Este trabalho apresenta o desenvolvimento de sistemas computacionais de apoio à aquisição, visualização e tratamento de dados provenientes de monitoração de estruturas de Engenharia Civil. Por meio dos sistemas construídos, torna-se possível adquirir, visualizar e filtrar informações com facilidade, ao mesmo tempo em que se permite avaliar a influência da temperatura, da retração e da fluência nos elementos estruturais monitorados. Buscando desenvolver as ferramentas computacionais em uma perspectiva alinhada com necessidades reais do setor, foram monitoradas duas pontes rodoviárias e uma estação metroviária, sendo utilizada instrumentação avançada baseada em sensores e equipamentos ópticos e elétricos, permitindo a medição de grandezas como deformação, temperatura, deslocamento e rotações. A experiência adquirida em campo encontra-se descrita, apresentando-se a estrutura e componentes dos modernos sistemas de monitoração e os principais resultados decorrentes da sua aplicação nas obras monitoradas. Nesse contexto, os sistemas computacionais construídos demonstraram ser úteis ferramentas, auxiliando nas diversas fases da monitoração estrutural, desde a aquisição até a interpretação dos resultados. / This work presents the development of computational systems to support acquisition, visualization, and treatment of data from health monitoring systems of civil structures. With these systems, it is possible to acquire, to visualize, and to filter monitored data. It is also possible to evaluate the influence of temperature, shrinkage and creep in structural elements. The goal is the development of tools to fulfill real needs. For that, two bridges and a subway station were monitored using advanced instrumentation based on optical and electrical sensors. The acquired experience in field is described, presenting the structure and the various components of modern structural health monitoring systems, as well as the main results of application in the monitored structures. In that context, the built computational systems demonstrated to be very useful, aiding in the several phases of the structural monitoring from the acquisition to the interpretation of the results.

Mundialmente surge uma grande demanda por fontes alternativas de energia, propiciando ao setor sucroalcooleiro brasileiro uma intensa expansão, exigindo cada vez mais tecnologias que maximizem a produção e aumentem o retorno econômico, sendo de suma importância o correto manejo do nitrogênio aplicado à cultura da cana-de-açúcar. Dessa forma, o uso de técnicas da agricultura de precisão, em especial o uso de sensores que possibilitam a aplicação de fertilizantes nitrogenados em taxa variável e em tempo real, vem recebendo grande atenção por pesquisadores de todo o mundo. Sendo assim, a presente pesquisa teve como objetivo principal verificar a potencialidade de um sensor ótico ativo terrestre (Crop Circle, Holland scientific) em auxiliar na recomendação de nitrogênio em taxa variável para a cultura de cana-de-açúcar, de acordo com a necessidade de cada área. Para tanto, instalaram-se duas áreas experimentais, contando, em cada área, com um experimento em parcelas em um experimento em forma de faixas. O experimento em parcelas teve a finalidade de avaliar a resposta da cultura a doses de nitrogênio, mensurada por diferentes métodos. O experimento em forma de faixas de cana-deaçúcar teve a função de possibilitar o teste de diferentes estratégias de recomendação de nitrogênio, em taxa variável, a partir da utilização de sensores óticos terrestres. Verificou-se que a cultura não respondeu significativamente, em termos de produtividade, ao nitrogênio aplicado, enquanto que as análises foliares para fins de avaliação nutricional das plantas mostraram-se inconclusivas. Observou-se baixa correlação entre o teor foliar de nitrogênio e a quantidade de clorofila