Evaluation of the use of aeronautical telecommunication network (ATN) for digital communication in operation unmanned aerial vehicles (UAV).

Esta Tese apresenta uma contribuição para avaliação da comunicação digital na operação de veículos aéreos não tripulados (VANT) no ambiente aeronáutico. A comunicação digital aeronáutica relaciona-se diretamente ao nível de segurança crítica desejado para o controle do fluxo de tráfego aéreo, por parte de autoridades e de órgãos normativos, os quais possuem como objetivo tornar a comunicação uniforme para todos os continentes. Diversas são as discussões acerca do nível de segurança crítica que a comunicação digital entre VANT e controle em terra possa exibir, sempre buscando redução da exposição a riscos inerentes à operação desse tipo de veículo. Nesse contexto, a proposta desta Tese é avaliar a segurança na comunicação digital, por meio do uso de injeção de falhas, para operações de veículos aéreos não tripulados. Este trabalho descreve a importância de analisar as interferências causadas por falhas na comunicação digital, relacionadas ao envio de mensagens entre o órgão de controle e a aeronave não tripulada. Também são definidos quais os tipos de falhas que causam um maior impacto na comunicação, bem como quais os parâmetros que devem ser utilizados para manipulação das variáveis de falhas na comunicação. Para atender a avaliação proposta, foi utilizado o ambiente simulado que reúne as características do ambiente aeronáutico, denominado PipE-SEC (Plataforma Integrada para Ensaios de Sistemas Embarcados Críticos), bem como o protocolo CPDLC (Controller-Pilot Data Link Communications) para troca de mensagens digitais.This thesis presents a contribution to the evaluation of digital communication in the operation of unmanned aerial vehicles (UAV) in the aeronautical environment. Aeronautical digital communication relates directly to the critical safety level required for controlling the air traffic flow by authorities and regulatory agencies, which are aimed at making communication uniform for all continents. There are several discussions about the safety critical level that digital communication between UAVs and ground control can display, always seeking to reduce exposure to risks inherent in the operation of such vehicles. In this context, the proposal of this thesis is to evaluate the safety in digital communication, through the use of fault injection for operations of UAV. This work describes the importance of analyzing the interference caused by faults in digital communication related to sending messages between the control agency and the UAV. There are also defined what types of faults cause a greater impact on communication as well as which parameters should be used to simulate communication faults. To answer the proposed evaluation, we used the simulated environment that combines the features of the aeronautical environment, called PIpE-SEC (Integrated Platform for Test Critical Embedded Systems), as well as the protocol CPDLC (Controller-Pilot Data Link Communications) to exchange digital messages