O QUE É O SWIM

O SWIM é um conceito proposto pela OACI que visa proporcionar um ambiente global de interoperabilidade de dados e informações relacionadas ao gerenciamento do tráfego aéreo (ATM), de forma a tornar transparente aos usuários toda a complexidade do intercâmbio de informações operacionais, promovendo assim o aumento da consciência situacional por meio da troca de informações em tempo real, asseguradas a qualidade, integridade e segurança dos dados.

O SWIM consiste de padrões, infraestrutura e governança que permitem a gestão de informações relacionadas ao ATM e o intercâmbio destas informações entre partes qualificadas, através de serviços interoperáveis.

O objetivo do SWIM é a integração dos sistemas de gerenciamento de tráfego aéreo em escala global, permitindo que informações sejam trocadas por sistemas em solo ou embarcados por meio de uma arquitetura comum.

A implementação do SWIM busca prover informações de qualidade para as pessoas certas, com os sistemas certos e em momento oportuno.


NECESSIDADE DO SWIM

Atualmente, o modelo de acesso e troca de informações ATM possui, entre outros, os seguintes entraves:

  • sistemas que não foram projetados ou implementados com padrões aceitos internacionalmente para serem interoperáveis globalmente
  • acesso das informações ponto a ponto, restringindo ou impossibilitando a integração de novos sistemas, formatos e/ou conteúdos
  • isolamento na gestão da informação ATM por parte das organizações, ocasionando duplicações e inconsistências
  • ausência ou baixo conhecimento da qualidade dos dados
  • inconsistência sintática e semântica (formatos, unidades, significados)
  • dificuldade na gestão da segurança da informação devido a heterogeneidade de sistemas, arquiteturas e tecnologias

As deficiências da atual provisão e gestão da informação ATM serão mitigadas, em parte, por melhorias globais que destinam-se a integrar a rede ATM no âmbito das informações, e não somente no escopo dos sistemas como ocorre atualmente. Tais melhorias serão alcançadas mediante a adoção do conceito SWIM no SISCEAB.


BENEFÍCIOS DO SWIM

O SWIM irá complementar a comunicação homem-homem com o intercâmbio de dados máquina-máquina, melhorando a distribuição e a acessibilidade das informações em termos de qualidade, confiabilidade e oportunidade. Desta maneira, o SWIM contribuirá para:

  • a criação de um ambiente de interoperabilidade, por meio de uma arquitetura orientada a serviços
  • a integração dos diversos atores ATM (stakeholders), em escala local, regional e global
  • maior agilidade e redução de custos, através do compartilhamento e reutilização de ativos existentes
  • a melhoria das comunicações, em função da aplicação de padrões comuns para a troca de informações
  • o aumento da qualidade das informações compartilhadas, sustentado pelos requisitos de governança
  • o suporte à tomada de decisão
  • o aumento do desempenho do sistema

O ambiente SWIM altera o paradigma da arquitetura de informação ATM de trocas de dados ponto a ponto para a interoperabilidade em todo o sistema.

FRAMEWORK DE INTEROPERABILIDADE GLOBAL SWIM

O framework de interoperabilidade global descreve o cenário de compartilhamento de informações ATM no contexto SWIM.

Interoperabilidade é a capacidade de diversos sistemas, pertencentes a diferentes organizações, trabalharem em conjunto e trocarem informações. Isso inclui não apenas a comunicação e troca de dados, mas também a capacidade de interpretá-los corretamente, sintática e semanticamente, em seus diversos domínios de informação.

A interoperabilidade é alcançada através do uso mutuamente acordado de:

  • modelos comuns de troca de informações para elementos de informação de interesse
  • serviços comuns para troca de informações
  • tecnologia e padrões apropriados

As camadas do framework denotam as funções, combinações de padrões e mecanismos que permitam alcançar interoperabilidade entre as partes interessadas:

  • Aplicações habilitadas ao SWIM - compreende os consumidores e os provedores de informação, indivíduos e organizações, cujos aplicativos e sistemas interoperam por meio do SWIM
  • Serviços de troca de informação - expõe funcionalidades através de serviços de informação autocontidos e reutilizáveis, que podem ser descobertos e utilizados por consumidores em potencial
  • Modelos de troca de informação - designa as estruturas sintáticas e semânticas dos dados trocados entre as aplicações, nos diferentes domínios de informação, descrevendo o formato lógico e a disposição dos elementos de dados que compõem esses modelos
  • Infraestrutura SWIM - disponibiliza capacidades técnicas de suporte e controle para a gestão de serviços
  • Conectividade de rede - compreende os serviços de telecomunicações consolidados, conectados por meio de redes públicas e/ou privadas, que se comunicam via protocolo de internet (IP)