nas folhas mensuradas por clorofilômetro, sendo estes dois métodos insuficientes para avaliar a eficiência do sensor ótico em estimar a nutrição da cana-de-açúcar por nitrogênio, uma vez que os índices de vegetação mensurados por esse equipamento tiveram seus valores elevados pelo aumento na dose de nitrogênio aplicada. A metodologia de recomendação de fertilização nitrogenada, a partir de curvas de dose/resposta levantadas nos experimentos em parcelas, mostrou-se problemática por recomendar nitrogênio em excesso ao não levar em consideração a resposta da cultura a esse nutriente. A outra estratégia, com base na resposta da cultura estimada em uma faixa de cana-de-açúcar que tenha recebido a dose adequada de nitrogênio, recomendou nitrogênio em menores quantidades, mais condizentes com a baixa resposta da cultura verificada nos experimentos em parcelas. Concluiu-se que o sensor ótico é ferramenta útil para recomendar nitrogênio para a cultura da cana-de-açúcar levando em conta sua variabilidade espacial. Por isso torna-se necessária a realização de mais estudos para se aferir a melhor estratégia e o melhor índice de vegetação a ser utilizado para a recomendação, assim como possíveis fatores que venham a interferir nos resultados obtidos. / Globally there is a great demand for alternative sources of energy, propitiating an intense expansion to the Brazilian sugarcane sector that becomes avid for more technologies to maximize the sugarcane production and increase the economical return. In this context, it is extremely important the proper management of nitrogen applied to sugarcane crop. The use of precision agriculture techniques, especially using sensors that make possible the nitrogen fertilization in variable rate and real time, is receiving great attention from researchers around the world. The present research had as main objective verify the potential of a terrestrial active optical sensor (Crop Circle, Holland Scientific) to support the nitrogen recommendation in variable rate application on the sugarcane crop, in agreement with the need for each area. To reach this goal, two experimental areas were conducted counting in each area with a plots experiment and a strips experiment. The plots aimed to evaluate the crop response to nitrogen, measured by different methods. The strips had the function to test different strategies of nitrogen fertilizer recommendation on variable rate based on the use of the terrestrial optical sensor. The crop did not respond significantly to the applied nitrogen in terms of productivity, while the leaf analyses to evaluate the plants nutritional status proved to be inconclusive. It was observed lower correlation between leaf nitrogen content and the amount of chlorophyll measured by a portable chlorophyll meter, being these two methods insufficient to evaluate the efficiency of the optical sensor on estimating the nitrogen nutrition of the sugarcane, as the vegetation indices measured by this equipment had values increasing according to the amount of nitrogen applied. The methodology of nitrogen fertilization recommendation, starting from curves of input/response obtained in the plots proved to be problematic, because it recommends nitrogen over application and does not take into account the crop response to this nutrient. The other strategy, based on estimated crop response in a strip that has received the appropriate nitrogen rate, resulted in smaller nitrogen amounts, being more consistent with the low response of sugarcane found in the experimental plots. The optical sensor is a useful tool to recommend nitrogen to the sugarcane crop, taking into account its spatial variability. Further studies are necessary to assess the best strategy and best vegetation index to be used for the recommendation, and possible factors that may interfere in the obtained results.

