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Metadados

@MastersThesis{Batista:2019:InFaTe,
               author = "Batista, Carlos Leandro Gomes",
                title = "Inje{\c{c}}{\~a}o de falhas em testes de integra{\c{c}}{\~a}o 
                         de subsistemas aplicada a nanossat{\'e}lites",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2019",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2019-01-30",
             keywords = "verifica{\c{c}}{\~a}o e valida{\c{c}}{\~a}o, 
                         nanossat{\'e}lite, CubeSat, robustez, inje{\c{c}}{\~a}o de 
                         falhas, verification and validation, nanosatellite, robustness, 
                         fault injection.",
             abstract = "O tempo curto de desenvolvimento e o baixo custo das miss{\~o}es 
                         de nanossat{\'e}lites com o uso do padr{\~a}o CubeSat tem 
                         motivado o crescimento do n{\'u}mero de lan{\c{c}}amentos desses 
                         objetos ao espa{\c{c}}o na {\'u}ltima d{\'e}cada ao redor do 
                         mundo. No entanto, rapidez e pequenos or{\c{c}}amentos n{\~a}o 
                         s{\~a}o garantia de sucesso de miss{\~a}o espacial. 
                         Defici{\^e}ncias na ado{\c{c}}{\~a}o das boas pr{\'a}ticas de 
                         projeto, montagem e testes t{\^e}m sido apontadas como uma das 
                         grandes causas para as ativas falhas nas miss{\~o}es com 
                         nanossat{\'e}lites. Esfor{\c{c}}os no uso de t{\'e}cnicas 
                         eficientes de verifica{\c{c}}{\~a}o e valida{\c{c}}{\~a}o 
                         s{\~a}o necess{\'a}rias. Dado a crescente aplica{\c{c}}{\~a}o 
                         de miss{\~o}es de nanossat{\'e}lites para 
                         qualifica{\c{c}}{\~a}o de novas tecnologias em {\'o}rbita, 
                         comportamentos err{\^o}neos desses subsistemas s{\~a}o 
                         esperados. Por{\'e}m, tal mal funcionamento n{\~a}o pode 
                         representar um risco para a miss{\~a}o como um todo. Robustez 
                         {\'e} uma propriedade importante de um sistema cr{\'{\i}}tico 
                         reativo e n{\~a}o propriamente explorado no padr{\~a}o CubeSats. 
                         Aspectos de comportamento entre os subsistemas comunicantes devem 
                         ser verificados. A sistematiza{\c{c}}{\~a}o de testes para 
                         nanossat{\'e}lites baseados no padr{\~a}o CubeSat deve ser 
                         apoiada por ferramentas compat{\'{\i}}veis de modo a reduzir o 
                         tempo de desenvolvimento no que diz respeito ao tempo consumido 
                         nas atividades de verifica{\c{c}}{\~a}o e valida{\c{c}}{\~a}o. 
                         Neste trabalho {\'e} apresentado o framework de um Mecanismo 
                         Emulador de Defeitos, FEM, para testes de robustez de subsistemas 
                         intensivos em software interoperantes a bordo de um 
                         nanossat{\'e}lite. O FEM atua no canal de comunica{\c{c}}{\~a}o 
                         sendo parte da bancada de testes de integra{\c{c}}{\~a}o em duas 
                         fases do projeto do nanossat{\'e}lite: (i) 
                         especifica{\c{c}}{\~a}o dos requisitos de robustez utilizando 
                         model in the loop, MIL e (ii) valida{\c{c}}{\~a}o da robustez 
                         utilizando hardware in the loop, HIL. Os aspectos arquiteturais do 
                         FEM apoiam sua instancia{\c{c}}{\~a}o para qualquer canal de 
                         comunica{\c{c}}{\~a}o presente no padr{\~a}o CubeSat. Como 
                         exemplo, o FEM foi instanciado para o canal de 
                         comunica{\c{c}}{\~a}o I2C para apoiar os testes realizados no 
                         NanoSatC-BR2. O NanoSatC-BR2 {\'e} uma miss{\~a}o 
                         cient{\'{\i}}fica baseada em um CubeSat em desenvolvimento e 
                         integra{\c{c}}{\~a}o no Instituto Nacional de Pesquisas 
                         Espaciais, INPE, que utiliza o canal de comunica{\c{c}}{\~a}o 
                         I2C para a intera{\c{c}}{\~a}o entre as cargas {\'u}teis e o 
                         subsistema do computador de bordo (OBC). Este prot{\'o}tipo do 
                         FEM foi utilizado para apoiar aos testes de integra{\c{c}}{\~a}o 
                         do OBC com cada carga {\'u}til em um cen{\'a}rio MIL visando a 
                         antecipa{\c{c}}{\~a}o de requisitos de robustez durante o ciclo 
                         de desenvolvimento do nanossat{\'e}lite. ABSTRACT: The short 
                         development time and low cost of nanosatellite missions using 
                         CubeSat standard has motivated the increasing number of launches 
                         of these objects to the space during the last decade around the 
                         world. But, velocity and low budgets do not represent success on 
                         space missions. Lack on good design, assembly and tests practices 
                         have been pointed as one of the great causes for active failures 
                         on nanosatellite missions. Efforts on the use of efficient 
                         verification and validation techniques are needed. Faulty 
                         beahavior of these systems are expected as the nanosatellite 
                         missions applications grows to qualify new technologies in orbit. 
                         Such malfuction shall not represent a risk to the whole mission. 
                         Robustness is an important propriety of reactive critical systems 
                         and not properly exploited in CubeSat standardization. Behavior 
                         aspects of the communicating subsystems on the use of their 
                         interfaces shall be verified. The test systematization of 
                         CubeSat-based nanosatellites supported by proper tools is 
                         necessary to reduce the mission development cycle in terms of the 
                         time consumed by the verification and validation activities. In 
                         this work we present a failure emulator mechanism framework, named 
                         FEM, for robustness testing of interoperable software-intensive 
                         subsystems onboard nanosatellite. FEM acts in the communication 
                         channel being part of the integration test workbench in two phases 
                         of nanosatellite design: (i) robustness requirement specification 
                         using model in the loop (MIL) and (ii) robustness validation using 
                         hardware in the loop (HIL). The architectural aspects of the 
                         proposed FEM framework support its instantiation to any 
                         communication channel of the CubeSat standard. As an example, FEM 
                         prototype was instantiated to I2C communication channel to support 
                         NanosatC-BR2 testing. NanosatC-BR2 is a Cubesat based scientific 
                         mission, under development and integration at Brazilian Institute 
                         for Space Research (INPE), which uses I2C communication channel 
                         for its payloads interactions with the On-Board Data Handling 
                         computer subsystem (OBC). FEM prototype was used to support OBC 
                         integration testing with each payload subsystem at MIL scenario 
                         aiming at anticipating the robustness requirement verification on 
                         the development lifecycle.",
            committee = "Santos, Walter Abrah{\~a}o dos (presidente) and Francisco, Maria 
                         de F{\'a}tima Mattiello (orientadora) and Arias, Ronaldo and 
                         Villani, Em{\'{\i}}lia",
         englishtitle = "Fault injection in subsystems integration tests applied to 
                         nanosatellites",
             language = "pt",
                pages = "62",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3SJ7TLP",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3SJ7TLP",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "29 nov. 2020"
}


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