Um framework para adaptação dinâmica de software aplicado a sistemas de segmento solo - Moacyr Gonçalves Cereja Júnior (2018)
Arquiteturas de sistemas espaciais são compostas de três segmentos: espacial, lançador e solo. Nos últimos anos, com referência ao segmento espacial, inovações tecnológicas, como cubesats, têm produzido impactos como a diminuição do tamanho dos satélites e aumento do volume de objetos no espaço. Desta forma, ao invés de adotar grandes satélites nas missões espaciais, são utilizados constelações e mega constelações. Esta alteração arquitetural produz um número grande de satélites que devem ser controlados de forma simultânea e o aumento da volumetria de dados que devem ser processados pelos sistemas de segmento solo. Em virtude deste contexto, foi realizada neste trabalho uma vasta pesquisa, no campo dos sistemas de software auto adaptáveis, apresentados conceitos e um framework denominado Arctic Fox, que permite um sistema de Segmento de Solo alterar suas condições estruturais e toda a sua dinâmica. Esta adaptação é realizada pela implementação de duas classes de conhecimento fundamentais o Conhecimento Contextual (Estrutura do Sistema) e o Conhecimento Situacional (Dinâmica e Comportamento do Sistema), elementos estes responsáveis pela tomada de decisão de adaptação. Vários elementos compõem este conhecimento como os Componentes de Sistemas existentes (Serviços), elementos de hardware e principalmente as métricas de Qualidade de serviço. A utilização deste conhecimento é realizada através do Modelo MAPE-K, que proporciona o monitoramento, a análise, o planejamento e a execução das alterações estruturais e comportamentais do sistema. A base de conhecimento é atualizada por elementos responsáveis pela aquisição do conhecimento, que reflete as inclusões e as alterações dos estados dos elementos que compõem a arquitetura do Sistema Solo. De maneira a avaliar o framework proposto, foi implementado um protótipo, e um estudo de caso para o EMBRACE. (programa de Estudo e Monitoramento BRAsileiro de Clima Espacial) do INPE. Os sistemas de solo do Clima Espacial são responsáveis pelo armazenamento, processamento e disseminação de dados de diversos tipos de instrumentos. Desta forma, situações como a inoperância de um instrumento, ou falha em algum servidor, produzem impacto na operação regular do Sistema Solo, com degradação da qualidade do serviço prestado para a missão. No estudo de caso em questão, a utilização do framework é exercitada e através de um experimento controlado foram analisados os impactos da auto-adaptação. Utilizando solicitações de uso de um serviço típico do EMBRACE, o Gtex, verificouse ganhos para a disponibilidade do sistema, via a observação da Taxa de Sucesso da chamada ao Serviço. Desta forma, conclui-se neste experimento que o uso do framework contribui de forma significativa para a Qualidade do Sistema.