Com o crescimento contínuo na utilização da aviação como meio de transporte de pessoas e carga, o sistema de gerenciamento de tráfego aéreo (ATM) está no limite de sua capacidade. Para lidar com esse problema, a Organização de Aviação Civil Internacional (OACI), junto com diversos países membros, desenvolveu um novo conceito de ATM chamado CNS/ATM, composto de uma série de melhorias tecnológicas para melhorar a capacidade e desempenho do sistema, onde muitas dessas melhorias são automatizações de tarefas de operadores humanos, pilotos e controladores de tráfego aéreo (ATCo). Com o tempo percebeu-se que apenas avanços tecnológicos não seriam o suficiente, que era necessário uma integração maior entre todos os sistemas ATM, que garantisse uma interoperabilidade entre os sistemas. Portanto, o conceito CNS/ATM evoluiu para o conceito ATM Global, onde o planejamento de modernização se dará de forma integrada e global, incluindo muitas das melhorias previstas no conceito CNS/ATM. Essa mudança de paradigma faz surgir diversas questões de como essas mudanças impactarão no atual sistema, do ponto de vista econômico, ambiental, desempenho e segurança. Para entender os perigos envolvidos na execução dessas novas tarefas, utilizam-se diversas técnicas e modelos clássicas como a Análise de Árvores de Falhas (FTA) ou a Análise de Árvore de Erros (ETA). Essas técnicas tradicionais consideram que acidentes são causados por uma sequência de eventos de falha, todos com uma relação de causa e efeito. Essa suposição não é considerada mais suficiente para entender como acidentes acontecem nos sistemas mais atuais, onde cada vez mais eles se tornam mais complexos e mais dependentes da interação com softwares. Para lidar com essa dificuldade foram criados alguns modelos para entender acidentes utilizando a teoria de sistemas, como exemplo o Systems-Theoretic Accident Model and Proccesses (STAMP). Diversos estudo mostram que esses modelos ou métodos são capazes de representar problemas na estrutura de controle que as técnicas mais tradicionais não conseguem, inclusive incluindo fatores organizacionais na sua representação. Considerando todos esses fatos, este trabalho de investigação científica propõe uma metodologia de análise de impacto em segurança crítica da automação das tarefas dos ATCo de uma torre de comando de aeródromo (TWR). A metodologia consiste na modelagem dos perigos e acidentes envolvidas nas tarefas do ATCo da TWR utilizando o modelo sistêmico STAMP) depois na análise subsequente dos cenários antes da automação e depois da automação utilizando a técnica Systems-Theoretic Proccess Analysis (STPA), criada a partir do STAMP, para levantar os fatores causais de perigos e seus requisitos de segurança em cada cenário, de forma a ser possível obter uma comparação do que foi modificado com a automação proposta das tarefas. Para validar a metodologia, foi analisada uma tarefa do ATCo da TWR como exemplo. Espera-se obter com a metodologia proposta uma forma mais objetiva e sistêmica de obter o possível impacto em termos de segurança crítica da automação de uma tarefa específica, sendo possível então determinar qual a melhor forma de se pensar essa automação no contexto do ATCo, podendo assim contribuir para a modernização segura do sistema ATM. / With the increasing growth of aviation as mode of transportation for people and cargo, the Air Traffic Management (ATM) system is on its limits. In order to cope with that, the International Civil Aviation Organization (ICAO), together with country members, developed a new ATM concept called CNS/ATM, bearing several technological improvements with the objective of enhancing capacity and performance of the system, where many of these improvements are automated tasks of human operators, pilots and air traffic controllers (ATCo). In time, it was seen that technological improvements were not enough it was necessary a greater integration between all ATM systems, which would guarantee an interoperability between them. Therefore, the CNS/ATM concept evolved to a Global ATM concept, in which the modernization plan would occur globally and integrated, including many of the improvements of the CNS/ATM concept. This paradigm shift raised several questions on how these changes would affect in the actual system from an economic, environmental, performance and safety points of view. To understand the hazards of the new tasks, several traditional techniques and models are used, like Fault Tree Analysis (FTA) and Error Tree Analysis (ETA). These traditional techniques see accidents because of a chain of failure events, all with an effect-cause relation. This assumption is no longer considered enough in order to understand how accidents occur in actual systems, which became more complexes and more software dependents. To cope with this difficulty, other models were created to understand accidents using systems theory, for example the Systems-Theoretic Accident Model and Processes (STAMP). Several studies show that these models or methods are capable of finding more problems in control structure that the traditional techniques, including organizational factors. Considering all the facts, this scientific investigation propose a methodology for analysis of the impact on safety for the automation of ATCo from Control Tower (TWR) tasks. This methodology consists in modeling the accidents and hazards of the TWR ATCo tasks using STAMP. Then the Systems-Theoretic Process Analysis (STPA) technique, created for STAMP, is used to gather all causal factors for hazards and its safety requirements in each scenario, in order to compare what changed with the automation of tasks. The objective of proposed methodology is to obtain a systemic and objective way of finding the possible impact on safety from the automation of a specific task, enabling the possibility of determining the best way of designing the automation in the context of ATCo, contributing to the safe modernization of ATM system.

