Plataforma de monitoramento aéreo multiuso utilizando veículos aéreos não-tripulados com funcionalidades bio-inspiradas

Resumo

O desenvolvimento de uma Plataforma de Monitoramento Aéreo Multiuso utilizando mini - VANTs (Veículos Aéreos Não-Tripulados) tem profundo interesse estratégico não somente para as Forças Armadas Brasileiras e Forças públicas, como também para a capacitação técnica da mão-de-obra nacional. Um sistema VANT é o resultado da integração de diversos componentes, como software de computador, computadores embarcados, dispositivos de missão, plataforma aérea, dentre outros. É proposto o desenvolvimento de sistemas computacionais (Hardware e Software) para apoiar as aplicações dos pré-protótipos mini-VANT determinadas por estudo mercadológico e em desenvolvimento pela BRVANT. O desenvolvimento engloba a customização de componentes eletrônicos embarcados na plataforma aérea caracterizada como mini-VANT (autonomia de até 10 km e peso inferior a 3 kg); o desenvolvimento de softwares para a estação de solo, como softwares e hardware específicos que permitem a aquisição dos dados de voo; o controle e a navegação da aeronave; o planejamento de missão; e a total iteração entre o operador e a aeronave. Uma vez desenvolvido, o sistema permitirá ao operador voar e controlar remotamente a aeronave através da estação de solo. O mini - VANT é portátil e pode ser transportado dentro de uma mochila, é composto por um sistema de telemetria que transmite em tempo real as informações do voo ao solo e por sensores COTS para determinar a localização e atitude da aeronave como GPS, giroscópios e estabilizadores que trabalham em conjunto com servos-motores a fim de garantir a estabilização e controle da aeronave nas mais diversas condições atmosféricas. A estação de solo é composta por um computador laptop equipado com interfaces e softwares que possibilitam a aquisição e monitoramento em tempo real de imagens e dados de telemetria provenientes da aeronave. O software da estação de solo faz comparações em tempo real entre a rota real da aeronave e a rota pré-definida da missão. Caso seja necessário, o software pode comandar correções na rota da aeronave. O trabalho, de caráter multidisciplinar, compreende a customização eletrônica dos pré-protótipos (mini-VANT), a montagem dos equipamentos embarcados (placas eletrônicas micro controladas), dos componentes da estação de solo e a integração de seus subsistemas. Como característica é possível o emprego de equipamentos COTS, de fácil aquisição e de baixo custo, para o desenvolvimento do sistema mini-VANT. Algumas funcionalidades inovadoras do mini-VANT são bio-inspiradas, como a determinação da linha do horizonte (atitude) e estabilização (Visão computacional), além de um sistema de pouso baseado em eco localização. desse modo, o uso de controladores clássicos (PID, Filtro de Kalman, etc) e não clássicos como por exemplo Fuzzy e Neurais serão explorados para a obtenção de um controlador que se adéqüe melhor ao mini-VANT. Vale frisar que o projeto proposto já possui pré-protótipos em desenvolvimento, assim como algumas aplicações práticas já foi realizadas e apresentadas em congressos científicos. (AU)