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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2017.tde-18012017-113114
Documento
Autor
Nome completo
Daniel Baraldi Sesso
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2016
Orientador
Banca examinadora
Camargo Júnior, João Batista (Presidente)
Oliveira, Italo Romani de
Siqueira, Fabio Levy
Título em português
Avaliação de segurança em sistemas de controle de tráfego aéreo baseados em vigilância dependente automática por radiodifusão considerando parâmetros de integridade de dados.
Palavras-chave em português
Análise de risco
Engenharia de computação
Segurança crítica
Simulação de sistemas
Sistema de posicionamento global
Tráfego aéreo
Resumo em português
A demanda pelo aumento do volume de tráfego aéreo tem pressionado as autoridades da aviação a adensar o espaço aéreo global, por meio de redução na separação entre aeronaves, permitindo operações mais eficientes no Gerenciamento de Tráfego Aéreo (ATM). No entanto, questões relacionadas com a segurança das operações de tráfego aéreo surgem quando se considera a possibilidade de reduzir a separação de aeronaves. Objetivamente, para maior eficiência e redução da separação, sem que isso afete significativamente a segurança, a posição vigiada das aeronaves deve aparecer de forma não só mais exata e precisa para o controlador de tráfego aéreo (ATCo), como deve ser mais fiável, o que envolve a integridades dessa informação. Essa pesquisa propõe avaliar os impactos que esses parâmetros têm nos níveis de segurança crítica (safety) no sistema de controle de tráfego aéreo (ATC) inserido no novo conceito de ATM Global (CNS/ATM). Para isso, foi realizada uma análise dos dados de erro de posicionamento do Sistema de Navegação Global por Satélites (GNSS) visando estabelecer seu comportamento. Esse comportamento é utilizado para modelar um sistema de controle de tráfego completo para fins de simulação e, adotando-se a metodologia de análise de segurança desenvolvida por Vismari (2007), avaliar os efeitos que esses novos parâmetros exercem sobre os níveis de segurança encontrados na pesquisa desenvolvida por Vismari (2007) para ambientes de tráfego aéreo baseados na Vigilância Dependente Automática por Radiodifusão (ADS-B). São comparados diversos cenários em que houve a degradação do comportamento do sistema GNSS. Para cada cenário estudado verificou-se que a degradação do comportamento não foi suficiente para gerar eventos de risco relacionados à integridade dos dados posicionais das aeronaves. Assim, dentro das condições simuladas, o sistema manteve os níveis de segurança crítica no que se refere à integridade do posicionamento das aeronaves apresentadas na tela do controlador de tráfego aéreo em operações de resolução de conflito. O modelo computacional desenvolvido possui diversas características que, apesar de não serem totalmente utilizadas na presente pesquisa, constituem um legado para pesquisas futuras e para a integração com a Plataforma Integrada para Ensaios de Sistemas Embarcados Críticos (PIpE-SEC) desenvolvida dentro do Grupo de Análise de Segurança (GAS) da EPUSP.
Título em inglês
Safety assessment in air traffic control systems based on automatic dependent surveillance broadcast by considering data integrity parameters.
Palavras-chave em inglês
Air traffic
Global positioning system
Risk analysis
Safety
System simulation
Resumo em inglês
The demand for increasing air traffic volume has pressed aviation authorities to densify the global airspace through separation reduction between aircraft, allowing operations that are more efficient in the Air Traffic Management (ATM). However, issues related to the safety of air traffic operations arise when considering the possibility of reducing the separation of aircraft. Objectively, for greater efficiency and separation reduction, without significantly affecting safety, surveillance positions of the aircraft must appear not only more accurate and precise to the air traffic controller (ATCo), it should be more trustworthy, which concerns the integrity of that information. This research proposes to assess the impacts of these parameters on the safety levels of air traffic control system (ATC) inserted in the new concept of Global ATM (CNS/ATM). To achieve it, an analysis of the data related to error in positioning of the Global Navigation Satellite System (GNSS) was made to establish its behavior. This behavior analysis is used to model a complete traffic control system for simulation purposes and, adopting the safety analysis methodology developed by Vismari (2007), evaluate the effects that these new parameters had on the safety levels found in the research developed by Vismari (2007) for air traffic environments based on Automatic Dependent Surveillance - Broadcast (ADS-B). They are compared to various scenarios in which there was a GNSS system performance degradation. For each studied scenario, it was found that GNSS behavior's degradation was not sufficient to create risk events in aspects related to integrity of the aircraft position data. Thus, within the simulated conditions, the system kept the safety levels regarding to the integrity of the aircraft position informed on screen to the air traffic controller in conflict resolution operations. The computational model developed has several features, which, although not totally applied in this research, constitute a legacy for future research and for integration with the Integrated Platform for Testing Critical Embedded Systems (PIpE-SEC) developed within the Safety Analysis Group (GAS) of EPUSP.
 
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Data de Publicação
2017-01-26
 
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