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.

Ao longo de décadas, vários países têm desenvolvido a tecnologia de fabricação de estruturas com reduzida detecção por radar para emprego operacional com a utilização de materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE). Os MARE possuem características químicas e físicas que favorecem a conversão da energia da onda eletromagnética incidente em energia térmica. O uso adequado de MARE multicamadas confere ao alvo uma redução de sua seção reta radar (RCS) em uma larga banda de freqüências. É necessário, porém, determinar como constituir um MARE multicamadas a partir de camadas simples e aplicar na estrutura do alvo de maneira que se obtenha a maior redução possível. Dentro desse contexto, esta dissertação de mestrado tem como objetivo estudar a aplicação de absorvedores de microondas multicamadas à base de borracha com negro de fumo, caracterizando-os via medidas de permissividade, condutividade, refletividade, transparência e RCS de alvos simples em campo aberto. A permissividade complexa desses absorvedores foi avaliada utilizando-se a técnica de cavidade coaxial, a condutividade via método de quatro pontas e a refletividade e a transparência em guia de ondas. A otimização do melhor arranjo de camadas do absorvedor utilizado foi baseada em um algoritmo desenvolvido nesta tese com base na teoria de pequenas reflexões. A partir desta proposição de arranjo de camadas, validada por medidas de refletividade, o melhor arranjo foi produzido industrialmente e aplicado sobre uma plataforma de combate do Exército Brasileiro. A aplicação foi orientada pelo levantamento dos pontos brilhantes dessa plataforma via trabalho experimental. A RCS desse alvo foi medida antes e depois de se utilizar o MARE para verificar a eficácia do modelo de aplicação, obtendo-se valores de redução de RCS entre 100 e 142%.

Este trabalho visa desenvolver um conjunto de técnicas com o intuito de determinar os vários parâmetros que compõem o modelo do motor de indução de gaiola, de forma a realizar o autocomissionamento desse motor para aplicações em sistemas de acionamento elétricos de campo orientado pelo método direto. Os procedimentos utilizados visam estabelecer e fornecer boa autonomia ao processo de autocomissionamento, objetivando o seu uso na melhoria do desempenho de sistemas de acionamento já em uso na indústria. A proposta mais significativa é a de eliminação do sensor de velocidade, tornando o autocomissionamento independente de transdutores eletromecânicos, através do uso de métodos estimação baseados na tecnologia de Sistema Ajustável pelo Modelo de Referência. Esse procedimento viabiliza um autocomissionamento sem uso de sensores externos acoplados ao eixo mecânico da máquina. Para evitar o uso de valores absolutos, o que tornaria o trabalho dirigido para aplicações genéricas, todas as equações significativas foram escalonadas, tornando-as próprias para uso específico em sistemas microprocessados, microcontrolados ou com processadores digitais de sinais. Diversos ensaios foram efetuados para a determinação dos principais parâmetros, utilizando-se o processador digital de sinais TMS320F240. Todos os procedimentos para a determinação experimental dos parâmetros foram simulados previamente, assim como a identificação da velocidade necessária para a determinação do momento de inércia do conjunto máquina e carga.

São apresentados os conceitos e as características elétricas e de protocolo do barramento de dados MIL-STD-1553B. São propostos procedimentos para a realização de medidas e testes em aeronaves, bem como em laboratório. É mostrada a estrutura do sistema de barramento, detalhando a função de seus equipamentos, as palavras de dados utilizadas para realizar as trocas de informações e os tipos de mensagens possíveis que constituem o protocolo 1553. É feita a simulação de um sistema aviônico para consolidar os conceitos apresentados. Na proposta de procedimentos é apresentada a montagem de um barramento em laboratório, apresentando as características elétricas de seus componentes. É verificado que as características cumprem os requisitos através de testes de validação de componentes. Testes de protocolo são demonstrados com inserção de erros nas palavras, com simulações, equipamento energizado em laboratório e equipamento integrado à aeronave. Propõem-se procedimentos para o monitoramento do barramento e procedimentos para a realização de testes automatizados

