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Sérgio Vale Aguiar Camposhttp://lattes.cnpq.br/6438645213502821Fabrício Vivas AndradeMark Alan Junho SongFernando Magno Quintão PereiraKerley Alberto Pereira de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/6751009203537909Cláudio Campanha Félix2021-03-26T20:26:59Z2021-03-26T20:26:59Z2020-11-26http://hdl.handle.net/1843/35457https://orcid.org/0000-0001-5317-3333A verificação formal de sistemas de voo é necessária uma vez que sistemas de controle automático se tornaram amplamente aplicados, sendo complexos, interdisciplinares e possuindo componentes em alto grau de dependência. Falhas são responsáveis por prejuízos, de financeiros até vidas humanas. A expansão da aplicação de sistemas de controle automático gera possibilidades de mercado como o uso de veículos aéreos não tripulados (VANT) para o transporte de passageiros. A implantação comercial de VANT é restrita por barreiras comerciais que podem ser reduzidas ou removidas através da validação dos projetos relacionados. Isso impacta tanto na redução de acidentes quanto na apresentação de argumentos de confiança para os passageiros. Técnicas de validação de modelos comumente usadas como simulação e teste não são exaustivas e podem não detectar erros graves. A verificação formal de sistemas de voo, apesar de necessária para preenchimento de requisitos formais da indústria aeronáutica, é escassa devido à sua complexidade e custo computacional. Também são escassos modelos de aeronaves para compor conjuntos de testes de ferramentas de verificação de sistemas de voo. Este trabalho apresenta a implementação de um conjunto de modelos sintéticos em Simulink que são abstrações de elementos para sistemas de voo complexos. São apresentados 13 componentes classificados entre sistemas de alvo, rastreamento, orientação e airframe com composição modular para sistemas completos. Três composições de modelos completos são apresentadas com seus comportamentos simulados. Ele também realiza uma análise do problema da verificação de sistemas de aviação, partindo do estudo e desenvolvimento de modelos até a sua tradução e verificação. Para isso apresenta o SMCT, um tradutor de modelos descritos na linguagem Simulink para a linguagem XMV. O SMCT apresenta vantagens em relação a outras ferramentas que processam códigos Simulink por superar dificuldades apresentadas em outros trabalhos no que diz respeito à análise sintática/semântica de seu código-fonte textual. A partir dele traduz os modelos implementados e os verifica utilizando a ferramentaNuXMV, validando as funcionalidades nele modeladas. Além disso é verificado um conjunto de leis operacionais como exemplo de aplicação da técnica. Os resultados obtidos são um indicador positivo no sentido de se verificar sistemas complexos como os de controle de voo autônomo, especialmente por associar técnicas automáticas de diferentes domínios, o que diminui a exigência multidisciplinar dos especialistas encarregados da detecção de falhas nos modelos. Este trabalho oferece um ferramental inicial para a redução das barreiras comerciais através da verificação formal de sistemas de aeronaves descritos em uma linguagem amplamente utilizada.Flight systems formal checking became necessary once automatic control systems became widely applied, as they are complex, interdisciplinary and have highly dependent components. Failures are resposible from financial to human lives’ losses. Expansion of automatic control systems application enables market innovations such as Unmanned Aerial Vehicles (UAV) for passenger transport. Commercial deployment of UAV gets restricted by commercial barriers which can be diminished or removed by validating related designs. This impacts in accident reduction as well as in presenting trust arguments for passengers. Commonly used techniques such as simulation and testing are proven incomplete and may not detect serious errors. Flight systems’ formal checking, even though being necessary for fullfilling flight industries formal requiremments, is scarce due to its complexity and computational cost. Flight system models for airflight systems verification tools benchmark sets are also scarce. This work presents a synthetic model set Simulink implementation built of complex airflight systems abstractions. Thirteen components are presented, classified as target, tracking, guidance and airframe systems having modular composition for complete systems building. Three complete model compositions are presented and simulated. This work also analyzes airflight systems’ verification problem from the model’s study and development to its translation and verification. For that, this work presents SMCT, a translator for models described in Simulink language to XMV language. SMCT presents improvements over other Simulink processing tools that overcome difficulties on textual source code syntax/semantics analysis. Applying SMCT, this work translates and verifies implemented models using NuXMV tool, validating modeled functionalities. An operational law set is also checked as an example of the technique application. Results are a positive pointer on complex systems’ verification as autonomous flight, especially through different domain automatic techniques association, which reduces experts multidisciplinarity requirements for models failure checking. This work offers a starting toolset for commercial barriers’ reduction through airflight systems formal checking described in a widely used language.FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃOhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessComputação – Teses.Verificação formal – Teses.SIMULINK (Software) – Teses.Software -Verificação - Teses.Verossimilhança (Estatistica) – Teses.ComputaçãoVerificação formalSIMULINK (Software)Software - VerificaçãoVerossimilhança (Estatistica)Verificação de projetos de controle de veículos aéreos autônomosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdissertacao_cfelix_publicada.pdfdissertacao_cfelix_publicada.pdfDissertaçãoapplication/pdf4033214https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35457/1/dissertacao_cfelix_publicada.pdf52caf8db9ece0d80e80045fc6f022e5eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35457/2/license_rdfcfd6801dba008cb6adbd9838b81582abMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/35457/3/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD531843/354572021-03-26 17:26:59.66oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-03-26T20:26:59Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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