Titulo Estágio
Projeto e desenvolvimento de uma plataforma de comunicações com capacidade de monitorização de qualidade para um sistema de comunicações para serviços de separação de drones no contexto U-Space
Áreas de especialidade
Sistemas Inteligentes
Comunicações, Serviços e Infraestruturas
Local do Estágio
DEI-FCTUC (LCT/SSE)
Enquadramento
Este estágio enquadra-se no âmbito de um esforço de investigação focado no desenvolvimento de mecanismos de monitorização e coordenação para operação segura de drones em espaço aéreo Very Low Level (VLL) – o projeto BUBBLES (Defining the BUilding Basic BLocks for a U-Space SEparation Management Service). Este projeto, levado a cabo por um consórcio no qual está envolvida a Universidade de Coimbra pretende ajudar a definir um conjunto de requisitos, procedimentos e arquiteturas de suporte necessárias para viabilizar a abertura do espaço aéreo VLL a uma multiplicidade de serviços baseados na utilização de drones, de um modo seguro e mais autónomo possível.
Objetivo
O contexto específico deste plano de trabalho está ligado ao desenvolvimento e testes da plataforma de comunicações para a gestão da separação entre drones no contexto de um domínio U-Space (https://www.sesarju.eu/U-space). A plataforma de comunicações irá incluir componentes de software para comunicações e controlo ao nível do drone e operador, assim como toda a infraestrutura de suporte necessária para integrar a telemetria e comandos através de mensagens com formato definido). Particular foco será dado à capacidade de monitorização das comunicações, no sentido de antecipar situações de degradação de parâmetros-chave e introdução de medidas de correção ou mitigação.
Para este trabalho, o/a aluno/a deverá enquadrar-se na equipa do projeto, familiarizando-se o estado da arte no contexto do domínio de investigação em causa (o que irá incluir aspetos relacionados com fiabilidade, escalabilidade, formatos de dados, requisitos de comunicações). Os objetivos a atingir serão os seguintes:
•Ambientação com projeto e com estado da arte nas temáticas associadas, assim como os requisitos de comunicação e possibilidades oferecidas pelas tecnologias existentes;
•Revisão e melhoria da proposta de arquitetura de suporte a comunicações a implementar;
•Identificação dos indicadores de performance e endpoints de coleta a utilizar para a criação de um modelo de qualidade de serviço para comunicações;
•Criação de um modelo baseado em técnicas de machine-learning para deteção/monitorização de problemas futuros na qualidade das comunicações.
•Criação de um ambiente de testes para desenvolvimento e validação das capacidades de monitorização de qualidade de serviço em comunicações;
•Implementação, validação e documentação da prova de conceito (que poderá envolver uma implementação real e/ou recurso a componentes simulados);
O/a aluno/a será envolvido na dinâmica do projeto BUBBLES, participando na produção de resultados e documentos formais relativos ao projeto, alinhados com os objetivos do plano de trabalhos do estágio.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
-Familiarização com a temática, a terminologia associada e os detalhes do projeto (2 sem.)
-Familiarização com o estado da arte em termos de serviços e tecnologias de comunicação para drones e suporte U-Space (3 semanas);
-Recolha de requisitos de segurança e fiabilidade para a arquitetura do componente de monitoração de segurança e qualidade das comunicações do serviço de separação U-Space (3 semanas);
-Identificação dos indicadores de performance e endpoints de coleta a utilizar para a criação de um modelo de qualidade de serviço para comunicações;
-Criação de um modelo de machine-learning para deteção/monitorização de problemas futuros na qualidade das comunicações;
-Implementação da testbed para avaliação de desempenho das comunicações;
-Definição de versão preliminar da arquitetura para o componente a desenvolver, incluindo ainda a prospeção de componentes já existentes com potencial de integração (4 semanas)
-Definição de KPIs e plano de validação preliminar, focada na satisfação dos requisitos (2 semanas);
-Documentação e Escrita do Relatório Intermédio de Estágio (2 semanas).
Plano de Trabalhos - Semestre 2
-Definição do plano de validação final (2 semanas);
-Refinamento da arquitetura proposta (total 2 semanas, correspondente a um esforço desenvolvimento de forma regular, ao longo do semestre)
-Implementação da prova de conceito para o componente de monitoração U-Space (6 semanas)
-Validação, testes e refinamento da solução desenvolvida (4 semanas)
-Documentação final e Escrita do Relatório/Dissertação (3 semanas).
Condições
A capacidade de trabalho em equipa será essencial, dado que o candidato ficará enquadrado no grupo do LCT que estará envolvido no projeto BUBBLES. Será proporcionado um espaço de trabalho para o estagiário num laboratório do CISUC, sendo que este será envolvido na dinâmica diária do funcionamento do projeto e do grupo, participando ativamente em reuniões de coordenação/acompanhamento e nos processos de analise de tomada de decisão.
Observações
A posse de competências sólidas nos aspetos relacionados com a análise de dados em séries temporais, machine-learning/reconhecimento de padrões, e com motivação para lidar com problemas relacionados com a fiabilidade e segurança de comunicações. Boas competências em desenvolvimento de software, juntamente com a autonomia e o gosto de aprender serão igualmente cruciais para o sucesso do candidato.
Orientador
Tiago José dos Santos Martins da Cruz (orientador) e César Teixeira (co-orientador)
tjcruz@dei.uc.pt 📩