Mundialmente surge uma grande demanda por fontes alternativas de energia, propiciando ao setor sucroalcooleiro brasileiro uma intensa expansão, exigindo cada vez mais tecnologias que maximizem a produção e aumentem o retorno econômico, sendo de suma importância o correto manejo do nitrogênio aplicado à cultura da cana-de-açúcar. Dessa forma, o uso de técnicas da agricultura de precisão, em especial o uso de sensores que possibilitam a aplicação de fertilizantes nitrogenados em taxa variável e em tempo real, vem recebendo grande atenção por pesquisadores de todo o mundo. Sendo assim, a presente pesquisa teve como objetivo principal verificar a potencialidade de um sensor ótico ativo terrestre (Crop Circle, Holland scientific) em auxiliar na recomendação de nitrogênio em taxa variável para a cultura de cana-de-açúcar, de acordo com a necessidade de cada área. Para tanto, instalaram-se duas áreas experimentais, contando, em cada área, com um experimento em parcelas em um experimento em forma de faixas. O experimento em parcelas teve a finalidade de avaliar a resposta da cultura a doses de nitrogênio, mensurada por diferentes métodos. O experimento em forma de faixas de cana-deaçúcar teve a função de possibilitar o teste de diferentes estratégias de recomendação de nitrogênio, em taxa variável, a partir da utilização de sensores óticos terrestres. Verificou-se que a cultura não respondeu significativamente, em termos de produtividade, ao nitrogênio aplicado, enquanto que as análises foliares para fins de avaliação nutricional das plantas mostraram-se inconclusivas. Observou-se baixa correlação entre o teor foliar de nitrogênio e a quantidade de clorofila nas folhas mensuradas por clorofilômetro, sendo estes dois métodos insuficientes para avaliar a eficiência do sensor ótico em estimar a nutrição da cana-de-açúcar por nitrogênio, uma vez que os índices de vegetação mensurados por esse equipamento tiveram seus valores elevados pelo aumento na dose de nitrogênio aplicada. A metodologia de recomendação de fertilização nitrogenada, a partir de curvas de dose/resposta levantadas nos experimentos em parcelas, mostrou-se problemática por recomendar nitrogênio em excesso ao não levar em consideração a resposta da cultura a esse nutriente. A outra estratégia, com base na resposta da cultura estimada em uma faixa de cana-de-açúcar que tenha recebido a dose adequada de nitrogênio, recomendou nitrogênio em menores quantidades, mais condizentes com a baixa resposta da cultura verificada nos experimentos em parcelas. Concluiu-se que o sensor ótico é ferramenta útil para recomendar nitrogênio para a cultura da cana-de-açúcar levando em conta sua variabilidade espacial. Por isso torna-se necessária a realização de mais estudos para se aferir a melhor estratégia e o melhor índice de vegetação a ser utilizado para a recomendação, assim como possíveis fatores que venham a interferir nos resultados obtidos. / Globally there is a great demand for alternative sources of energy, propitiating an intense expansion to the Brazilian sugarcane sector that becomes avid for more technologies to maximize the sugarcane production and increase the economical return. In this context, it is extremely important the proper management of nitrogen applied to sugarcane crop. The use of precision agriculture techniques, especially using sensors that make possible the nitrogen fertilization in variable rate and real time, is receiving great attention from researchers around the world. The present research had as main objective verify the potential of a terrestrial active optical sensor (Crop Circle, Holland Scientific) to support the nitrogen recommendation in variable rate application on the sugarcane crop, in agreement with the need for each area. To reach this goal, two experimental areas were conducted counting in each area with a plots experiment and a strips experiment. The plots aimed to evaluate the crop response to nitrogen, measured by different methods. The strips had the function to test different strategies of nitrogen fertilizer recommendation on variable rate based on the use of the terrestrial optical sensor. The crop did not respond significantly to the applied nitrogen in terms of productivity, while the leaf analyses to evaluate the plants nutritional status proved to be inconclusive. It was observed lower correlation between leaf nitrogen content and the amount of chlorophyll measured by a portable chlorophyll meter, being these two methods insufficient to evaluate the efficiency of the optical sensor on estimating the nitrogen nutrition of the sugarcane, as the vegetation indices measured by this equipment had values increasing according to the amount of nitrogen applied. The methodology of nitrogen fertilization recommendation, starting from curves of input/response obtained in the plots proved to be problematic, because it recommends nitrogen over application and does not take into account the crop response to this nutrient. The other strategy, based on estimated crop response in a strip that has received the appropriate nitrogen rate, resulted in smaller nitrogen amounts, being more consistent with the low response of sugarcane found in the experimental plots. The optical sensor is a useful tool to recommend nitrogen to the sugarcane crop, taking into account its spatial variability. Further studies are necessary to assess the best strategy and best vegetation index to be used for the recommendation, and possible factors that may interfere in the obtained results.