Este trabalho apresenta uma análise de natureza teórica de um dispositivo RF-Photonic denominado de Oscilador de Microondas Optoeletrônico. Este dispositivo, realizado utilizando-se conceitos de óptica integrada, converte a energia contínua de uma fonte laser em sinais na faixa espectral de Microondas ou de Rádio Freqüência (RF). Os sinais gerados por este oscilador são considerados mais estáveis e espectralmente puros do que aqueles gerados pelos tradicionais osciladores eletrônicos que utilizam o cristal de quartzo como seu meio ressonante. Este oscilador, referido pelo acrônimo de OEO, consiste de uma fonte laser e um circuito de realimentação constituído por um modulador eletroóptico de amplitude, uma linha de atraso a fibra óptica, um fotodetector, um amplificador e um filtro. Neste trabalho, abordam-se dispositivos optoeletrônicos nos quais as características de sinais ópticos são controladas por sinais de microondas, por meio do efeito eletroóptico. Desenvolve-se uma análise detalhada do interferômetro de tipo Mach-Zehnder, o qual é utilizado para implementar o modulador eletroóptico existente no OEO. Faz-se um desenvolvimento completo e detalhado de um enlace óptico analógico com a finalidade de constituir uma sólida base teórica. Emprega-se uma teoria quase linear para analisar o limiar de oscilação e determinar os valores de amplitude e freqüência de oscilação do OEO. Apresenta-se uma configuração em malha dupla, a qual resolve a dificuldade na implementação de filtros de RF altamente seletivos, requeridos pelo OEO.

Esta dissertação propõe o projeto de um sistema de monitoração veicular (SMV), utilizando o sistema de posicionamento global (GPS) e a telefonia celular. O dispositivo GPS e o telefone celular foram integrados a um microcomputador de bordo (SBC) compacto para uso em sistemas embarcados. A integração resultou em um sistema para monitorar a posição de um veículo de modo a detectar automaticamente se o veículo se afasta de uma distância superior a um valor máximo permitido em uma trajetória ideal prevista.

Neste trabalho, desenvolve-se um algoritmo detector de PCDs - Plataformas de Coleta de Dados, primeira etapa do processo de regeneração a bordo, que possa ser utilizado nos satélites de coleta de dados da Missão Espacial Completa Brasileira - MECB. Os sistemas atuais utilizam busca no tempo dos vários sinais que chegam aleatoriamente ao receptor. A proposta é utilizar processamento digital de sinais para identificar, no domínio da freqüência, os sinais das PCDs e direcioná-los para os estágios seguintes de demodulação. Para isso, técnicas de estimação espectral foram estudas para se decidir quanto ao método de deteção mais adequado à aplicação. Foram levados em conta, nessa análise, não apenas o desempenho das técnicas de estimação, mas também a complexidade computacional e a capacidade de tratar, em tempo real, sinais com um número de PCDs desconhecido a priori; optando-se pela utilização do estimador direto constituído pelo periodograma com janela de dados temporal prolata de ordem zero. Em paralelo, foi desenvolvido um programa simulador e analisador de sinais, utilizado para avaliar o algoritmo de detecção desenvolvido. Finalmente, o algoritmo de detecção, com aplicação também nos detectores terrenos de PCDs, foi avaliado com sinais simulados e com sinais reais de PCDs,| recolhidos na estação de recepção de sinais de satélites do INPE, em Cuiabá.

