvimento é frequentemente complexo e dispendioso. Face a este problema, este trabalho propõe uma arquitetura orientada por dados que permite construir Digital Twins diretamente a partir de dados históricos, reduzindo significativamente a dependência da modelação física. A arquitetura define a estrutura, os componentes, os requisitos e possíveis tecnologias de um Digital Twin baseado em dados. Para ilustrar a aplicação da arquitetura, é proposto um modelo estatístico de deteção de anomalias, concebido para operar de forma eficaz sobre dados de telemetria esparsos e irregulares. Tanto a arquitetura como o modelo de deteção de anomalias são validados num estudo de caso com dados reais, demonstrando que abordagens orientadas por dados podem fornecer informação relevante sobre o comportamento dos satélites. Estes resultados reforçam a viabilidade e as vantagens dos Digital Twins baseados em dados para o futuro das operações espaciais autónomas.
Keywords: Digital Twin, Orientado por Dados, Arquitetura, Satélite, Deteção de Anomalias

Discussão: novembro 25, 2025, 10:30

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