Com o crescimento do setor aeronáutico faz-se necessário a criação de novas tecnologias para que a capacidade do sistema possa aumentar sem provocar perdas nos níveis de segurança. Para isso foi criado o CNS/ATM, um paradigma que integra tecnologias de comunicação, navegação e vigilância em um sistema de gerenciamento de tráfego aéreo global. No âmbito das comunicações entre controlador e piloto, o atual sistema de fonia via rádio analógico é substituído por um enlace de dados, chamado de Controller-Pilot Data Link Communication (CPDLC). Esta alteração promove polêmica entre aeronautas e autoridades, de forma que é essencial um estudo aprofundado que comprove sua eficácia. Dessa forma, esta pesquisa visa avaliar a segurança do CPDLC quando utilizado em Áreas Terminais do Espaço Aéreo. Para a realização desta pesquisa, foi criada uma metodologia de avaliação de segurança utilizando simuladores de voo, de tráfego aéreo e de comunicação CPDLC combinados com uma análise por meio de modelos de Markov. O procedimento de chegada ao aeroporto de Congonhas, situado na Terminal São Paulo, foi utilizado como referência para aplicação desta metodologia. Os resultados obtidos mostraram que o sistema atual de comunicação, via voz, está no limite do atendimento dos níveis internacionais de segurança para a demanda atual. Contudo, a comunicação por enlace de dados atende, e em alguns casos inclusive melhora, o nível de segurança desta região do espaço aéreo. / With the growth of the aviation industry it is necessary to create new technologies that can increase the system capacity without loss in the safety levels. Because of this the CNS/ATM was created, a paradigm that integrates communication, navigation and surveillance technologies with a global air traffic management. For the communications between controllers and pilots, the current system of voice over analog radio is being replaced by a data link, called the Controller-Pilot Data Link Communication (CPDLC). This replacement raises debates between airmen and authorities, demanding a detailed study that proves its effectiveness. Thus, this research aims to evaluate the CPDLC safety when used in Terminal Airspace Areas. For this research, was created a methodology for security assessment using flight, air traffic, and CPDLC simulators combined with a Markov model analysis. The Congonhas airport arrival procedure, located in São Paulo Terminal, was used as reference for this methodology application. The results showed that the current system of voice communication is on the limit of fulfilling the international safety levels for the current demand. However, the data link communication addresses, and in some cases even improve, the safety level for this airspace region.

Com o crescimento do setor aeronáutico faz-se necessário a criação de novas tecnologias para que a capacidade do sistema possa aumentar sem provocar perdas nos níveis de segurança. Para isso foi criado o CNS/ATM, um paradigma que integra tecnologias de comunicação, navegação e vigilância em um sistema de gerenciamento de tráfego aéreo global. No âmbito das comunicações entre controlador e piloto, o atual sistema de fonia via rádio analógico é substituído por um enlace de dados, chamado de Controller-Pilot Data Link Communication (CPDLC). Esta alteração promove polêmica entre aeronautas e autoridades, de forma que é essencial um estudo aprofundado que comprove sua eficácia. Dessa forma, esta pesquisa visa avaliar a segurança do CPDLC quando utilizado em Áreas Terminais do Espaço Aéreo. Para a realização desta pesquisa, foi criada uma metodologia de avaliação de segurança utilizando simuladores de voo, de tráfego aéreo e de comunicação CPDLC combinados com uma análise por meio de modelos de Markov. O procedimento de chegada ao aeroporto de Congonhas, situado na Terminal São Paulo, foi utilizado como referência para aplicação desta metodologia. Os resultados obtidos mostraram que o sistema atual de comunicação, via voz, está no limite do atendimento dos níveis internacionais de segurança para a demanda atual. Contudo, a comunicação por enlace de dados atende, e em alguns casos inclusive melhora, o nível de segurança desta região do espaço aéreo. / With the growth of the aviation industry it is necessary to create new technologies that can increase the system capacity without loss in the safety levels. Because of this the CNS/ATM was created, a paradigm that integrates communication, navigation and surveillance technologies with a global air traffic management. For the communications between controllers and pilots, the current system of voice over analog radio is being replaced by a data link, called the Controller-Pilot Data Link Communication (CPDLC). This replacement raises debates between airmen and authorities, demanding a detailed study that proves its effectiveness. Thus, this research aims to evaluate the CPDLC safety when used in Terminal Airspace Areas. For this research, was created a methodology for security assessment using flight, air traffic, and CPDLC simulators combined with a Markov model analysis. The Congonhas airport arrival procedure, located in São Paulo Terminal, was used as reference for this methodology application. The results showed that the current system of voice communication is on the limit of fulfilling the international safety levels for the current demand. However, the data link communication addresses, and in some cases even improve, the safety level for this airspace region.