Neste trabalho é apresentado um estudo de redes de antenas de microfita circularmente polarizadas, com apontamento de feixe e controle de nível dos lóbulos secundários. A especificação a ser cumprida é a de uma antena de um pseudo-satélite GPS operando na freqüência L1 (1.575,42 MHz). No decorrer do desenvolvimento, são apresentadas importantes ferramentas computacionais de auxílio no projeto de redes de antenas. Inicialmente é descrito o sistema GPS, enfatizando suas vantagens e limitações quanto ao seu emprego na esfera civil. Em seqüência, discute-se a antena de microfita, com foco nas geometrias capazes de cumprir as especificações desejadas. A antena de canto truncado é escolhida, procedendo-se à sua análise e otimização com auxílio dos programas comerciais disponíveis no Laboratório de Antenas e Propagação (LAP) do ITA. Constrói-se o protótipo do elemento irradiador e medições de impedância e diagramas de irradiação são realizadas. Em seguida, faz-se um estudo de redes lineares e planares de antenas isotrópicas segundo a seguinte especificação: apontamento de feixe para uma determinada direção e controle de nível dos lóbulos secundários. As sínteses de diagramas são realizadas utilizando-se o método de Dolph-Tschebyscheff. Com a incorporação do elemento irradiador nas redes projetadas, observa-se o não cumprimento da especificação supracitada, ensejando a busca por algoritmos alternativos. Baseado em um algoritmo disponível na literatura, implementa-se uma ferramenta computacional de síntese de diagramas de redes lineares de antenas de microfita de canto truncado. Com o objetivo de contemplar redes planares, modificações são inseridas no algoritmo original. Resultados são apresentados e discutidos. Durante este procedimento, aproxima-se o diagrama de campo total da antena de microfita quase quadrada por uma função simples do tipo co-senoidal, facilitando a codificação e melhorando o desempenho das ferramentas. Excelentes resultados são apresentados. Por fim, executa-se o projeto completo de uma rede planar capaz de satisfazer as especificações estabelecidas para a antena de um pseudo-satélite GPS que está em desenvolvimento no ITA. Feita a síntese do diagrama de irradiação desejado, é estabelecida uma topologia para os divisores de potência do sistema de alimentação da rede. Duas ferramentas para projeto desses divisores são implementadas, bem como um método desenvolvido para testar os mesmos, agregando rapidez e agilidade ao projeto.

A qualidade de serviço na Internet é cada dia mais procurada, mas é sabido que ocorrem vários fatores que provocam anomalias nas medidas dos parâmetros de qualidade de serviço do tráfego. Essas anomalias vão influenciar os parâmetros do modelo escolhido para representar a medida e com isso alterar os resultados das análises que poderão ser feitas a partir desse modelo. Nesta tese, inicialmente, caracteriza-se as possíveis fontes de anomalias através de simulação (utilizando o Modeler da Opnet), verifica-se o formato e o comportamento destas anomalias para depois propor um método para sua detecção e eliminação. O método de detecção e eliminação é utilizado para se avaliar a influência das anomalias em modelos de tráfego. Para este estudo é utilizada uma medida experimental feita entre o Brasil e a Áustria utilizando o sistema de medidas CMToolSet e considerando o ARIMA como modelo de tráfego. Conclui-se que o modelo ARIMA obtido a partir da medida do parâmetro de QoS sem anomalias, isto é, após detectá-las e eliminá-las, é melhor que a medida com anomalias.

O trabalho realizado teve como objetivo implementar um processo de autofocalização baseado no "Mapdrift" em um processador SAR que utiliza o algoritmo "Range Doppler"para gerar imagens a partir do sensor SAR aeroembarcado do SIVAM. O processo implementado utiliza a seleção de linhas azimutais de um bloco de dados brutos do Radar baseado na largura e pico da correlação entre dois "looks" para estimar o parâmetro de autofocalização do filtro azimutal. Os resultados mostram que o processamento de imagens que utiliza a seleção de linhas azimutais é mais rápido e gera qualidade focal semelhante se comparado com o processo que utiliza todas as linhas azimutais de um bloco de dados. Notou-se que a qualidade da focalização é melhorada quando se reduz o tamanho das linhas azimutais, mas o tempo de processamento é aumentado. Também se verificou a utilização de um conjunto dos dados coletados nas quatro polarizações (Lhh, Lvv, Lvh e Lhv) para estimar o parâmetro de focalização gera imagem de qualidade semelhante ao processo que utiliza apenas uma banda (Lhh).