Esta pesquisa apresenta uma contribuição para a avaliação do problema de previsão de posição futura de aeronaves dentro da aviação brasileira. O uso dessas previsões é muito importante para os sistemas de vigilância do espaço aéreo, sobretudo para a detecção de conflitos entre aeronaves. O problema é estudado para vôos em rota, considerando previsões de posição para instantes de 1 a 20 minutos. Primeiramente, o problema é apresentado, de forma que fique claro o contexto de sua aplicação dentro dos sistemas automatizados para a gestão do tráfego aéreo. Em seguida, são mostrados os métodos matemáticos necessários para o estudo da previsão de posição futura de aeronaves em rota. O modelo proposto para se realizar a previsão utiliza a regressão linear das posições conhecidas da aeronave, extrapolando suas possíveis posições futuras. As condições de um vôo em rota permitem a utilização deste método. Os resultados obtidos são comparados com as informações de posições reais das aeronaves, permitindo avaliar a qualidade das posições estimadas. Por fim, são apresentadas formas de se aplicar o modelo proposto dentro de sistemas computacionais utilizados para a previsão de posição futura de aeronaves, permitindo que os sistemas de vigilância do espaço aéreo façam uso das previsões. / This research presents a contribution to the evaluation of the predicting aircraft future positions problem considering the Brazilian airspace. These predictions are very important for airspace surveillance systems, mainly to the detection of conflict among aircraft. The problem is studied for en route flights, considering position predictions from 1 to 20 minutes. Firstly, the problem is proposed, so that its application context to air traffic management automation can be clear. Then, the necessary mathematical methods used to study en route aircraft future position prediction are shown. The proposed model employed to find the predictions makes use of linear regression of known aircraft positions, extrapolating its future positions. En route flight conditions permit this approach. Prediction results are then compared with real aircraft positions, so that position estimates quality can be evaluated. Finally, ways of practical application of the proposed model inside computational systems used for aircraft future position prediction are presented. This allows surveillance airspace systems to make use of the predictions.

Esta Tese apresenta uma contribuição para avaliação da comunicação digital na operação de veículos aéreos não tripulados (VANT) no ambiente aeronáutico. A comunicação digital aeronáutica relaciona-se diretamente ao nível de segurança crítica desejado para o controle do fluxo de tráfego aéreo, por parte de autoridades e de órgãos normativos, os quais possuem como objetivo tornar a comunicação uniforme para todos os continentes. Diversas são as discussões acerca do nível de segurança crítica que a comunicação digital entre VANT e controle em terra possa exibir, sempre buscando redução da exposição a riscos inerentes à operação desse tipo de veículo. Nesse contexto, a proposta desta Tese é avaliar a segurança na comunicação digital, por meio do uso de injeção de falhas, para operações de veículos aéreos não tripulados. Este trabalho descreve a importância de analisar as interferências causadas por falhas na comunicação digital, relacionadas ao envio de mensagens entre o órgão de controle e a aeronave não tripulada. Também são definidos quais os tipos de falhas que causam um maior impacto na comunicação, bem como quais os parâmetros que devem ser utilizados para manipulação das variáveis de falhas na comunicação. Para atender a avaliação proposta, foi utilizado o ambiente simulado que reúne as características do ambiente aeronáutico, denominado PipE-SEC (Plataforma Integrada para Ensaios de Sistemas Embarcados Críticos), bem como o protocolo CPDLC (Controller-Pilot Data Link Communications) para troca de mensagens digitais. / This thesis presents a contribution to the evaluation of digital communication in the operation of unmanned aerial vehicles (UAV) in the aeronautical environment. Aeronautical digital communication relates directly to the critical safety level required for controlling the air traffic flow by authorities and regulatory agencies, which are aimed at making communication uniform for all continents. There are several discussions about the safety critical level that digital communication between UAVs and ground control can display, always seeking to reduce exposure to risks inherent in the operation of such vehicles. In this context, the proposal of this thesis is to evaluate the safety in digital communication, through the use of fault injection for operations of UAV. This work describes the importance of analyzing the interference caused by faults in digital communication related to sending messages between the control agency and the UAV. There are also defined what types of faults cause a greater impact on communication as well as which parameters should be used to simulate communication faults. To answer the proposed evaluation, we used the simulated environment that combines the features of the aeronautical environment, called PIpE-SEC (Integrated Platform for Test Critical Embedded Systems), as well as the protocol CPDLC (Controller-Pilot Data Link Communications) to exchange digital messages.