COMPONENTES DO SWIM

SERVIÇOS DE INFORMAÇÃO

Informações são dados contextualizados, tornando-os úteis para a comunidade ATM. Esta depende de informações oportunas, precisas, relevantes e de qualidade para tomar decisões fundamentadas.
A informação é a base do SWIM, permitindo que a comunidade opere de maneira segura e eficiente.

Os serviços de informação são os meios pelos quais as organizações disponibilizam suas informações. Isso inclui funcionalidades que permitem que um consumidor de serviço interaja eficientemente com um provedor de serviço.

Os serviços de informação, portanto, consistem em operações e mensagens dentro de um escopo funcional definido que permitem a troca e o compartilhamento de informações ATM.


INFRAESTRUTURA TÉCNICA

O SWIM opera sobre infraestruturas técnicas por meio das quais as informações ATM são trocadas usando serviços de informação.
Essas infraestruturas são um conjunto de software e hardware que permitem a conectividade e comunicação através de uma rede IP.

A infraestrutura técnica do SWIM possibilitará a implementação de interfaces entre os sistemas, provendo capacidades técnicas - como, por exemplo, serviço de mensageria, segurança, monitoramento etc. - para suportar diferentes necessidades de comunicação (solo-solo, ar-solo), padrões de troca de mensagens (publish/subscribe, request/reply) e níveis de qualidade de serviço (QoS), com desempenho, segurança e confiabilidade.


GOVERNANÇA

A governança no contexto SWIM é o conjunto de normas, políticas e processos que assegura os mecanismos necessários para promover a interoperabilidade global.

A governança deve garantir que as regras, políticas e padrões sejam seguidos pelos participantes SWIM (stakeholders), estabelecendo ritos e procedimentos que permitam aos participantes desempenharem seus papéis e responsabilidades.

São tópicos da governança, entre outros:

  • a definição dos processos, políticas e normas regulamentares
  • a definição das cadeias de responsabilidade, autoridade e comunicação
  • a definição de mecanismos de medição e controle

ORIENTAÇÃO A SERVIÇOS NO SWIM

A Arquitetura Orientada a Serviços (SOA) propõe uma abordagem para a integração de sistemas hospedados em plataformas e ambientes heterogêneos, de forma a disponibilizar suas funcionalidades como serviços que podem ser compartilhados e reutilizados por outros aplicativos e sistemas.

Os serviços são implementados usando padrões amplamente conhecidos e aceitos no mercado, permitindo assim a interoperabilidade esperada no SWIM.

A orientação a serviços é adotada no SWIM para a troca de informações entre os participantes SWIM (stakeholders), ou seja, um provedor publica e expõe seus serviços para o uso de potenciais consumidores que, através do registro, obtém os detalhes específicos para consumi-los.

O uso de SOA no SWIM permite que os aplicativos de software dos domínios ATM interajam uns com os outros por meio de serviços de informação, que podem ser acessados sem o conhecimento do outro aplicativo da plataforma subjacente. Isso simplifica os requisitos de integração entre sistemas, promove o reuso, reduz os custos e aumenta a agilidade no desenvolvimento de novos sistemas. Possibilita, ainda, que novas funcionalidades ATM possam ser idealizadas através da composição de serviços existentes.

REGISTRO SWIM

O registro é um repositório, físico ou lógico, contendo entradas com as informações necessárias para a descoberta e o acesso aos serviços.
Por meio dele é possível armazenar, catalogar e gerenciar metadados relevantes aos serviços, permitindo assim a busca, identificação e compreensão dos recursos à eles associados.

No contexto SWIM, o registro é um elemento-chave que reúne os artefatos de interoperabilidade relacionados ao SWIM e permite a aplicação de políticas de governança quando necessário.

Ele permite que os provedores de informações publiquem serviços e os consumidores de informações encontrem serviços apropriados às suas necessidades com base nas informações expostas pelo registro.

Embora o termo 'Registro SWIM' seja utilizado no singular, pode-se ter vários registros SWIM interligados entre si, em diferentes organizações ou regiões, funcionando como um único registro lógico global para os usuários autorizados.