A complexidade na dinâmica do nitrogênio é resultado de suas interações com o ambiente. Embora muito já tenha sido estudado, a adubação nitrogenada em cana-de-açúcar ainda pode ser considerada um desafio. Entre os esforços para melhorar o manejo do nitrogênio em cana-de-açúcar está o uso de sensores ativos de dossel. Para que um sensor de dossel se preste à adubação nitrogenada ele deve atingir requisitos fundamentais. Com base nisto, o objetivo deste trabalho foi avaliar se o sensor de dossel GreenSeekerTM é uma ferramenta de auxílio na recomendação da adubação nitrogenada em cana-de-açúcar, através da avaliação dos requisitos: capacidade de identificar a resposta radiométrica às diferentes condições de nutrição por nitrogênio e de se correlacionar com a produtividade final da cultura. A produtividade e os dados de índice de vegetação da diferença normalizada (NDVI) foram coletados em cinco experimentos de resposta ao nitrogênio, ao longo do ano safra 2011-12. Os tratamentos se constituíram de doses de nitrogênio variando entre 0 e 240 kg ha-1. Para determinação do NDVI foi utilizado o sensor ativo de dossel GreenSeekerTM, modelo RT200 (Trimble Navigation Ltda., Sunyvaley, CA, EUA). As avaliações com o sensor foram guiadas pela altura média dos colmos. Apenas 50% dos experimentos avaliados foram responsivos ao nitrogênio. O sensor se mostrou capaz de identificar significativamente a resposta da cultura ao suprimento diferenciado de N, tanto em experimentos responsivos quanto na ausência de resposta, com R2 de até 0,997. Além disso, o sensor foi capaz de se correlacionar com a produtividade final da cultura, através do índice NDVI medido no início do ciclo com R2 significativos variando entre 0,466 e 0,666. Quando o método do índice de resposta (RI) modificado foi utilizado para estimar produtividade, foram obtidos melhores ajustes, proporcionando aumento nos valores de R2, até três vezes maiores do que os obtidos com dados brutos de NDVI e produtividade, o que resultou na possibilidade de englobar no mesmo modelo dados referentes a experimentos heterogêneos quanto a ambientes variedades e tratamentos, porém com relações inferiores ao esperado. O sensor foi altamente eficiente na determinação da resposta da cultura ao suprimento diferencial de nitrogênio e foi capaz de se correlacionar com a produtividade final, caracterizando-se, portanto, como uma ferramenta útil no manejo da adubação nitrogenada em cana-de-açúcar. / The complexity in the nitrogen dynamics is due the range of iterations it has in the environment. Even though much has been studied already, sugarcane nitrogen fertilization is still considered a challenge. Among the efforts to better manage nitrogen in sugarcane is the use of active crop canopy sensors. In order to be valuable for nitrogen management, a sensor must fulfill fundamental requirements. Based on that, the objective of this study was to evaluate if the canopy sensor GreenSeekerTM is a valuable tool in the process of nitrogen recommendation in sugarcane, through the following requirements: capacity of identifying the crop radiometric response to differentiated conditions of nitrogen supply and to correlate with crop final yield. The yield and the normalized difference vegetative index (NDVI) data were collected from 5 different nitrogen response trials during the harvest season of 2011-12. The treatments consisted of nitrogen rates ranging from 0 to 240 kg ha-1. A GreenSeekerTM, active crop canopy sensor, model RT200 (Trimble Navigation Ltda., Sunyvaley, CA, EUA) was used to obtain the NDVI data. The sensor readings were guided by the average crop stalk height. Just 50% of the evaluated trials were responsive to nitrogen. The sensor has shown to be able to significantly identify the crop response to nitrogen supply in either responsive or nonresponsive conditions with a maximum R2 of 0,997. In addition, the sensor was also able to correlate with final yield, using early NDVI readings with significant R2 values ranging from 0,466 to 0,666. When the modified response index (RI) yield prediction method was used, better fits were found, which translated into an increase in the R2 values of up three times fold when compared to the estimation made with raw NDVI and yield data, resulting in the possibility to address in the same model data from trials heterogeneous in conditions, varieties and treatments even though the relations found were weaker than expected. The sensor was highly effective in identifying crop response to nitrogen supply and to correlate to final yield, hence it was characterized as a valuable tool for nitrogen management in sugarcane.