Atualmente a utilização do padrão IPS (Internet Protocol Suite) na ATN compreende os conceitos de mobilidade IP, de convergência na comunicação ar-terra e também as sub-redes ATN em terra. A ICAO (International Civil Aviation Organization) cita a ATN/IPS que é baseada em conexões suportadas pelos protocolos TCP e UDP na camada de transporte e IPv6 na camada de rede. A ATN/IPS deve ser capaz de suportar o ATSC (Air Traffic Service Communication), o AAC (Aeronautical Administrative Communications), bem como o AOC (Aeronautical Operational Communications). Tendo em vista tal panorama, este trabalho de pesquisa aborda um estudo sobre o comportamento do protocolo MIPv6 para a mobilidade IP, analisando a capacidade de roteamento das aeronaves com o objetivo de complementar o serviço de navegação de forma mais precisa, introduzindo-se o conceito de mobilidade à capacidade de flexibilidade e escalabilidade para as aeronaves e os sistemas em terra. Como forma de atingir tal objetivo, primeiramente é realizada uma análise no canal VHF a fim de aferir as possíveis interferências que possam ocorrer em comunicações entre a aeronave e o Controle de Tráfego Aéreo. Após, implementa-se o ambiente onde são simulados os testes de comportamento do protocolo MIPv6. / Currently the use of standard IPS (Internet Protocol Suite) in the ATN it comprehends the concepts of IP mobility, convergence in the air-to-ground communication and also ATN sub-nets in land. The ICAO (International Civil Aviation Organization) mentions the ATN/IPS, which is based on connections supported by TCP and UDP protocols in the transport layer and by IPv6 in the net layer. The ATN/IPS must be able to support the ATSC (Air Traffic Service Communication), the AAC (Aeronautical Administrative Communications), as well as the AOC (Aeronautical Operational Communications). In view of such a scenario, a study on the behavior of the MIPv6 protocol for mobility IP is approached, analyzing the capacity of router of the aircraft so as to complement the navigation service more accurately, introducing the concept of mobility to the flexibility capacity and scalability for the aircraft and the systems in land. In order to attain this goal, first an analysis in the VHF channel is carried out in order to gauge the possible interferences that may occur in communications between the aircraft and the Air Traffic Control. After that, the environment is implemented where the behavior tests of the MIPv6 protocol are simulated.

A presente tese de doutorado objetiva estudar a problemática da extensão vertical da soberania estatal, acima da superfície terrestre, baseada na compreensão do território do Estado como espaço tridimensional. Se não há risco de conflito de jurisdição no sentido do subsolo, o mesmo não pode ser dito em relação ao espaço aéreo que, a partir de determinada altitude, até o momento não definida, dá lugar ao espaço ultraterrestre. De acordo com a Convenção de Chicago, de 1944, os Estados exercem soberania absoluta e exclusiva sobre a coluna de ar que se ergue acima de seus territórios. Por sua vez, o Tratado do Espaço, de 1967, dispõe que o espaço ultraterrestre não pode ser objeto de apropriação nacional por qualquer meio. Não obstante, a fronteira que distingue estes dois regimes jurídicos imiscíveis, após mais de 40 anos de discussões diplomáticas, continua em debate. No âmbito do Comitê das Nações Unidas para Uso Pacífico do Espaço (COPUOS), verificam-se duas teses em relação ao tema: a primeira, do grupo de países que recebeu a denominação de espacialistas, defende a demarcação de fronteira entre território aéreo e ultraterrestre, de forma clara, com base em critérios científicos ou acordados de comum acordo; a outra, daqueles chamados funcionalistas, entende ser desnecessária ou impossível a fixação de limites, de modo que as atividades realizadas nesses territórios deveriam ser analisadas conforme seus próprios objetivos. O impasse entre essas duas escolas de pensamento contribuiu para o estabelecimento de uma realidade contraditória: o espaço ultraterrestre, de fato, constitui a fronteira final dos territórios estatais, que, embora finitos, estendem-se verticalmente, acima da superfície, de forma indefinida. Destarte, apresenta-se tese favorável à delimitação da fronteira entre espaço aéreo e ultraterrestre, mediante tratado internacional, que igualmente inclua regras aplicáveis a direito de passagem de objetos espaciais durante fases de lançamento e reentrada, respeitando interesses do Estado territorial / This PhD thesis intends to study the problems related to the vertical extension of national sovereignty, above the Earths surface, based on the understanding of the State territory as a tridimensional space. If there is no danger of conflict of jurisdiction downwards, in direction to the subsoil, such reasoning does not apply in relation to the air space, where, from certain altitude, still undefined, gives place to the outer space. In accordance to the Chicago Convention, of 1944, States hold absolute and exclusive jurisdiction related to the column on air that arises above their territories. On the other hand, the Outer Space Treaty, of 1967, establishes that the outer space cannot be subjected to national appropriation of any kind. Nevertheless, the frontier that distinguishes these two immiscible legal regimes, after more than 40 years of diplomatic discussions, remains in debate. On the United Nations Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COUPOS), it is possible to identify two approaches related to the subject matter: the first, of the group of countries recognized as spatialists, defends the demarcation of the frontier between air space and outer space, in a clear form, based on scientific or commonly accorded criteria; the other, of the ones called functionalists, sustains that the delimitation is unnecessary or impossible, and, therefore, the activities performed in those territories should be addressed in accordance to their own objectives. The stalemate between those two schools of thought contributed to a contradictory reality: outer space constitutes the final frontier of national territory, which, even though finite, extends vertically, above the surface, in an undefined form. Therefore, it is hereby presented a thesis in favor of the delimitation of the air and outer space frontier, by international agreement, that also includes rules applicable to right of passage of space objects during launching and reentry phases, respecting the interests of the territorial State

