Este documento descreve o desenvolvimento de um sistema embarcado para controlar um veículo aéreo não tripulado (VANT) bi-rotor utilizando técnicas de modelagem. A metodologia proposta utiliza o MATLAB/Simulink para simular e validar algoritmos de controle, SysML para modelar a arquitetura de software e hardware, e mapeamento do modelo SysML para código de implementação na plataforma embarcada. O trabalho ainda está em desenvolvimento, faltando detalhar mais a metodologia e apresentar resultados.
[Hind oopsla00] resumo do artigo "Adaptive Optimization in the Jikes RVM"Marcio Machado Pereira
No artigo, os autores descrevem o projeto e implementação de um mecanismo denominado Adaptive Optimization System – AOS, na máquina virtual Java Jikes RVM (Research Virtual Machine).
Objetivos da aula:
a) Apresentar os modelos para projeto web, utilizando UML com o método WAE (Web App Extensions, Conallen 1999).
b) Definir a proposta da WAE como extensão da UML para modelagem de aplicações web.
[Hind oopsla00] resumo do artigo "Adaptive Optimization in the Jikes RVM"Marcio Machado Pereira
No artigo, os autores descrevem o projeto e implementação de um mecanismo denominado Adaptive Optimization System – AOS, na máquina virtual Java Jikes RVM (Research Virtual Machine).
Objetivos da aula:
a) Apresentar os modelos para projeto web, utilizando UML com o método WAE (Web App Extensions, Conallen 1999).
b) Definir a proposta da WAE como extensão da UML para modelagem de aplicações web.
Importância do Teste Unitário na Qualidade do SoftwareEdison Moreira
Trabalho Final da Graduação em Ciência de Computação na Unicarioca em 2006. Foi desenvolvido o Sistema Colaborativo de Tradução para demonstrar os principais conceitos de teste unitário, integração dos processos de desenvolvimento e testes.
1. Sistema embarcado para o controle de um Bi-rotor de
¸˜
configuracao Tiltrotor
Fernando Silvano Goncalves, Wiliam Andrey Faustino Scotti, Rodrigo Donadel
¸
1
¸˜ ¸˜
Programa de P´ s-Graduacao em Engenharia de Automacao e Sistemas
o
Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC
{goncalves, wiliam faustino, rodrigoVERVER}@das.ufsc.br
Resumo. AINDA TEMOS QUE ESCREVER O RESUMO DESTE TRABAIO
Palavras-chave: Tempo Real, Preempt-RT, Linux.
Abstract. WE NEED TO WRITE THIS ABSTRACT TO
Keywords: Real-Time, Preempt-RT, Linux.
¸˜
1. Introducao
¸˜
Introducao geral
Paragrafo sobre sistemas embarcados
Paragrafo sobre MDD
Paragrafo sobre sistemas aviˆ nicos
o
¸˜
Este projeto tem como objetivo a implementacao de algoritmos de controle
cont´nuo em uma plataforma embarcada para realizar o controle de um ve´culo a´ reo
ı ı e
¸˜
n˜ o tripulado (VANT) bi-rotor de configuracao tiltrotor. Em conformidade com o VANT
a
¸˜ ¸˜
tamb´ m ser´ modelado um sistema estacao base, buscando a comunicacao entre estes, a
e a
¸˜
definicao de miss˜ es e monitoramento de dados.
o
¸˜
Este trabalho est´ organizado da seguinte forma: a secao 2 apresenta uma
a
¸˜
descricao da liguagem sysml, alguns de seus diagramas e a ferramenta Artisan Studio
¸˜
utilizada para o desenvolvimento, a secao 3 descreve o matlab, bem como a ferramenta
¸˜ ¸˜
de modelagem simulink, a secao 4 apresenta a metodologia proposta, a secao 5 descreve
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os artefatos produzidos bem como os resutados, e a secao 6 apresenta as conclus˜ es.
o
2. SysML
´
Segundo a OMG, o SysML e uma linguagem de modelagem gr´ fica de prop´ sito geral
a o
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que suporta especificacao, an´ lise, projeto, verificacao e validacao de sistemas complexos
a
¸˜
que podem incluir hardware, software, informacao, processos, pessoas e infraestrutura.
