Validação Computacional tendo em vista a Interoperabilidade entre os Veículos Aéreos Não Tripulados

Nos dias de hoje, com o contínuo desenvolvimento e inovação no campo dos UAVs (Unmanned Aerial Vehciles), o mundo já tem como adquiridos os benefícios que estes sistemas podem fornecer. Os benefícios obtidos com a aplicação destes sistemas abrange tanto as forças armadas como industrias e organizações civis. Todas as nações e indústrias querem ter uma cota parte no futuro desta tecnologia. Diferentes UAVs foram desenvolvidos, mas estes, diferem em termos de arquitetura e protocolos de comunicação. Protocolos como o STANAG 4586, MAVLink, JAUS e ROS são só alguns exemplos. A proliferação de informação através destes sistemas e as suas consolas de comando e controlo é uma das principais preocupações, principalmente pelas forças armadas. Uma das principais prioridades é combinar forças de diferentes nações, principalmente pelos membros NATO. A necessidade de uma consola para cada tipo de sistema devido à falta de padronização apresenta assim um problema. É conhecida a necessidade de uma padronização em termos de arquitetura por camadas e de comunicação tendo em vista a interoperabilidade entre estes sistemas. Não existe nenhuma que esteja a ser implementada como documento padrão. Pretende-se que o STANAG 4586 seja o documento padrão para os membros NATO e, por conseguinte, todos os esforços estão direcionados em desenvolver sistemas que o consigam implementar. Os diferentes UAVs já existentes possuem o seu próprio protocolo de comunicação e a alteração de toda a sua estrutura não é fácil. A ideia de fazer uma conversão de linguagens como alternativa surge como uma solução teórica ótima. Utilizando um piloto automático que comunica com a sua consola através da linguagem MAVLink esta dissertação tem como objetivo desenvolver um programa computacional que converta as mensagens MAVLink em STANAG 4586 e estudar se o tempo de conversão é operacionalmente válido tendo em conta os requisitos operacionais dos sistemas.Nowadays, in the continuous technological development and innovation regarding UAVs (Unmanned Aerial Vehciles), the world has acknowledged the benefits that these systems bring to our environment. The profits received with the application of these robots cover almost all the fields regarding the armed forces, environmental and agriculture industries and civil protection organizations. Every nation and industry wants to take part in this future main technology. Different UAVs have been designed and developed that differ in terms of architecture and communication protocols. Frameworks like STANAG 4586, MAVLink , JAUS and ROS are some examples. The proliferation of information through these systems and their command and control consoles is one of the main concerns, mainly by armed forces. Combining forces from different nations, mainly by NATO members, in exercises and real time crisis fights are one of the primary priorities due to the benefits that they can combine. It’s known the necessity of a standard in terms of layered architecture and communication towards the interoperability between these systems. Many standards have been created trying to fulfil this gap but there isn’t one that is currently implemented as the main standard document. The STANAG 4586 is intended to be implemented as the main standard for NATO members and, therefore, all the efforts go towards to develop systems that implement these architecture and communication protocol. The different UAVs already created have their one communication protocol and the redesign of the entire architecture of the systems by one company isn’t easy and could not be convenient or affordable. The idea of doing a conversion of languages instead of redesign all the system architecture emerges as the optimal theoretical solution. Using a PIXHAWK autopilot that communicates to the Ground Control Station (GCS) through MAVLink it’s possible to develop computational software that converts MAVLink messages to the format of STANAG 4586. Starting from there, the objective is to check if it is viable for the protocol requirements and study the delay that the conversion introduces to the system in comparison with the channel without the conversion. The delay must not be inviable for the communication requirements between the GCS and the UAV