No Brasil, o Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) disponibiliza o acesso ao Registro SWIM-BR (atualmente na versão protótipo) através do endereço: https://prototiporegistroswim.icea.decea.mil.br

NORMAS SWIM

A DCA 351-5 é uma Diretriz do Comando da Aeronáutica que versa sobre o SWIM no ATM Nacional e estabelece diretrizes acerca do gerenciamento da informação de todo o sistema - SWIM (do inglês, System Wide Information Management) no âmbito do Sistema de Controle do Espaço Aéreo (SISCEAB), em suporte à garantia da interoperabilidade nacional e global necessária ao gerenciamento do tráfego aéreo, em consonância com o Conceito Operacional ATM Global (GATMOC) (Doc. 9854), da Organização da Aviação Civil Internacional (OACI).

Esta diretriz se aplica a todas as Organizações do SISCEAB e aos membros da Comunidade Aeronáutica interessados em prover ou usufruir de informações por intermédio de uma estrutura SWIM nacional.

O acesso à versão mais atual do documento pode ser feito por meio deste link.


O Doc. 10039, da Organização da Aviação Civil Internacional (OACI), é um Manual sobre o Conceito SWIM que tem como propósito apresentar uma visão para o gerenciamento de informações globais interoperáveis, estabelecendo diretrizes para o fornecimento de serviços de informação por meio de uma abordagem baseada em Arquitetura Orientada a Serviços (SOA) que permita que provedores de serviços ATM ofereçam interoperabilidade global.

O manual tem como escopo articular o conceito de SWIM necessário para alcançar a interoperabilidade global, buscando definir os termos e descrever uma estrutura comum para facilitar as discussões e promover a interoperabilidade.

O documento está, atualmente, em fase de elaboração avançada, podendo ser visualizado aqui.

EVENTOS E NOTÍCIAS

O Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) realizou, de 18 a 21 de março, no auditório do Centro Militar de Convenções e Hospedagens da Aeronáutica (CEMCOHA), em Salvador (BA), a décima primeira reunião do Grupo de Trabalho de Governança, do Painel de Gerenciamento da Informação da Organização de Aviação Civil Internacional (OACI).

Durante o encontro, que reuniu representantes de sete países, foram abordados temas relacionados à Governança da Informação aplicados ao System Wide Information Management (SWIM).

Foram tratados diversos assuntos durante o evento, como proteção de dados em um ambiente SWIM, desenvolvimento de exemplos e cenários reais para ilustrar a documentação sobre o tema, revisão da terminologia para garantir consistência com o Programa de Treinamento do Serviço de Navegação Aérea de Informação Aeronáutica (PANS-IM), dentre outros temas.

O SWIM é uma iniciativa global da OACI, que busca harmonizar a troca de informações relacionadas ao gerenciamento do tráfego aéreo entre todas suas partes interessadas. Em um cenário de rápida evolução tecnológica e aumento significativo da densidade no uso do espaço aéreo, o SWIM busca atender à necessidade de complementar a comunicação com o intercâmbio de dados, enfatizando a necessidade de um constante aperfeiçoamento da distribuição e acessibilidade aos dados, em termos de qualidade, confiabilidade e oportunidade durante o intercâmbio de informações.

A adoção do SWIM mudará o paradigma da arquitetura de informação ATM, do intercâmbio de dados ponto a ponto para a interoperabilidade em todo o sistema, preparando o controle do espaço aéreo para um futuro de alta demanda para o controle de espaço aéreo de alta densidade, composto por aeronaves, UAS (Unmanned Aircraft System ) e eVTOL (Electric Vertical Take-Off and Landing).

Durante o evento, os representantes do DECEA tiveram a oportunidade de trocar experiências com os demais participantes e contribuir com a visão do Departamento na evolução do tema. “Esta reunião é bem oportuna, pois permite que especialistas de todo o mundo compartilhem ideias e melhores práticas para impulsionar a implementação do SWIM”, afirma o Chefe da Seção de Comunicações e Segurança Cibernética do Subdepartamento Técnico do DECEA, Tenente-Coronel Engenheiro Cleiton Almeida Ataide.

No último dia 27 de novembro, o Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA), por meio do Subdepartamento Técnico do DECEA (SDTE), promoveu com sucesso o 1º Workshop SWIM BR 2023. O evento, realizado de forma online pelo Instituto de Controle do Espaço Aéreo (ICEA), contou com a participação de autoridades e representantes de diversas instituições - organizações militares, academia e da aviação civil - bem como demais participantes da comunidade aeronáutica.