´
Na figura 1, e poss´vel ver que o SysML utiliza alguns diagramas da UML e
ı
adiciona outros para atender os requisitos da UML SERFP (System Engineering Request
for Proposal), sendo que alguns diagramas n˜ o tiveram mudancas e outros foram alterados
a ¸
para o SysML.
O SysML classifica os diagramas em comportamentais, estruturais e diagrama de
requisitos. A figura 2 mostra todos os diagramas do SysML, bem como aqueles que foram
adicionados, modificados ou mantidos do UML.
2. ¸˜
Figura 1. Relacao entre SysML e UML Fonte: Adaptado de OMG
2.1. Diagrama de requisitos
´
Em um projeto de Sistemas Embarcados, e necess´ rio definir os requisitos funcionais e
a
n˜ o funcionais.
a
• Requisitos funcionais: representam o que o sistema pode fazer;
• Requisitos n˜ o funcionais: s˜ o restricoes indicando como o sistema realizar´ os
a a ¸˜ a
requisitos funcionais.
´
SysML tem um diagrama de requisitos, onde e poss´vel representar os requisitos,
ı
normalmente em formato textual, permitindo associar um determinado requisito a outro
¸˜ ¸˜
modelo que est´ tratando a sua satisfacao e verificacao (Oliveira, 2008).
a
Para Marques (2011), o diagrama de requisitos representa as hierarquias e
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derivacoes existentes nos requisitos, que possibilitam associar um determinado requisito
a outro modelo tornando vis´vel o rastreamento dos requisitos. Diagrama de requisitos
ı
¸˜
propicia a visualizacao gr´ fica dos requisitos ou em forma de tabela , tornando f´ cil o
a a
entendimento dos mesmos.
Segundo Friedenthal (2008), os requisitos podem conter propriedades adicio-
¸˜
nais como status da verificacao, criticidade, risco e categoria de um requisito. Para
¸˜
a verificacao, um requisito pode estar assinalado como n˜ o verificado, verificado pela
a
¸˜ ¸˜ ¸˜
inspecao, verificado pelo analista, verificado pela demonstracao ou verificacao pelo teste.
Quanto ao n´vel de criticidade ou risco, podem ser assinalados como alto, m´ dio ou baixo
ı e
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risco. Quanto a categoria de um requisito, podem ser categorizados como funcionais, de
desempenho ou f´sicos.
ı
2.2. Diagrama de componentes
O diagrama de componentes demonstra o sistema de uma forma funcional, descrevendo
os componentes e suas dependˆ ncias que representam a estrutura do c´ digo gerado. Di-
e o
¸˜
agrama de componentes capturam a estrutura f´sica da implementacao e se divide em
ı
blocos, que combinados constroem o sistema pretendido (Campos).
3. Figura 2. Diagrama de linguagem SysML Fonte: Adaptado de OMG
´
Para Faria (2001), um componente e uma parte f´sica (feita de bits e bytes) e subs-
ı
¸˜
titu´vel de um sistema, que proporciona a realizacao de um conjunto de interfaces. Repre-
ı
sentam um empacotamento f´sico de elementos relacionados logicamente (normalmente
ı
classes).
¸˜
Podem ser implementados com base em linguagens de programacao, tabelas ou
equipamentos. Os pacotes de componentes podem ser utilizados para modelar a arquite-
´
tura f´sica. Uma das suas principais vantagens e a modularidade.
ı
2.3. Diagrama de blocos
Segundo Santos (2011), o diagrama de blocos tem a responsabilidade de mostrar as ca-
¸˜
racter´sticas estruturais e comportamentais, assim como as relacoes entre os blocos.
