Falsification of a Vision-based Automatic Landing System

要約

計器アプローチや高度な設備のない小規模な空港では、航空機の自動着陸は安全上重要な作業であり、航空機に搭載されているセンサーを使用する必要があります。
この論文では、カメラをメインセンサーとして使用した固定翼航空機の自動着陸システムの改ざんを研究します。
まず、視覚ベースの滑走路距離と方位推定器、および関連する PID コントローラーを含む、視覚ベースの自動着陸のためのアーキテクチャを紹介します。
次に、実際の飛行データを使用して検証する着陸仕様の概要を説明します。
これらの仕様を使用して、自動着陸システムの仕様に対する反例を見つけるために改ざんツール Breach の使用を提案します。
私たちの実験は、MATLAB Simulink と通信する X-Plane フライト シミュレーターの Beechcraft Baron 58 を使用して実装されています。

要約(オリジナル)

At smaller airports without an instrument approach or advanced equipment, automatic landing of aircraft is a safety-critical task that requires the use of sensors present on the aircraft. In this paper, we study falsification of an automatic landing system for fixed-wing aircraft using a camera as its main sensor. We first present an architecture for vision-based automatic landing, including a vision-based runway distance and orientation estimator and an associated PID controller. We then outline landing specifications that we validate with actual flight data. Using these specifications, we propose the use of the falsification tool Breach to find counterexamples to the specifications in the automatic landing system. Our experiments are implemented using a Beechcraft Baron 58 in the X-Plane flight simulator communicating with MATLAB Simulink.

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