Dissertação

{pt_PT=A Distributed Integrated Modular Avionics platform for multi-mission vehicles.} {} EVALUATED

{pt=Cada vez mais, o desenvolvimento dos sistemas aviónicos de veículos multimissão não tripulados requer uma abordagem otimizada e normalizada. Recentemente foram desenvolvidas, para aplicação na aviação civil, arquiteturas baseadas em aviónica modular integrada distribuída (Distributed Integrated Modular Avionics - DIMA), permitindo o aumento de funcionalidades, a redução do peso e a redução do consumo de energia da plataforma aviónica. Adotando estas arquiteturas DIMA, veículos multimissão não tripulados serão mais flexíveis, mais facilmente certificáveis e compatíveis com o espaço aéreo tripulado, permitindo assim expandir a sua utilização de uma maneira segura. Esta tese descreve problemas existentes com plataformas aviónicas atuais e sugere o uso de arquiteturas DIMA como solução. Para tal, foi estudada uma arquitetura DIMA reconfigurável existente e a sua integração num veículo aéreo não tripulado. A plataforma resultante foi posteriormente validada em ambiente simulado e testada em ambiente real. Ao mesmo tempo, foi investigado o uso de comunicação baseada em rádio definido por software (Software-Defined Radio - SDR), visando a integrar a flexibilidade desta tecnologia na plataforma modular existente. A integração aviónica proposta mostrou-se bem-sucedida, tanto em ambiente simulado como real, permitindo a realização de voos autónomos e mantendo intactas as suas prévias capacidades de reconfiguração. Foi também implementado um protocolo de comunicação usando SDR que se verificou funcional na bancada de testes, mas problemático em alcances maiores. Assim, conclui-se que a integração de arquiteturas DIMA em plataformas multimissão é não só viável, mas encorajada, visto que estas atendem a limitações relevantes desta indústria., en=More than ever, the development of avionics systems for unmanned multi-mission vehicles requires an ever-increasing optimization and standardization effort. Recently, a new type of avionics architecture based on the use of Distributed Integrated Modular Avionics (DIMA) was developed for civil aviation. It allows for a significant increase in the number of avionics functionalities and a reduction in related weight and power consumption. By adopting these DIMA architectures, unmanned multi-mission vehicles gain increased flexibility, certifiability and compatibility with regulated airspace, expanding their range of applications in a safe manner. This thesis details the existing limitations with unmanned platforms and proposes the use of DIMA architectures as a solution. To this purpose, an existing reconfigurable DIMA architecture was studied and integrated in an Unmanned Aerial Vehicle (UAV). The resulting platform was then validated in a simulated environment and tested in a real use-case scenario. Concurrently the use of Software-Defined Radio (SDR) communication for data-link applications was investigated, studying the benefits of integrating this flexible technology in such a modular avionics platform. The proposed avionics integration proved to be successful, in both the simulated and the real environments, performing an automated flight while maintaining its existing DIMA reconfiguration capabilities. A small data link protocol was also implemented using SDR, which worked as expected on the work bench, but struggled in larger ranges. It is concluded that the integration of DIMA architectures on multimission vehicles is not only viable, but encouraged, since these can attend to some current and relevant limitations of this industry.}
{pt=Aviónica Modular Integrada, Veículos multimissão, Rádio Definido por Software, en=Integrated Modular Avionics, Multi-Mission Vehicle, Software-Defined Radio}

Julho 1, 2019, 9:30

Orientação

ORIENTADOR

Agostinho Rui Alves da Fonseca

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar