%0 Thesis
%4 sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/07.20.18.10
%2 sid.inpe.br/mtc-m21c/2020/07.20.18.10.14
%T Simulação de satélites com base em adaptação autônoma de modelos comportamentais
%J Satellite simulation based on autonomous adaptation of behavior models
%D 2021
%8 2020-05-28
%9 Tese (Doutorado em Engenharia e Gerenciamento de Sistemas Espaciais)
%P 153
%A Tominaga, Jun,
%E Mattiello-Francisco, Maria de Fátima (presidente),
%E Ferreira, Maurício Gonçalves Vieira (orientador),
%E Ambrosio, Ana Maria (orientadora),
%E Hoffmann, Leandro Toss,
%E Silva, Rodrigo Rocha,
%E Soares, Marinalva Dias,
%I Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%C São José dos Campos
%K satélite artificial, simulador operacional, sistemas especialistas, algoritmos evolutivos, programação genética, artificial satellite, operational simulation, expert systems, evolutionary algorithms, genetic programming.
%X Conforme os satélites artificiais em órbita vão envelhecendo, os respectivos modelos comportamentais do simulador operacional de tais satélites devem ser adaptados para refletir a degradação de componentes e falhas dos equipamentos embarcados. O ajuste de parâmetros e expressões é constantemente necessário para o modelo comportamental de um simulador operacional permanecer atualizado e útil. Esta atividade pode ser descrita como um problema de otimização, no qual o erro entre os valores de telemetrias recebidos do satélite e os valores dos parâmetros de simulação correspondentes deve ser minimizado. Neste contexto, são propostos um processo para adaptação autônoma de modelos comportamentais e uma arquitetura para um sistema de simulação que apoia a execução do processo. Uma característica de adaptação autônoma é dada pela definição de uma heurística para programação genética, que busca uma solução ótima entre um conjunto de soluções candidatas que são geradas iterativamente. As novas gerações de soluções candidatas são obtidas aplicando mudanças aleatórias às existentes, que são então avaliadas conforme critérios de aptidão. Visando reduzir o escopo de aplicação da programação genética e o esforço computacional, foi proposta a análise de correlação de parâmetros de regras comportamentais. Resultados obtidos com implementação de um protótipo mostram que o processo com uso de programação genética, apoiado pela arquitetura proposta, foi capaz de alcançar soluções viáveis para a adaptação de modelos comportamentais baseados em regras, e que por meio da análise de correlação pode-se reduzir o escopo do conjunto de regras a ser tratado. ABSTRACT: As satellites age in orbit, the behavior models of their operational simulators must be adapted to reflect onboard components degradation and equipment failures. The adjustment of parameters and expressions is constantly required for the behavior model of an operational simulator to remain adapted and useful. This activity can be described as an optimization problem, in which the error between the satellite telemetry values and the simulator parameters must be minimized. In this context, a process for behavior models adaptation and an architecture for a simulation system that supports the execution process are proposed. The autonomous adaptation trait is given by the definition of a heuristic for genetic programming, to seek an optimal solution among a set of candidate solutions that are generated iteratively. New generations of candidate solutions are obtained by applying random changes to existing ones, which are then evaluated according to fitness criteria. In order to reduce the application scope of genetic programming and computational effort, parameters correlation analysis of behavior rules was proposed. Results obtained using a prototype show that the process with use of genetic programming, supported by the proposed architecture, can achieve viable solutions for the adaptation of rule-based behavior models, ant that by means of correlation analysis the scope of the set of rules to be worked on can be reduced.
%@language pt
%3 publicacao.pdf