@MastersThesis{Oliveira:2021:EsMiIm,
author = "Oliveira, Michel Macena",
title = "Estudo da migra{\c{c}}{\~a}o e implementa{\c{c}}{\~a}o de um
software de controle de atitude para um sistema operacional e um
processador em tempo real",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2021",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2021-05-12",
keywords = "simula{\c{c}}{\~a}o, controle, tempo real, RTEMS,
processador-na-malha, simulation, control, real time,
processor-in-the-loop.",
abstract = "Atualmente, sistemas de sat{\'e}lites s{\~a}o comuns no mundo,
seja para prop{\'o}sitos civis ou militares. Mas sistemas de
sat{\'e}lites demoram muito para construir, operar e se pagar,
s{\~a}o de alt{\'{\i}}ssimo custo e complexidade. Suas falhas
geram riscos de perda da miss{\~a}o e preju{\'{\i}}zos da ordem
de milh{\~o}es de reais/d{\'o}lares. O segmento espacial
apresenta alto custo; por{\'e}m, o planejamento e
realiza{\c{c}}{\~a}o da miss{\~a}o tamb{\'e}m t{\^e}m altos
custos que devem ser considerados numa an{\'a}lise de riscos.
Portanto, h{\'a} extrema import{\^a}ncia em m{\'e}todos e meios
para evitar tais falhas, como projetar: 1) o segmento espacial
para suportar as intemp{\'e}ries do espa{\c{c}}o; 2) A
miss{\~a}o para suportar as demandas operacionais; e 3) todos,
diante de um conjunto de falhas considerado. Particularmente, um
sat{\'e}lite {\'e} composto de diversos subsistemas; e cada um
contribui para o risco de falhas {\`a} sua maneira. Um dos mais
influentes {\'e} o Sistema de Controle de Atitude e de
{\'O}rbita (SCAO) por sua complexidade e opera{\c{c}}{\~a}o em
tempo real. Por isso, este trabalho estuda a
implementa{\c{c}}{\~a}o de um software de controle de atitude
para um sistema operacional e um processador em tempo real. O
controle de {\'o}rbita n{\~a}o {\'e} tratado. Para isto, ele:
1) recupera um ambiente e um software de SCA j{\'a} desenvolvido
para o sistema operacional em tempo real RTEMS que executa sobre
um emulador do processador ERC32 e se comunica com um computador
PC que simula o ambiente espacial; 2) Migra-os para um ambiente
semelhante; por{\'e}m, os implementa sobre um processador ERC32
real; 3) os simula e os compara nos mesmos casos e nas mesmas
condi{\c{c}}{\~o}es dos desenvolvimentos anteriores. Este
m{\'e}todo permite: 1) aproveitar e continuar os desenvolvimentos
anteriores; 2) recuperar e melhorar tal ambiente e tal software;
3) testar o software de SCA em tempo de projeto, sob diversas
condi{\c{c}}{\~o}es que poder{\~a}o ocorrer em tempo de
execu{\c{c}}{\~a}o da miss{\~a}o, antes de embarc{\'a}-lo no
modelo de v{\^o}o de um sat{\'e}lite; e assim, 4) reduzir os
riscos de falhas e perda da miss{\~a}o. Os resultados obtidos e
tais compara{\c{c}}{\~o}es sugerem o sucesso de tal
migra{\c{c}}{\~a}o. ABSTRACT: Currently, satellite systems are
common in the world, whether for civil or military purposes.
However, satellite systems take long time to build, operate, and
pay, are very costly and complex. Their faults generate risks of
mission loss; as a result, millions of reais / dollars losses. The
space segment has a high cost; but mission planning and
realization also have high costs that should be considered in a
Risk Analysis. So, there is extreme importance in methods and
means to avoid such faults, as designing: 1) the space segment to
support space conditions; 2) the mission to support the
operational demands; and 3) all subject to a considered set of
faults. In particular, a satellite is made up of several
subsystems; and each contributes to such faults in its own way.
One of the most influentials is the Attitude and Orbit Control
System (AOCS) for its complexity and real time operation. Thus,
this work studies the implementation of an attitude control
software to a real time operational system and processor. The
orbit control is not treated. To do this, it : 1) recovers an
environment and ACS software already developed for the RTEMS
real-time operating system, running over an ERC32 processor
emulator, and communicating with a PC computer that simulates the
space environment; 2) migrates them to a similar environment; but,
implements them on an actual ERC32 processor; 3) simulates them
and compare them in the same cases and under the same conditions
of the previous developments. This method allows to: 1) avail and
continue the previous developments; 2) recover and improve such
environment and software; 3) test the ACS software at design time,
under various conditions that may occur in mission execution time,
before embed it on a satellite flight model; and thus 4) reduce
the risks of faults or loss of mission. The results obtained and
such comparisons suggest the success of such migration.",
committee = "Ricci, M{\'a}rio C{\'e}sar (presidente) and Souza, Marcelo Lopes
de Oliveira e (orientador) and Magalh{\~a}es, Renato Oliveira de
and Pessotta, Fernando Antonio and Moreira, Fernando Jos{\'e} de
Oliveira",
englishtitle = "Study of the migration and implementation of an attitude control
software for a real time operational system and processor",
language = "pt",
pages = "164",
ibi = "8JMKD3MGP3W34T/44TKTBS",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/44TKTBS",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "12 maio 2024"
}