Submitted by Adriano Duarte da Silva (adriano_duarte_silva@yahoo.com.br) on 2017-03-28T16:30:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Adriano_2016_Completo.pdf: 4047217 bytes, checksum: c2877f83944b388d03457348b61d7d00 (MD5) / Approved for entry into archive by Leiliane Silva (leiliane.silva@fgv.br) on 2017-05-11T13:18:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Adriano_2016_Completo.pdf: 4047217 bytes, checksum: c2877f83944b388d03457348b61d7d00 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-12T12:51:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Adriano_2016_Completo.pdf: 4047217 bytes, checksum: c2877f83944b388d03457348b61d7d00 (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / The Brazilian aviation went through moments of supply and demand growth in the last decade, which triggered investment and plan decisions aiming at improving the Brazilian airspace control system and airports infrastructure as well as the services offered by airline companies (for instance aviation fuel demand increase). The main objective of this work is to contribute to the creation of a predictive model of takeoffs and landings for the short and medium run. We use the Box-Jenkins model (ARMA), combined with covariates, to predict the amount of takeoffs and landings of commercial aviation in four Brazilian airports: Galeão Airport (Rio de Janeiro), Brasília Airport (Distrito Federal), Guarulhos Airport (São Paulo) and Recife Airport (Pernambuco). We find that the models fit well in the short run, but in the medium run in forecast events such as the recent Brazilian economic crises can damage the predictions. The data analyzed in this work is owned by The Management Center of Air Navegation (CGNA), which is a military unit subordinated to the Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA). Therefore, the predictability of the demand for air traffic will help in the allocation of resources for air traffic management. / A aviação brasileira viveu momentos de crescimentos da oferta e da demanda nos últimos 10 anos, o que gerou a necessidade de planejar e investir no aumento da infraestrutura do Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro (SISCEAB), do parque aeroportuário e dos serviços envolvidos na oferta e na demanda da aviação e das companhias aéreas (exemplo a demanda por Querosene de Aviação – QAV). O principal objetivo deste trabalho é contribuir para a criação de um modelo preditivo do comportamento das operações de pousos e decolagens dos principais aeroportos brasileiros para o curto e médio prazo. Utilizaremos o modelo Box-Jenkins (ARMA), combinado com covariáveis, para prever a quantidade de operações de pousos e decolagens da aviação comercial em quatro aeroportos brasileiros: Aeroporto do Galeão/RJ, Aeroporto de Brasília/DF, Aeroporto de Guarulhos/SP e Aeroporto de Recife/PE. Verificamos que os modelos se ajustam bem no curto prazo, mas que no médio prazo poderão necessitar de mais dados que podem interferir na quantidade de pousos e decolagens de forma atípica, como, por exemplo, a redução da malha aérea devido à crise econômica brasileira dos últimos 2 anos. Os dados utilizados neste trabalho são pertencentes ao Centro de Gerenciamento da Navegação Aérea (CGNA) que é uma unidade militar subordinada ao Departamento de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro (DECEA). Portanto, a previsibilidade da demanda de tráfego aéreo ajudará na alocação de recursos no gerenciamento de tráfego aéreo.

