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2018-2020, responsável: Maj Av André Rossi Kuroswiski (O endereço de e-mail address está sendo protegido de spambots. Você precisa ativar o JavaScript enabled para vê-lo.)

 

O Ambiente de Simulação Aeroespacial - ASA - é um projeto da Divisão de C4ISR do IEAv que visa desenvolver uma solução (ferramental de software) a fim de viabilizar a simulação de cenários operacionais de interesse da FAB.

 Simulação construtiva baseada em agentes     

O conceito de simulação abordado no contexto do projeto é aquele no qual os elementos do cenário são representados como agentes capazes de tomar decisões com base em modelos de inteligência artificial e/ou regras arbitrárias previamente estipuladas. Simulações dessa natureza, ditas construtivas, podem ser empregadas no processo decisório, por exemplo, para prever possíveis resultados de engajamentos entre forças oponentes e auxiliar na definição de cursos de ação. 

Arquitetura modular e incremental

No contexto de Defesa, pode ser difícil definir em meio a tantas variáveis e nuances quais são, exatamente, os cenários de interesse a serem avaliados. Tendo esse fato por premissa, o projeto ASA não visa desenvolver uma solução exclusiva para apenas alguns cenários específicos definidos a priori. Alternativamente, o projeto visa criar uma arquitetura modular e flexível, na qual os componentes (ou modelos) da simulação possam ser utilizados como "peças" que, configuradas com diferentes parâmetros e combinadas de diferentes formas, viabilizem a composição de diversos cenários (veja abaixo a arquitetura conceitual do ASA). Dessa forma, a expansão das possibilidades de cenários a serem simulados pode ocorrer de forma incremental, dividida em etapas, de acordo com as necessidades vigentes e fazendo com que o desenvolvimento de novas "peças" seja facilitado por conta de toda a estrutura já pensada e implementada anteriormente.

Fases do projeto

Com o objetivo de facilitar a definição e o alcance de metas, produtos e prazos, o projeto ASA será subdividido em fases. A primeira fase será realizada no período de jan/2018 a dez/2020 e visa à implementação da arquitetura citada anteriormente. A fim de validar tal arquitetura, será desenvolvido um protótipo com os modelos necessários para suportar a simulação e análise de cenários BVR 2x2. Esse tipo de cenário – que envolve aeronaves de alto desempenho, com diferentes armamentos e sensores embarcados – foi escolhido por ser altamente dinâmico e complexo do ponto de vista da tomada de decisão dos agentes envolvidos, que devem operar de maneira coordenada e cooperativa.

As demais fases do projeto consistirão, basicamente, no desenvolvimento de novos componentes ("peças") de acordo com as necessidades apresentadas pelo setor operacional da FAB.

Produtos associados

Os produtos almejados para a primeira fase do projeto são:

1) concepção de arquitetura incremental para simulação de cenários operacionais;
2) implementação computacional da arquitetura por meio de softwares funcionais; e
3) desenvolvimento do componente 'Caça BVR'.

Os itens 2 e 3, conjugados, podem ser vistos como um protótipo, que permitirá demonstrar as capacidades da arquitetura do ASA por meio de uma versão preliminar e reduzida.

Documentos que embasam o projeto

- DCA 11-45 Concepção Estratégica Força Aérea 100 (item 4.3.3.4);
- PCA 11-53 Plano Setorial do DCTA (itens 3.2.1, 3.2.4, 3.2.5 e 5.10); e
- PDI 2016-2019 Plano de Desenvolvimento Institucional do IEAv (itens 5.2.1.1 e 5.2.2).

Arquitetura conceitual do ASA

A arquitetura proposta como solução será baseada em cinco módulos principais, a saber: 

- Banco de Componentes contendo a descrição (ou atributos) dos elementos de cenário (aeronaves, sensores, armamentos);
- Máquina de Simulação que avalia, por meio de modelos matemáticos, um cenário criado a partir dos elementos disponíveis no Banco de Componentes;
- Banco de Simulações com os resultados das simulações realizadas, a fim de viabilizar análises adequadas aos diferentes níveis de decisão;
- Plataforma de Análise de Dados fornece as ferramentas para o pós-processamento e análise dos dados; e
- Interface de Usuário para interação com os módulos citados anteriormente.

A figura a seguir possui uma visão conceitual desta arquitetura:
 

 

1) Equivalência de modelos: para que todo o sistema opere corretamente, é necessário que exista uma estrita correspondência entre os templates contidos no Banco de Componentes e os modelos contidos na Máquina de Simulação, de forma que, ao se criar um cenário com base nos templates do banco, os modelos da máquina de simulação possam ser corretamente inicializados.
2) Templates: são armazenados no Banco de Componentes, estabelecendo os parâmetros que deverão ser definidos para que cada componente possa ser utilizado na construção do cenário, o que é feito na Interface de Usuário;
3) Parâmetros: são passados para a Máquina de Simulação, que os utiliza para realizar o cômputo dos estados de cada entidade presente no cenário, sendo resultados das interações entre agentes e deles com o ambiente modelado;
4) Estados: após a realização dos cálculos, a Máquina de Simulação fornece à Interface de Usuário os dados relativos a cada um de seus estados, permitindo não só sua visualização, mas também a interação do usuário com o ambiente simulado;
5) Data log: os estados oriundos da Máquina de Simulação também são armazenados no Banco de Simulações, que possui todos os dados necessários para que a simulação seja novamente realizada, permitindo assim sua análise a posteriori;
6) Resultados: são armazenados no Banco de Simulações e fornecidos à Plataforma de Análise de Dados, oferecendo, por meio de diversas ferramentas de Ciência de Dados, informações para o suporte à tomada de decisão.

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