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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Over recent years, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) applications have become popular in
different areas, such as aerial image acquisition, agriculture, inspection and maintenance,
mapping, and delivery services. Some of these services require the ability to fly UAVs Beyond
Visual Line of Sight (BVLOS) to cover greater distances.
Data provided by onboard instruments control the BVLOS operation. The flight controller
is responsible for directing the drone flight by controlling the motor’s speed and gathering
sensor data. The relevant information about the aircraft, such as position, altitude, speed,
and direction of flight, are transmitted via a radio link that informs an operator or a Ground
Control Station (GCS).
In some drone architectures, there is also an extra computer known as a companion computer
or mission computer. They are responsible for providing more intelligence to the flight
controller by changing flight parameters. The tasks running on a companion computer can
add the capacity to make intelligent decisions during autonomous flight or emergencies,
for instance, when the drone loses the radio link with GCS. In addition, for complex drone
operations in larger coverage areas, it is necessary to transfer wireless communication links
from one access point to another without experiencing connectivity loss. This procedure is
known as Handover, and there is much research in this area.
Therefore, studies in this field are still needed to find better solutions to avoid failures and
increase public and regulatory acceptance of BVLOS operations with UAVs. In this context,
the thesis intends to address solutions to the security authorization handover procedure and
addresses security strategies in case of a loss of connection.
Durante os últimos anos, a utilização de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) vem se tornando popular em diferentes áreas como agricultura, inspeção e manutenção de estruturas, mapeamento e serviços de entregas. Alguns desses serviços exigem a capacidade de voar VANTs além do campo de visão (BVLOS) para cobrir distâncias maiores. Os dados fornecidos pelos instrumentos de bordo controlam a operação BVLOS. O controlador de voo é responsável por direcionar a aeronave controlando a velocidade dos motores e coletando dados dos sensores. Alguns dados do veículo, como posição, altitude, velocidade e direção do voo, são transmitidos por meio de um link de rádio que informam operadores ou uma estação de controle em solo. Em algumas arquiteturas de VANTs, há também um dispositivo extra conhecido como computador complementar ou computador de missão. Eles são responsáveis por fornecer inteligência ao controlador de voo devido a maior capacidade de processamento. As tarefas executadas em um computador de missão podem agregar a capacidade de tomar decisões inteligentes durante o voo autônomo ou em situações de emergências, por exemplo, quando o veículo perde a conexão com a estação de controle em solo. Para operações de VANTs em áreas de maior cobertura, é necessário transferir a conexão de comunicação sem fio de um ponto de acesso para outro sem que o veículo experiencie perda significativa de conectividade. Esse procedimento é conhecido como handover, e há muita pesquisa nessa área. Entretanto, ainda existem preocupações em torno das atuais tecnologias em termos de confiabilidade de comunicação, cibersegurança e controle autónomo. Portanto, estudos nesta área ainda são necessários para encontrar melhores soluções para evitar falhas e aumentar a aceitação pública e regulatória das operações BVLOS com VANTs. Neste contexto, a tese aborda soluções para o procedimento de transferência de autorização do controle do veículo e aborda estratégias de segurança em caso de perda de conexão com a estação de controle.
Durante os últimos anos, a utilização de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) vem se tornando popular em diferentes áreas como agricultura, inspeção e manutenção de estruturas, mapeamento e serviços de entregas. Alguns desses serviços exigem a capacidade de voar VANTs além do campo de visão (BVLOS) para cobrir distâncias maiores. Os dados fornecidos pelos instrumentos de bordo controlam a operação BVLOS. O controlador de voo é responsável por direcionar a aeronave controlando a velocidade dos motores e coletando dados dos sensores. Alguns dados do veículo, como posição, altitude, velocidade e direção do voo, são transmitidos por meio de um link de rádio que informam operadores ou uma estação de controle em solo. Em algumas arquiteturas de VANTs, há também um dispositivo extra conhecido como computador complementar ou computador de missão. Eles são responsáveis por fornecer inteligência ao controlador de voo devido a maior capacidade de processamento. As tarefas executadas em um computador de missão podem agregar a capacidade de tomar decisões inteligentes durante o voo autônomo ou em situações de emergências, por exemplo, quando o veículo perde a conexão com a estação de controle em solo. Para operações de VANTs em áreas de maior cobertura, é necessário transferir a conexão de comunicação sem fio de um ponto de acesso para outro sem que o veículo experiencie perda significativa de conectividade. Esse procedimento é conhecido como handover, e há muita pesquisa nessa área. Entretanto, ainda existem preocupações em torno das atuais tecnologias em termos de confiabilidade de comunicação, cibersegurança e controle autónomo. Portanto, estudos nesta área ainda são necessários para encontrar melhores soluções para evitar falhas e aumentar a aceitação pública e regulatória das operações BVLOS com VANTs. Neste contexto, a tese aborda soluções para o procedimento de transferência de autorização do controle do veículo e aborda estratégias de segurança em caso de perda de conexão com a estação de controle.
Description
Keywords
Unmanned Aerial Vehicles Beyond Visual Line of Sight Authority Handover