Orientadores: Luiz Leduino de Salles Neto, Antonio Carlos Moretti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-23T22:02:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cereser_BrunoLuisHonigmann_M.pdf: 8696662 bytes, checksum: b4ca681ecf08f10afa47d00b3a879e9e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O transporte marítimo é fundamental para grandes empresas de caráter global. Em 2009 80% do comércio mundial foi realizado via transporte marítimo e desde então esse número só tem crescido. Devido a esse alto fluxo nos portos mundiais, surgiu o problema de alocação de navios em berços, que tem por finalidade estabelecer uma sequência de atendimento de navios para cada berço disponível no cais, visando minimizar o tempo total da operação e espera dos navios dentro dos portos. Nesse trabalho o problema de alocação de navios em berços será abordado considerando berços dependentes, e também a divisão das máquinas portuárias em berços consecutivos aplicados a terminais do Porto de Tubarão (ES). Para a representação matemática dos processos desses terminais do porto de tubarão foram desenvolvidos novos modelos matemáticos. Os testes computacionais foram exitosos / Abstract: The maritime transportation is essential to global companies. In 2009 80% of global trade was made by maritime transportation, and over the year this number has raised. Because of this high flux, the BAP (Berth Allocation Problem) arose. The BAP have intent to discovery the vessel allocation sequence in every berth with the minimum total wait time. In this work, the berths of BAP will be considered dependents, we also considered the division of portuary machines between consecutive berths. The objective of this work is the mathematical representation of the terminals Produtos Diversos and Praia Mole of the Tubarão port. For this reasons we propose here unprecedented mathematical models / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-09-24T21:03:59Z No. of bitstreams: 2 finalfinal.pdf: 9639130 bytes, checksum: f602829a491b238a34d40c598dc5893a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-25T10:32:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 finalfinal.pdf: 9639130 bytes, checksum: f602829a491b238a34d40c598dc5893a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-25T10:32:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 finalfinal.pdf: 9639130 bytes, checksum: f602829a491b238a34d40c598dc5893a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Inthispaperweproposeafuzzymodel,calledFuzzyLMScomAutocorrela¸c˜aoMultifractal, whose weights are updated according to information from multifractal traffic modeling. These weights are calculated by incorporating an analytical expression for the autocorrelation function of a multifractal model in the training algorithm of the fuzzy model that is based on the Wiener-Hopf filter. We evaluate the prediction performance of the proposed network traffic prediction algorithm with respect to other predictors. Further, we propose a bandwidth allocation scheme for network traffic based on the fuzzy prediction algorithm. Comparisons with other bandwidth allocation schemes in terms of byte loss rate, link utilization, buffer occupancy and average queue size verifies the efficiency of the proposed scheme. Also, We propose an other adaptive fuzzy algorithm, called Fuzzy-LMS-OBF com alfa adaptivo , for traffic flow control described by theβMWM model. The proposed algorithm uses Orthonormal Basis Functions (OBF) and its training based on the LMS algorithm. We also present an expression for the optimal traffic source rate derived from Fuzzy LMS. Then, we evaluate the performance of the Fuzzy-LMS-OBF com alfa adaptivo algorithm with respect to other methods. Through simulations, we show that the proposed control scheme is benefited from the superior performance of the proposed fuzzy algorithm. Comparisons with other methods in terms of mean and variance of the queue size in the buffer, Utilization rate of the link, Loss rate and Throughput are presented. / Neste trabalho propomos um modelo fuzzy, nomeado Fuzzy LMS com Autocorrela¸c˜ao Multifractal, cujos pesos s˜ao calculados atrav´es de informa¸c˜oes provindas da an´alise multifractal de s´eries temporais. Esses pesos s˜ao encontrados incorporando uma express˜ao anal´ıtica para a fun¸c˜ao de autocorrela¸c˜ao de um modelo multifractal no algoritmo de treinamento do modelo fuzzy que tem como base o filtro de Wiener-Hopf. Avaliamos ent˜ao o desempenho de predi¸c˜ao de tr´afego de redes do modelo fuzzy proposto adaptativo com rela¸c˜ao a outros preditores. Em seguida, propomos um esquema de aloca¸c˜ao de banda para tr´afego de redes baseado no algoritmo Fuzzy LMS com Autocorrela¸c˜ao Multifractal. Compara¸c˜oes com outros esquemas de aloca¸c˜ao de banda em termos de taxa de perda de bytes, utiliza¸c˜ao do enlace, ocupa¸c˜ao do buffer e tamanho m´edio da fila comprovam a eficiˆencia do algoritmo no esquema utilizado. Al´em disso, propomos um outro algoritmo fuzzy adaptativo para controle de fluxos de tr´afego que podem ser descritos pelo modelo multifractalβMWM, que chamamos de Fuzzy-LMS-OBF com alfa adaptivo, o qual utiliza Fun¸c˜oes de Bases Ortonormal (FBO) e tem como base de treinamento, o algoritmo LMS. Propomos tamb´em uma equa¸c˜ao para c´alculo da taxa ´otima de controle derivada do modelo Fuzzy LMS. Em seguida, avaliamos o desempenho do algoritmo de controle adaptativo proposto com rela¸c˜ao a outros m´etodos. Atrav´es de simula¸c˜oes, mostramos que os esquemas de controle e aloca¸c˜ao de taxa se favorecem do desempenho dos algoritmos fuzzy adaptativos propostos. Compara¸c˜oes com outros m´etodos em termos de tamanho m´edio e variˆancia da fila no buffer, Taxa de Utiliza¸c˜ao do enlace e Vaz˜ao s˜ao apresentadas.