Publicação
Artificial intelligence on board Spacecraft
| dc.contributor.advisor | Paredes, Simão Pedro Mendes Cruz Reis | |
| dc.contributor.author | Fonseca, Rafael Diogo Nóbrega da | |
| dc.date.accessioned | 2026-05-27T16:11:05Z | |
| dc.date.available | 2026-05-27T16:11:05Z | |
| dc.date.issued | 2026-04-15 | |
| dc.description.abstract | Para concluir o meu mestrado em engenharia informática, durante o ano letivo de 2024/2025, realizei este estágio na Critical Software com o objetivo de pesquisar o tema «Utilização da Inteligência Artificial em software a bordo de naves espaciais». A incorporação da IA nas operações espaciais está a impulsionar uma rápida evolução no panorama da exploração espacial. Ao utilizar métodos de ponta, como visão computacional, aprendizagem automática e processamento de linguagem natural, os sistemas de inteligência artificial (IA) melhoram a eficiência, a segurança e a autonomia das missões. Neste contexto, foram analisados os princípios e métodos fundamentais subjacentes aos sistemas alimentados por IA, destacando a sua capacidade de transformar os setores da exploração espacial. O relatório aborda aplicações como o processamento de dados, a deteção de anomalias, a navegação autónoma e o planeamento de missões, bem como os desafios associados à implementação da IA em ambientes espaciais, caracterizados por restrições técnicas e operacionais significativas. Vários exemplos da Agência Espacial Europeia (ESA) demonstram o uso da IA na resolução de desafios complexos da exploração espacial. Estes exemplos demonstram aplicações práticas da tecnologia para melhorar os resultados das missões. Este relatório pretende ser um recurso útil para investigadores, engenheiros e decisores políticos, oferecendo uma análise aprofundada do envolvimento da IA nas operações de naves espaciais. No âmbito deste estágio, foi-me atribuída a responsabilidade de explorar e implementar abordagens inovadoras baseadas em inteligência artificial, alinhadas com os desafios identificados no contexto das operações espaciais. Nesse sentido, desenvolvi um chatbot privado assente na arquitetura Retrieval-Augmented Generation, concebido para permitir a consulta segura de documentação técnica interna, incluindo ficheiros PDF, e a criação de contextos conversacionais adaptados a projetos específicos. Paralelamente, projetei e implementei uma ferramenta de apoio à análise de código que recorre a Large Language Models para detetar, analisar e propor correções automáticas para violações identificadas por ferramentas de análise estática, integrando-se de forma transparente em pipelines de integração e entrega contínua (CI/CD). De forma global, os objetivos inicialmente definidos para o estágio foram alcançados, embora o seu âmbito tenha evoluído ao longo do período de desenvolvimento, ajustando-se às necessidades e às recomendações resultantes do trabalho realizado. | por |
| dc.description.abstract | To complete my master’s degree in computer engineering, during the 2024/2025 academic year I did this internship at Critical Software with the aim of researching the topic “Use of Artificial Intelligence in software on board spacecraft”. AI's incorporation into spacecraft operations is driving a rapid evolution in the space exploration landscape. By utilizing cutting-edge methods like computer vision, machine learning, and natural language processing, artificial intelligence (AI) systems improve mission efficiency, safety, and autonomy. Space missions reach new heights thanks to this technological synergy, which guarantees more dependable and efficient results. Within this context, the fundamental principles and methodologies underlying AI-driven systems were analyzed, highlighting their potential to transform various domains of space exploration. The report addresses applications such as data processing, anomaly detection, autonomous navigation, and mission planning, while also discussing the challenges associated with implementing AI in space environments characterized by strict technical and operational constraints. Several examples from the European Space Agency (ESA) demonstrate the use of AI in solving complex space exploration challenges. These demonstrate practical applications of AI technology to improve mission results. This report aims to be a useful resource for researchers, engineers, and policymakers by offering a thorough examination of AI's involvement in spacecraft operations. It provides information on the present status of artificial intelligence technology in space and its prospective future advancements. As part of this internship, I was tasked with exploring and implementing innovative AI-based solutions aligned with the challenges identified in space-related operations. In this regard, I developed a private chatbot based on the Retrieval-Augmented Generation (RAG) architecture, designed to enable secure querying of internal technical documentation, including user-uploaded PDF files, and to support project-specific conversational contexts. In parallel, I designed and implemented a real-time code analysis support tool leveraging Large Language Models (LLMs) to detect, analyze, and automatically propose corrections for static code analysis violations. This tool was integrated with existing static analysis platforms and embedded within CI/CD pipelines to ensure automated validation and verification processes. Overall, the initial objectives of the internship were achieved; however, the scope of the work evolved progressively in response to the team’s operational needs and the technical recommendations that emerged throughout the development process. | eng |
| dc.identifier.tid | 204305934 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.26/63375 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights.uri | N/A | |
| dc.subject | Inteligência artificial (IA) | |
| dc.subject | Naves espaciais | |
| dc.subject | Técnicas | |
| dc.subject | Algoritmos | |
| dc.subject | Machine learning (ML) | |
| dc.subject | Artificial intelligence (AI) | |
| dc.subject | Spacecraft | |
| dc.subject | Techniques | |
| dc.subject | Algorithms | |
| dc.title | Artificial intelligence on board Spacecraft | eng |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication |