The work presented in this paper regards the improvement of a housekeeping system for data acquisition of a suborbital vehicle (VIRIATO rocket or launcher). The specifications regarding the vehicle are presented and hardware is chosen accordingly, considering commercial off-the-shelf components. Mechanical and thermal simulations are performed regarding the designed system and a physical prototype is manufactured, assembled and programmed. Functional and field test results resorting to unmanned aerial vehicles, as well as the system’s integration within VIRIATO project’s mock-up vehicle, are presented. These tests demonstrate the viability of this system as an independent data acquisition system, and simulation results show that commercial off-the-shelf components have the capability of surviving expected launch environments.

ABSTRACT: The electromechanical impedance method has been seen as a promising tool for structural health monitoring regarding different types of structures and purposes. Most importantly, this method can be used in real-time applications. Frequently, massive, high-cost, single-channel impedance analyzers are used to process the time domain data, aiming at obtaining the complex, frequency-dependent electromechanical impedance functions and therefore infer about the presence, position and extent of an existing damage. However, for large structures, it is desirable to deploy an array of piezoelectric transducers over the area to be monitored and interrogate these transducers successively, in order to increase the probability of successful detection of damage at an early phase. The literature describes many miniaturized systems that can monitor large structures, however, presenting serious restrictions on data acquisition capabilities. This paper presents a hardware that is not limited to any data acquisition restriction, exhibiting an innovative way to measure the electromechanical impedance of multiplexed bonded transducers. Each logical block of the proposed architecture is presented in detail. The proposed system not only avoids costly fast Fourier transform analyzers/ algorithms, but also evades high-speed data acquisition hardware. A prototype using inexpensive integrated circuits and a digital signal processor was built and tested for two different types of structures: an aluminum beam and an aircraft aluminum panel. Simulated damages were introduced to each structure, and the detection performance of the prototype was tested. The actual prototype uses a universal serial bus connection to communicate with a personal computer.

Esse trabalho tem como objetivo o desenvolvimento da lógica programável de um receptor ARINC 429 utilizando noções do processo de desenvolvimento de hardware para a aviação DO-254. Por referenciar-se a sistemas e normas utilizados na aviação, o texto apresenta inicialmente conceitos básicos de arquitetura de sistemas eletrônicos presentes na aviação (aviônica). Em seguida, por tratar-se de hardware embarcado em aeronaves e que pode ser crítico, isto é, sua falha pode ocasionar uma falha catastrófica na aeronave, o texto apresenta uma metodologia de desenvolvimento de hardware utilizada na aviação que visa certificar o sistema desenvolvido como seguro, a norma DO-254. Após isso, a interface ARINC 429 é detalhada ao leitor. Então, no capítulo de desenvolvimento, é apresentado o fluxo de atividades que foram executadas para o projeto e verificação do receptor ARINC 429. Esse fluxo é baseado na DO-254, que por sua vez é baseada na criação de requisitos de design que devem ser implementados em lógica. Para verificar o sistema, simulações foram feitas com o intuito de provar que os requisitos estão de fato implementados e que o sistema funciona como foi especificado nos requisitos. Por fim, concluiu-se que a metodologia utilizada para o desenvolvimento do receptor ARINC 429 seguiu de fato noções da DO-254. Também conclui-se que, embora os requisitos do receptor tenham sido provados que estão implementados em lógica através das simulações, para de fato provar a funcionalidade do sistema na prática, é necessário que realize-se testes com os sistemas que fazem interface com o receptor ARINC 429 desenvolvido.

Sistemas aviônicos, tanto civil quanto militares, têm se tornado cada vez mais complexos. Passou a época em que os pilotos tinham que lidar com instrumentos analógicos e uma infinidade de botões e ajustes. Com a evolução dos sistemas de controle e navegação a complexidade envolvida criou a necessidade da implantação de técnicas e ferramentas de projeto antes não esperadas nesse campo. Hoje os pilotos se confrontam com sistemas digitais totalmente integrados, com soluções redundantes e todo tipo de segurança que for possível a fim de evitar catástrofes. A proposta desse trabalho é desenvolver um framework que possibilite o teste e simulação de sistemas aviônicos em um ambiente de desenvolvimento de software de aplicação, sem a presença do hardware. Pretende-se com isso facilitar o teste de software e encontrar possíveis falhas em etapas precoces de desenvolvimento.

Aerodynamic drag is known to be one of the factors contributing more to increased aircraft fuel consumption. The primary source of skin friction drag during flight is the boundary layer separation. This is the layer of air moving smoothly in the immediate vicinity of the aircraft. In this paper we discuss a cyber-physical system approach able of performing an efficient suppression of the turbulent flow by using a dense sensing deployment to detect the low pressure region and a similarly dense deployment of actuators to manage the turbulent flow. With this concept, only the actuators in the vicinity of a separation layer are activated, minimizing power consumption and also the induced drag.