Com o tema principal “O papel dos stakeholders nos sistemas, produtos e serviços do SISCEAB e sua importância na implantação do SWIM BR”, o workshop teve como propósito destacar a relevância dos diversos elos do Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro (SISCEAB) e demais participantes na promoção de um ambiente global de interoperabilidade de dados e informações relacionadas ao gerenciamento do tráfego aéreo (ATM).

Na abertura, o Brigadeiro Engenheiro Alessander de Andrade Santoro, Chefe do SDTE, ressaltou a importância do evento e sua relevância para o projeto SWIM: “Gostaria de dizer que é uma honra participar deste 1º Workshop SWIM. Considero um momento muito relevante para um projeto desta dimensão, sendo muito importante contar com a participação dos vários parceiros e colaboradores - entes reguladores, de implantação, universidade, empresas aéreas, indústria - todos os stakeholders que serão fundamentais para as próximas etapas que virão. O SWIM é um conceito complexo, muito intrinsicamente ligado com tecnologia da informação, e que demanda que sejamos muito cuidadosos na maneira com que iremos conduzir as implementações e o projeto como um todo. O desafio é muito grande, e o importante é que trabalhemos juntos e este workshop é uma grande oportunidade de fazermos isso, utilizando todo o apoio e pessoas qualificadas que nós temos para que possamos avançar e alcançar os benefícios do SWIM que virão, trazendo à aviação maior eficiência e segurança.”

Em seguida o Tenente Coronel Ataíde, do SDTE, apresentou a importância da implementação do conceito SWIM sob a perspectiva do SDTE / DECEA, destacando as ações SWIM conduzidas pelo DECEA, a participação da SDTE na 11ª reunião do Painel de Gerenciamento de Informação (IMP) da ICAO e a visão prospectiva quanto às próximas atividades do SWIM BR para o ano de 2024.

O consultor Diogo Roman, do ICEA, expos sobre o Conceito SWIM, detalhando os principais termos e componentes do SWIM, baseado no DOC ICAO 10039 - Manual on System Wide Information Management (SWIM) Concept.

O Capitão Wagner, do Centro Integrado de Meteorologia Aeronáutica (CIMAER), falou sobre a visão geral da meteorologia aeronáutica no âmbito do SISCEAB, apresentando a organização do CIMAER, seus principais produtos e sistemas em apoio à estrutura meteorológica do SISCEAB e as perspectivas em relação à integração da meteorologia com o SWIM.

O 1º Tenente Rômulo, do Instituto de Cartografia Aeronáuticas (ICA), expos sobre os dados e produtos de informações aeronáuticas disponibilizados pelo ICA, a gestão dessas informações e os trabalhos atuais e futuros em direção ao SWIM.

O Capitão Mazzoni, do Parque de Material de Eletrônica da Aeronáutica do Rio de Janeiro (PAME-RJ), falou sobre a missão do Centro de Gerenciamento Técnico do SISCEAB (CGTEC) em conectar, proteger e monitorar os ativos e as redes operacional e administrativa do Comando da Aeronáutica, destacando os aspectos de segurança das informações, das interconexões e de cyber-segurança.

O Coronel Duncan, Chefe da Assessoria de Transformação Digital (ATD), apresentou os sistemas de suporte à operação do SISCEAB e como a ATD enfrenta os desafios da interoperabilidade para a construção de uma plataforma de serviços digitais.

O 1º Tenente Fabrício, do Centro de Gerenciamento da Navegação Aérea (CGNA), falou sobre o papel do CGNA na missão de harmonizar a demanda de tráfego aéreo com a capacidade da infraestrutura do espaço aéreo e aeroportos, com destaque à ferramenta SIGMA e sua integração com outros sistemas do SISCEAB utilizando protocolos SWIM.

O Professor Doutor José M. Parente, do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), apresentou o projeto de pesquisa SWIM - ITA, fruto da parceria com o DECEA e ICEA, para o desenvolvimento de metodologias e ferramentas de análise e composição de serviços web utilizando uma abordagem semântica por meio de ontologias.

