O presente trabalho surgiu da necessidade da EMBRAER de dominar o conhecimento na disciplina de redes neurais para a classificação de alvos em aplicação de comando e controle. Para obter este conhecimento, foram desenvolvidas duas arquiteturas de redes neurais chamada de Redes Neurais Única (RNU), que trata todas as informações retiradas das imagens dos alvos como um todo e Comitê de Redes Neurais (CRN) composto por redes independente em dois níveis, onde o primeiro nível faz uma classificação inicial e segundo nível uma classificação final baseada no nível anterior. Essas duas arquiteturas distintas foram treinadas, utilizando-se padrões de imagens infravermelhos, que foram corrompidos com sombras e reflexos para se aproximarem do cenário real.Cada uma das arquiteturas teve os parâmetros de desempenho, robustez e sensibilidade avaliados, sendo que a contribuição principal deste trabalho se dá em identificar as diferenças destes parâmetros entre as duas arquiteturas.

Este trabalho se insere na área de controle de assinaturas de radar e tem como objetivo o estudo de predição da seção reta radar de alvos simples (placa plana, cilindro e diedro ortogonal e complexos (mísseis MAA-1 e Matra R530), com base no método da Óptica Física (PO), na frequência de 10 GHz. As simulações realizadas são confrontadas com medidas experimentais em campo aberto. Para alvos simples é apresentada uma solução analítica. Já os alvos complexos têm suas superfícies decompostas em um grande número de pequenas faces triangulares e o diagrama de seção reta radar (RCS) é o resultado da contribuição do espalhamento eletromagnético de cada uma dessas faces. O estudo da redução da RCS dos alvos é realizado pelo uso de uma material absorvedor de radiação eletromagnética (MARE) baseado em ferro-carbonila e silicone, com 10,3 dB de atenuação. A comparação dos diagramas de RCS, obtidos experimentalmente e por simulação dos alvos simples e complexos, mostra que os pontos mais relevantes dos diagramas apresentam discrepância pouco significativa. Isto representa uma boa concordância das medidas experimentais com as simulações baseadas no método PO. Este resultado permite afirmar que este método PO substitui com segurança outras ferramentas mais onerosas, baseadas em métodos mais complexos, na predição de seção reta radar de alvos. Os resultados de redução de RCS, em 10 GHz, com a incidência perpendicular do sinal de micro-ondas, são iguais a 91%, 92% e 95% para a placa plana, cilindro e diedro, respectivamente. Já os mísseis MAA-1 e Matra R530 têm as RCS reduzidas, nas mesmas condições, em 96% e 89%, respectivamente.

Apresentam-se nessa tese dois filtros de partículas aperfeiçoados para rastreamento automático de alvos balísticos a partir de medidas de radar convencional. O primeiro rastreador proposto é um filtro SIR que usa uma função de importância localmente otimizada e re-amostragem residual para combater o efeito de degeneração de partículas, e também incorpora um passo adicional de movimento MCMC para prevenir o empobrecimento de partículas. O segundo algoritmo proposto é um filtro de partículas auxiliar. Avaliou-se o desempenho dos algoritmos assumindo modelo de movimento com coeficiente balístico conhecido e modelo com coeficiente balístico aleatório. Os resultados das simulações mostram que, utilizando um número de partículas significativamente menor do que foi mencionado anteriormente na literatura, os erros quadráticos médios do filtro SIR otimizado e do filtro de partículas auxiliar aproximam-se da raiz quadrada do limite inferior ideal de Cramér-Rao. Nas mesmas condições de simulação, o filtro de partículas bootstrap convencional previamente proposto na literatura foi incapaz de seguir alvo na fase final do vôo balístico quando o alvo penetra nas camadas mais densas da atmosfera.

Este trabalho apresenta um estudo de assinaturas de sinais de radar de alvos de geometrias simples e complexas, na faixa de freqüências de 8 - 12 GHz (banda X). Os alvos de geometrias simples estudados são: esfera, placa plana, disco, cilindro, cone e refletores de canto (diedros e triedro). Como alvo de geometria complexa caracterizado tem-se o modelo em escala da aeronave ERJ-145. Os diagramas de refletividade são obtidos em câmara anecóica, na condição quase-monoestática. A calibração do sistema de medidas, na banda X, é realizada pelo uso de uma lente de Luneberg e uma placa plana. Apresenta-se um amplo e detalhado arquivo de diagramas de RCS (Radar Cross Section), dos alvos de geometrias simples, cujas informações apóiam a caracterização do alvo de geometria complexa. A redução de RCS é também avaliada considerando-se os parâmetros geometria do alvo e a aplicação de Material Absorvedor de Radiação Eletromagnética (MARE). Entre os resultados coletados pode-se mencionar que o diedro de 50 apresenta uma redução de RCS, no ângulo de 0o, de 94% em relação ao diedro de 90, devido à contribuição da geometria. É também observado que a aplicação de MARE no diedro de 90 promove uma redução da sua RCS de 99%, em 10 GHz. A caracterização do modelo da aeronave ERJ-145 mostra a complexidade da análise de diagramas de RCS de alvos complexos.

This essay presents the construction of a two-steps approach using Weapon-Targeting Assignment (WTA) problem mathematical modeling and Analytical Hierarchy Process (AHP) addressing two phases of the the targeting cycle, concerning both targeting and weaponeering activities on the context of a small Joint Force Air Component, in order to support timely, feasible, and conflict-consistent decision-making on weapon-target assignments. It starts clarifying the motivation for this work, related to personal operational activities. It is assumed that this past experience allowed the perception of staff difficulties which are presented as effects whose causes led to scoping this essay into constructing a suitable approach for using WTA models and AHP for supporting Command and Control processes. The relevant concepts of Command and Control are introduced, and it follows with nsiderations about WTA and targeting on related work, as well as about AHP being suitable to support the addressed problem. At this point the asset-target evaluation and tradeoff assessment are assumed as risks and benefits of the possible alternatives. The WTA formulation is made to include doctrinal and restrain criteria to approximate the provided solutions to the needs of the decision-makers, pointing out to the advantage of defining few alternatives from the large combinatorial realm, which simplifies the use of AHP. This work also describes a case for the proposed approach which clarifies the concepts presenting their practical usage. The discussion of this case leads finally to the conclusions of the approach suitability and to suggested ideas for field evaluation.