Simulação do comportamento térmico de satélites em tempo real com uso de redes neurais artificiais - José Daniel Reis Junior (2018)
Simuladores Operacionais de Satélites Artificiais são sistemas em software utilizados principalmente para apoiar as atividades de operação, treinar os operadores, testar o sistema de controle, além de permitir avaliar procedimentos operacionais normais e adversos, antes da execução destes no satélite real. Para atingir esses requisitos, tais Simuladores devem ser executados em tempo real, gerando respostas no mesmo tempo e com o mesmo conteúdo, como se fossem os próprios satélites em órbita da Terra. Dentre os diversos modelos que compõem um Simulador Operacional, o modelo térmico é um dos que apresenta maior custo computacional, pois a abordagem tradicional de análise térmica requer a solução de uma grande quantidade de equações diferenciais para determinar a distribuição de temperaturas no interior do satélite em função do ambiente espacial e do estado de funcionamento dos equipamentos que compõem o satélite. Com o objetivo de simular o comportamento térmico de satélites em tempo real, gerando valores de temperatura reais, foi proposta a utilização de Redes Neurais Artificiais, devido à sua faculdade de aprender relações entre conjuntos de dados de entrada e saída, e de generalizar a partir do conhecimento adquirido. Ao longo da pesquisa, foi investigada a aplicação de diferentes arquiteturas e algoritmos de treinamento de redes neurais e foram avaliados os efeitos de escala no sistema estudado. Os resultados, obtidos tanto para um CubeSat como para um satélite de médio porte, o Amazonia-1, evidenciaram o potencial e a adequação do uso de Redes Neurais para simular o comportamento térmico de satélites em tempo real com elevada fidelidade, corroborando a viabilidade da sua utilização como modelo térmico para um Simulador Operacional de Satélites.