Metodologia de integração, interconexão e reuso de software em um processo colaborativo no ambiente RCE e sua aplicação à concepção de satélites

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Leonardo Leite Oliva
• Orientador(a): Marcelo Lopes de Oliveira e Souza
• Banca de defesa: Leonel Fernando Perondi, Fernando José de Oliveira Moreira, Guilherme Conceição Rocha
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Mecânica Espacial e Controle
• País: BR
• Resumo em Inglês: Systems such as satellites, airplanes, automobiles, hospitals, cities, among others, are becoming increasingly complex and/or highly integrated. All of them integrate different technologies and embrace several phenomena (physical, chemical, biological, social, ecological, etc.) in subsystems that work in severe conditions. For those reasons they are designed through different processes, using several models and a great amount of data. These models and processes must be combined, improved and evaluated through system life cycle, experience and context modification in which they operate. To support this evolution there are computer and communication technologies that offer a broad spectrum of work possibilities that translates into different process chains. However, little has been done in the sense of integrating and interconnecting so diverse tools with efficiency. Besides that, there is lack of a symbology capable of mapping linking possibilities in process chains from a certain software (tools and models) availability.Therefore, this thesis develops a methodology for software integration, interconnection and reuse in a collaborative process in the RCE environmentand its application to the conception of satellites. To accomplish this, several principles of Model Based Systems Engineering were adopted, thorough concepts and requirements analysis, use of different approaches, physical domains and simulation platforms that must interact coherently between themselves. After this stage, different tools were developed and integrated in the collaborative environment whose main differential consists in remote execution. Through a inter-tool relation diagram, it is possible to map subsystems of different satellites and adopt efficient reuse policies for tools, through fusion and selection. The models developed use different approaches (physical, informational, hybrid) and represent diverse physical phenomena (mechanical, hydraulic, thermodynamic, etc.). As a case study two process chainsrelated to early phases (0 and A) of a microsatellite attitude control subsystem were developed. Conclusions synthesize progress done in terms of systems development systematization in early phases, highlighting initiations and advances in each new topic proposed. Within those original topics we can quote: (a) a tools classification diagram; (b) the systematization of the initial development process; (c) construction of an inter-tool dynamic diagram, with logical transformations and; (d) construction and execution of automated multidisciplinary, multidomain and multiplatform process chains, for parametric analysis.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2019/01.07.11.32

Sistemas como satélites, aviões, automóveis, hospitais,cidades, entre outros, vêm se tornando cada vez mais complexos e/ou altamente integrados. Todos integram diversas tecnologias e lidam com fenômenos díspares (físicos, químicos, biológicos, sociais, ecológicos, etc.) em subsistemas que trabalham em condições severas. Por essas razões são projetados através de diversos processos, usando muitos modelos e grande quantidade de dados. Estes devem ser combinados, avaliados e melhorados progressivamente, através da experiência e das modificações de contexto nos quais operam. Para suprir essa evolução, as tecnologias de computação e comunicação vêm oferecendo um suporte cada vez mais amplo, originando diversas cadeias de processos. No entanto, pouco tem sido feito no sentido de integrar e interconectar de forma eficiente ferramentas tão díspares, além de não haver uma simbologia capaz de mapear possibilidades de arranjos de cadeias de processos a partir de uma dada disponibilidade de software, ferramentas e modelos. Por isso, nesta tese desenvolveu-se uma metodologia de integração, interconexão e reuso de software em um processo colaborativo no ambiente RCE e sua aplicação à concepção de satélites. Para realizar isso, partiu-se dos princípios da Engenharia de Sistemas Baseada em Modelos, fazendo um levantamento geral de requisitos e conceitos, e do uso de diferentes abordagens, domínios físicos e plataformas de simulação que devem interagir coerentemente entre si. A seguir, desenvolveram-se e integraram-se no ambiente colaborativo ferramentas computacionais de diferentes naturezas. Através de um diagrama de relações inter-ferramentas aqui desenvolvido, é possível mapear subsistemas de diferentes categorias de satélites e adotar políticas de reuso de ferramentas eficazes, utilizando a seleção e fusão das mesmas. Os modelos desenvolvidos usam diferentes abordagens (física, informacional, híbrida, etc.) e englobam domínios físicos diversos (mecânico, hidráulico, termodinâmico, etc.). No caso de estudo, construíram-se duas cadeias de processo referentes às fases iniciais (0 e A) de um subsistema de controle de atitude de um microssatélite. As conclusões sintetizam os progressos feitos em termos de sistematizar o desenvolvimento de sistemas na fase inicial, destacando as iniciações e avanços em temas novos. Dentre os aspectos originais destacam-se: (a) um diagrama de classificação de ferramentas; (b) a sistematização do processo de desenvolvimento inicial; (c) a construção de um diagrama dinâmico inter-ferramentas, com transformações lógicas; (d) a elaboração e execução de cadeias de processo multidisciplinares, multidomínio e multiplataforma, de modo automático para análises paramétricas.