Uma plataforma orientada a agentes para o desenvolvimento de software em veículos aéreos não-tripulados

Abstract

Veículos aéreos não-tripulados (VANTs) são relativamente recentes no meio acadêmico, onde muitas tecnologias e algoritmos vêm sendo pesquisados e desenvolvidos. A engenharia de software apliacada a este âmbito possui poucas abordagens em relação a sistemas autônomos e inteligentes, enquanto que sistemas multi-agentes e a programação orientada a agentes vêm sendo cada vez mais utilizadas. Este trabalho foca na aplicação do paradigma da programação orientada a agentes para o controle de VANTs, de modo a conceber um framework e utilizar arquitetura, teoria e ferramentas orientados a agentes como forma de prover uma abstração mais sofisticada para a programação de comportamentos inteligentes em VANTs. Na pesquisa, propõem-se o modelo UAVAS – Unmanned Aerial Vehicles AgentSpeak que é um framework de programação de comportamentos para VANTs que possui um modelo de abstração de veículos aéreos tripulados para veículos aéreos não-tripulados. Ao final, a pesquisa foi avaliada e validada por meio de resultados obtidos em simulações com a infraestrutura implementada. Dois estudos de caso foram realizados, um com ênfase nas comunicações inter-VANTs e cooperação de time, e outro com ênfase nas verificações dos mapeamentos de sinais com o envio de dados da infraestrutura. Para cada um dos casos, simuladores específicos foram criados no intuito de observar as características pertinentes de cada estudo de caso.

Unmanned aerial vehicles (UAVs) are relatively new in civilian context, where many technologies and algorithms have been the focus at much research and development. Software engineering applied to this field has few approaches in relation to autonomous systems and intelligent behavior development, while multi-agent system and agent-oriented programming are being increasingly used. This work focuses on applying the paradigm of agent-oriented programming for the control of UAVs, in order to design a framework and use architecture, theory and agent oriented tools as a way to provide a more sophisticated abstraction for programming intelligent behaviors in UAVs . The main contribution of this work is an architecture that allows the use of the Jason platform to program multiagent system which can control teams of autonomous unmanned aerial vehicles. In this research, we propose the UAVAS - Unmanned Aerial Vehicles AgentSpeak model, which is a framework to program intelligent behaviors to UAVs and owns an abstraction model of manned aircraft to unmanned aerial vehicles. At the end, the survey was evaluated and validated by means of results from simulations in the implemented infrastructure. Two case studies were performed, with emphasis on inter-UAV communication and cooperation of team, and the another one focusing on mapping verifications of data signals sent to the infrastructure. For each case, specific simulators have been created in order to observe the relevant characteristics of each case study.