A faringe é um órgão muscular que se sustenta nos ossos da face e crânio. Dividindo-se em naso, oro e hipofaringe, pode ser considerada um tubo colabável que atende aos sistemas respiratório e digestivo, participando da respiração, deglutição e fonação. Sua conformação anatômica permite que fatores como obesidade, hipotonia muscular e deficiência mandibular favoreçam sua obstrução, podendo gerar a Síndrome da Apnéia Obstrutiva do Sono (SAOS). Para os pacientes portadores de deficiência mandibular, o tratamento deve desobstruir a faringe por meio de avanço mandibular, aumentando as dimensões faríngeas. A determinação do local de obstrução é fundamental para o adequado tratamento, sendo a análise cefalométrica convencional ou computadorizada, ferramenta útil nesse processo. Da mesma forma que o avanço mandibular aumenta o espaço aéreo faríngeo, espera-se que o recuo de mandíbula reduza-o. Com o objetivo de avaliar as alterações cefalométricas do espaço aéreo faríngeo frente aos procedimentos de cirurgia ortognática para correção de prognatismo mandibular, realizou-se a análise cefalométrica pré e pós-operatória de 19 pacientes submetidos a recuo de mandíbula pela técnica da osteotomia sagital de mandíbula bilateral associada a avanço de maxila por meio de osteotomia Le Fort I, utilizando-se o Programa Dolphin Imaging 10.0. Os resultados obtidos com base nas características do grupo de pacientes estudado não evidenciaram alterações estatisticamente significativas nos espaços aéreos faríngeos superior ou nasofaríngeo, médio ou orofaríngeo e inferior ou hipofaríngeo, o que permitiu concluir que o Programa Dolphin Imaging 10.0 pode ser utilizado como ferramenta para análise cefalométrica do espaço aéreo faríngeo e que a cirurgia ortognática maxilo/mandibular, para correção de prognatismo mandibular, parece não alterar os espaços aéreos faríngeos. / Pharynx is a muscular organ with is sustained by craniofacial bones. It is divided into nasal, oral and hipopharynx, and can be considered as a tube that can be closed serving both respiratory and digestive systems, participating of breathing, swallowing and speech. Its anatomical morphology permits that factors such as obesity, muscular hipotony, and mandibular deficiency, among others, facilitate its obstruction, leading to the sleep apnea syndrome (OAS). The treatment consists of surgical mandibular advancement for the desobstruction of the pharynx, once this procedure increases pharyngeal dimensions. In this context, the determination of the site of the obstruction is essential for an adequate treatment, and conventional or digital cephalometries are useful tools for this diagnosis. If mandible advancement increases pharyngeal air space it is expected that mandible setback decreases such space. In order to evaluate cephalometric alterations of pharyngeal air space after orthognatic surgeries for the correction of mandibular prognatism, cephalometric analysis of 18 patients before and after surgical correction were performed using Dolphin Imaging 10.0 Program. The surgical technique consisted of bilateral mandibular sagital osteotomy associated to maxilla advancement and mentoplasty. Results did not reveal statistical differences for 142 the superior (naso), medium (oral), and inferior (hypopharynx) pharyngeal air spaces, leading to the conclusion that Dolphin Imaging 10.0 Program can be used for the analysis of the pharyngeal air space and that the surgical procedure seems not to interfere in the airway space.