ı
Diagrama de blocos modela a arquitetura do sistema, representando os componen-
tes de hardware (CPU, sensores, atuadores, entre outros) e os componentes de software.
Os v´ rios compartimentos servem para descrever as caracter´sticas do bloco, como
a ı
¸˜ ¸˜ ¸˜
propriedades, operacoes, restricoes, alocacao ao bloco e requisitos que o bloco satisfaz
(OMG).
2.4. Diagrama de pacotes
2.5. M´ quina de estados
a
VER SE VAMOS COLOCAR
2.6. Diagrama de atividades
AINDA PRECISAMOS FAZER
4. 3. Matlab
3.1. Simulink
4. Sistema de controle do Bi-rotor
Conforme j´ destacado este projeto tem o objetivo de implementar de algoritmos de con-
a
¸˜
trole cont´nuo, aplicados a uma plataforma embarcada para realizacao do controle de um
ı
ı e a ¸˜
ve´culo a´ reo n˜ o tripulado (VANT) bi-rotor de configuracao tiltrotor.
´ ¸˜
A proposta principal da aeronave e a realizacao de voos em conformidade com
miss˜ es pr´ -estabelecidas, as quais estabelecem a trajet´ ria a ser seguida pela mesma.
o e o
¸˜ ¸˜
O VANT possui uma estacao base respons´ vel pela definicao das miss˜ es e
a o
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integracao com o mesmo. Seu sistema e composto basicamente por trˆ s modos:
e
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inicializacao, operacao e seguranca.
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No modo de inicializacao a aeronave e ligada, onde s˜ o realizados uma rotina
a
de testes internos visando verificar a integridade do sistema, assim como o canal de
¸˜ ¸˜ ´ ´
comunicacao com a estacao base e testado. Ap´ s estes procedimentos e definido o forma
o
¸˜
de operacao da aeronave, se em modo de testes ou em modo autˆ nomo. No caso de
o
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operacao autˆ noma faz-se necess´ rio que seja carregado a miss˜ o para o VANT antes de
o a a
defini-lo como em modo de operacao.¸˜
¸˜ ´ ¸˜
Quando a forma de operacao de testes e selecionada, a estacao base pode atuar
diretamente sobre cada um dos sensores e atuadores, visando calibra-los, ou a realizar
testes nestes equipamentos, neste modo a aeronave n˜ o realiza voos.
a
a o ¸˜
J´ na forma autˆ noma de operacao, quando ativado a aeronave inicia automati-
¸˜ ¸˜
camente a execucao da miss˜ o. Visando a viabilidade da operacao de forma autˆ noma,
a o
faz-se necess´ rio que sejam desenvolvidos alguns sistemas tais como controle de estabi-
a
lidade, controle de trajet´ ria, monitoramento de bateria, controle de pouso e decolagem e
o
¸˜
identificacao de obst´ culos.
a
´
Para garantir a integridade da aeronave, esta possui um modo de seguranca, que e
¸
ativado automaticamente pela UAV quando esta identifica alguma falha nos componentes
a ´
do sistema, ent˜ o e efetuado um pouso de emergˆ ncia a fim de evitar acidentes.
e
4.1. Metodologia utilizada
A cadeia de desenvolvimento proposta est´ exposta na figura 3. A ferramenta MATLAB
a
SIMULINK R ser´ utilizada para simular e validar os algoritmos de controle cont´nuo.
a ı
Posteriormente, pretende-se realizar a convers˜ o desta para a linguagem SysML, com
a
o intuito de modelar uma arquitetura de software e hardware que ofereca suporte a
¸
¸˜
implementacao dos algoritmos de controle no sistema embarcado do VANT. Por fim,
objetiva-se realizar o mapeamento da convers˜ o do modelo SysML para c´ digo fonte
a o
capaz de ser utilizado na plataforma embarcada.
FALTA DETALHAR MAIS
5. Figura 3. Motodologia proposta
5. Resultados
6. Conclus˜ o
a
A. Digrama de requisitos
B. Digrama de blocos