Implementação de um tradutor entre STANAG 4586 e MAVLink

O papel dos Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) tem vindo a ganhar destaque nos últimos anos. Hoje em dia, estes veículos podem ser utilizados nas mais variadas missões, tanto para fins militares como para fins civis. Os UAVs dependem de uma estação de controlo, responsável pelo envio de comandos e pela receção dos dados obtidos pelo veículo. Para existir comunicação entre o UAV e a estação de controlo, é necessária a utilização de protocolos de comunicação. Contudo, ao existirem múltiplos protocolos deste tipo, é verificada uma grande falta de padronização nesta área. A consequência deste problema é a inexistência de interoperabilidade entre sistemas que utilizam protocolos diferentes. Esta dissertação visa responder a este problema através da criação de um tradutor entre dois dos protocolos de comunicação mais frequentemente utilizados: STANAG 4586 e MAVLink. O STANAG 4586 é um standard NATO e procura estabelecer uma uniformização para os UAVs dos países membros. O MAVLink, por sua vez, é um protocolo de comunicação bastante utilizado por vários pilotos automáticos, sendo assim uma referência na sua área. O desenvolvimento de um tradutor permitirá a interoperabilidade entre uma estação de controlo que utilize o standard STANAG 4586 e um UAV que utilize o protocolo MAVLink. Com a utilização do tradutor desenvolvido, não será necessário alterar a estrutura de um UAV para que este seja compatível com o standard STANAG 4586. O sistema proposto é desenvolvido com a linguagem de programação Python e com a utilização de um Raspberry Pi, hardware de fácil inserção em qualquer veículo. Esta investigação conta ainda com a criação de uma biblioteca de mensagens STANAG 4586, que permite a validação e obtenção de resultados nos cenários criados. Desta forma, são então testados vários cenários, através da utilização do simulador Software In the Loop (SITL). Os resultados demonstram que o tradutor realiza a conversão entre os dois protocolos de forma viável, não afetando as comunicações entre o UAV e a estação de controlo. No final são apresentadas conclusões, assim como propostas de trabalho futuro.The role of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) has been gaining prominence in recent years. Nowadays, these vehicles can be used in the most varied missions, both for military or civil purposes. The UAVs rely on a control station, responsible for sending commands and for receiving data obtained by the vehicle. In order to have communication between the UAV and the control station, communication protocols are required. However, since there are multiple protocols of this type, there is a great lack of standardization in this area. The consequence of this problem is the deficiency of interoperability between systems using different protocols. This dissertation aims to address this problem by creating a translator between two widely used communication protocols: STANAG 4586 e MAVLink. STANAG 4586 is a NATO standard and seeks to establish a standardization for UAVs country members. MAVLink, however, is a communication protocol broadly used by several autopilots, which makes it a reference in its area. The development of a translator will allow interoperability between a control station using the STANAG 4586 standard and a UAV using the MAVLink protocol. By using the developed translator, it will not be necessary to change the structure of the UAV to make it compatible with STANAG 4586. The proposed system is developed with Python programming language and with the use of a Raspberry Pi, which is easy to insert into any vehicle. In this research, a STANAG 4586 message library is also created, which allows to validate and obtain results from the created scenarios. Accordingly, several scenarios are then tested through the use of the Software In the Loop simulator (SITL). The results prove that the translator performs the conversion between the two protocols in a viable way, without affecting the communications between the UAV and the control station. Conclusions are presented at the end as well as future work proposals