No início do novo milênio, o panorama competitivo apresenta mudanças radicais. A globalização, como força política, econômica, social e tecnológica, parece incontrolável. As fronteiras entre os países e as regiões poderiam ter significado político, porém elas desaparecem no mapa competitivo global. A fim de estar em sintonia com as mudanças, as empresas devem reinventar-se continuamente para enfrentar o desafio das novas realidades da competição. A estratégia tem a ver com posicionar uma organização para que alcance uma vantagem competitiva sustentável. Significa considerar as opções sobre quais são as indústrias das quais se quer participar, quais os produtos e serviços que se deseja oferecer, e como alocar recursos para atingir uma vantagem competitiva sustentável. O alvo é criar valor para os proprietários, fornecendo valor para o cliente. A atividade comercial da indústria aeronáutica está definida principalmente pelas firmas de transporte aéreo de passageiros e o transporte aéreo de carga. Na indústria de transporte aéreo de carga as condições da competição globais possuem particularidades para cada região, que podem ser empregadas pelas empresas para desenvolver estratégias competitivas sustentáveis, ganhar potenciais nichos de mercado e obter os desejados lucros. A necessidade de adequação no ambiente de competição global motiva a empresa de "Transportes Aéreos Bolivianos" a investir no desenvolvimento de um plano estratégico, para definir seu posicionamento competitivo. O objetivo deste trabalho é propor a aplicação de um modelo de planejamento estratégico capaz de gerar iniciativas estratégicas viáveis e sustentáveis que possam ser implementadas pela empresa. Esta metodologia é aplicada para analisar as alternativas estratégicas de una empresa de transporte de carga aérea.

O aumento da demanda por transporte aéreo origina uma necessidade constante de desenvolvimento e acompanhamento da capacidade da infra-estrutura aeroportuária instalada. Grandes obras como: ampliações de terminais de passageiros e de cargas, construções de novas pistas de pouso ou aumento das já existentes, implicam alto custo de investimentos, que demandam políticas eficazes para obter os recursos adequados. O presente trabalho visa analisar o atual modelo brasileiro de financiamento de infra-estrutura aeroportuária em relação a modelos de financiamento adotados em países desenvolvidos, avaliando detalhadamente as fontes dos recursos financeiros que cada país utiliza para promover melhorias em sua infra-estrutura aeroportuária. Adicionalmente, foram propostos e simulados modelos alternativos, formulados a partir de uma avaliação qualitativa do atual modelo brasileiro, e cuja comparação permite não somente a avaliação do atual modelo, como a identificação de possíveis aprimoramentos ou mudanças.

Este trabalho tem por objetivo analisar o desempenho da solução de segurança definida pela ICAO (International Civil Aviation Organization) para a ATN (Aeronautical Telecommunication Network) que é uma rede global para prover serviço de comunicação de dados para aviação civil. Depois de uma apresentação de arquitetura e serviços ATN e uma revisão sobre questões de criptografia e segurança de rede, é proposto um cenário desenvolvido no software de simulação de redes Opnet Modeler para caracterizar o desempenho obtido com e sem segurança. Neste cenário, aeronaves executam simultaneamente a função Logon da aplicação CM (Context Management), responsável pelo início, autenticação e manutenção de sessões (conexões data link) entre aeronave e estação terrestre. Atendendo a restrição de atraso fim a fim, imposta ao padrão ATN, a sub-rede do cenário proposto mostrou suportar até 50 aeronaves simultaneamente executando CM-Logon em um canal VDL modo 2 com a solução de segurança proposta pela ICAO para a ATN.

O mamão papaia, sendo um produto perecível sensível à temperatura, além de ter sua validade comercial limitada pelo tempo, possui a marcante característica de ter seu valor comercial reduzido, ou anulado, quando submetido a processos logísticos que o exponham por algum período a condições de temperatura desfavoráveis. Este trabalho destina-se a identificar e avaliar as principais fontes de incertezas que permeiam os elos da cadeia logística da exportação via aérea do mamão papaia brasileiro. O ferramental que permitiu acesso aos objetivos baseou-se na metodologia de análise de cadeias de suprimento de produtos alimentícios desenvolvida em Van der Vorst, 2000. Tal metodologia foi aplicada a um cenário, resultado de ampla pesquisa, que retrata os processos logísticos envolvidos na cadeia de exportação de mamão papaia via aérea.