Por fim, o Engenheiro Fábio Espínola, da Comissão de Implantação do Sistema de Controle do Espaço Aéreo (CISCEA), expos sobre as medidas da CISCEA na concepção de uma plataforma de compartilhamento de informações correntes do espaço aéreo (PCICEA), em conformidade com o conceito SWIM, nas aquisições e desenvolvimentos dos produtos do SISCEAB com vistas ao intercâmbio dessas informações com demais entidades públicas e privadas que atuam no transporte aéreo nacional e internacional.

No encerramento, o Brigadeiro Santoro agradeceu a participação de todos, enaltecendo o alto nível das palestras e das informações apresentadas: “O evento foi excelente, as palestras foram de alto nível e bem apropriadas a esse primeiro Workshop, voltado a nivelar o conhecimento de todos os participantes, principalmente da equipe que vai participar desse projeto ao longo dos anos. Queria agradecer aos palestrantes que tiveram o cuidado em trazer as informações das diversas áreas de maneira bem didática, possibilitando a todos conhecer o que nós temos hoje e no que nós já avançamos, a compreender o nosso status quo. É importante, a partir de agora, envolver a comunidade aeronáutica, os diversos participantes, para que eles tragam o seu ponto de vista, as suas necessidades e façam os seus questionamentos. Mas o primeiro passo foi dado e considero esse primeiro workshop um grande gol; parabenizo novamente a toda equipe de organização e aos palestrantes, e prossigamos, pois este projeto é grandioso e tenho certeza que no futuro vamos nos orgulhar que tivemos parte nisso. Com esse time que vejo participando desse desenvolvimento eu não tenho dúvidas que teremos grande sucesso no projeto!”

Em cumprimento ao planejamento estabelecido pelo Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) por meio empreendimento PFF026 - Melhoria da interoperabilidade de sistemas e dados ATM por meio da implantação do conceito SWIM no SISCEAB, no dia 26 de janeiro de 2022, a Divisão de Pesquisas do Instituto de Controle do Espaço Aéreo (ICEA) apresentou a primeira versão do Protótipo de Registro SWIM Brasileira para o Subdepartamentos de Operações e Técnico do DECEA. O evento contou com a participação da Ten Cel Eng CRISTIANE de Barros Pereira, do SDOP, e do Analista de Sistemas ANTÔNIO Fernandez, do SDTE.

Essa entrega é um marco para a Pesquisa Aplicada ao Gerenciamento de Tráfego Aéreo e coloca o DECEA em posição de destaque na América Latina, uma vez que somente três organizações no mundo possuem Registros SWIM em operação: Federal Aviation Administration (FAA), Eurocontrol e Korea Airport Corporation (ROK).

O projeto SWIM diz respeito à aplicação da Arquitetura Orientada a Serviços (SOA) na integração dos sistemas gerenciais de tráfego aéreo em escala global. Uma vez que o fluxo de tráfego aéreo de uma região pode influenciar em outras, o maior desafio do projeto SWIM se constitui na definição de modelos de dados, bem como protocolos comuns que permitam o compartilhamento de dados de forma segura e eficiente.

O principal produto apresentado foi a primeira versão do Protótipo de Registro SWIM, disponível somente para o público interno da Força Aérea Brasileira, por meio do endereço https://prototiporegistroswim.icea.decea.mil.br/. A ferramenta dispõe das seguinte funcionalidades:

  1. Publicação e recuperação de metadados dos serviços de informação em conformidade com os padrões estabelecidos pela SDCM (Service Description Conceptual Model);
  2. Controle de Acesso por Organização;
  3. Disponível para realização de testes e provas de conceito; e
  4. Exercício dos processos de governança previstos no DOC 10039 da ICAO.

A minuta do Marco de Governança, importante produto para a comunidade ATM, também foi apresentada na reunião. Conforme explicações do Cap Esp CTA RICARDO SILVA de Oliveira (Pesquisador do ICEA): “a governança se reveste de suma importância, pois em um ambiente com baixo acoplamento como o SWIM, onde os serviços são prestados e consumidos por uma série de entidades, a governança é essencial. Ela deve estabelecer os processos para garantir que as regras, políticas e padrões sejam seguidos”.

Com o objetivo de oferecer um espaço aéreo mais moderno e eficiente aos operadores, o DECEA, por meio do ICEA, tem unido esforços junto aos pesquisadores do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), Federal Aviation Administration (FAA), Eurocontrol e Korea Airport Corporation (ROK).

DECEA - Departamento de Controle do Espaço Aéreo | Subdepartamento Técnico (SDTE)

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E-mail

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