No presente trabalho é apresentada uma nova abordagem para medida de potenciais em altos níveis de tensão que utilizam sensores eletro-ópticos Pockels. Também descreve a aplicação da técnica de interferometria de luz branca em sistemas de alta tensão por fibras ópticas. Neste sistema a informação é codificada no espectro da luz, permitindo assim que a medida seja independente da potência óptica transmitida pelo link de fibras ópticas. Um protótipo foi construído e testado sob excitação de tensão a.c. até 20 kV em 60 Hz mostrando boa resposta e demonstrando a viabilidade deste método. / A new approach to perform measurement of potentials in high voltage levels using electrooptical Pockels sensors is presented here. This work describes an application of the White Light Interferometry technique to a high voltage optical fiber measurement system. In this system the information is encoded in the spectrum of the light, allowing the measurement to be independent of the optical power transmitted by the optical fiber link. A prototype was built and tested under excitation of a.c. voltages up to 20 kV in 60 Hz showing good response and demonstrating the feasibility of this method.

Neste trabalho é apresentada a síntese e a caracterização de cinco novas iminas derivadas de compostos do tipo 2-(2`-hidroxifenil)benzazóis, fluorescentes devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). Estas iminas foram caracterizadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV) e por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN) e apresentaram deslocamentos de Stokes compatíveis com compostos que sofrem o mecanismo de ESIPT. Os produtos apresentaram sensível variação do máximo de emissão de fluorescência devido à reação de protonação em meio ácido, o que permite seu uso como sensores ópticos de pH. Ensaios demonstraram que as iminas sintetizadas são sensíveis à presença de Ni2+ devido à reação de complexação com o metal, causando uma alteração do máximo de emissão de fluorescência. / The present work presents the synthesis and characterization of five new imines derived from 2-(2`-hydroxyphenyl)benzazole derivatives, fluorescent due to an excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) mechanism. These imines were characterized by infrared absorption spectroscopy (IR) and by hydrogen-1 nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H-NMR) and presented Stokes shifts compatible with ESIPT compounds. These products presented a considerable shift of the maximum fluorescence emission due to the protonation reaction in acid medium, which allows their use as pH optical sensors. Tests showed that the synthesized imines are sensitive to Ni2+ due to the complexation reaction with the metal, causing a shift of the maximum fluorescence emission.

Neste trabalho é apresentada a síntese e a caracterização de cinco novas iminas derivadas de compostos do tipo 2-(2`-hidroxifenil)benzazóis, fluorescentes devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). Estas iminas foram caracterizadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV) e por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN) e apresentaram deslocamentos de Stokes compatíveis com compostos que sofrem o mecanismo de ESIPT. Os produtos apresentaram sensível variação do máximo de emissão de fluorescência devido à reação de protonação em meio ácido, o que permite seu uso como sensores ópticos de pH. Ensaios demonstraram que as iminas sintetizadas são sensíveis à presença de Ni2+ devido à reação de complexação com o metal, causando uma alteração do máximo de emissão de fluorescência. / The present work presents the synthesis and characterization of five new imines derived from 2-(2`-hydroxyphenyl)benzazole derivatives, fluorescent due to an excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) mechanism. These imines were characterized by infrared absorption spectroscopy (IR) and by hydrogen-1 nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H-NMR) and presented Stokes shifts compatible with ESIPT compounds. These products presented a considerable shift of the maximum fluorescence emission due to the protonation reaction in acid medium, which allows their use as pH optical sensors. Tests showed that the synthesized imines are sensitive to Ni2+ due to the complexation reaction with the metal, causing a shift of the maximum fluorescence emission.

Sverige är för tillfället operativa med Helikopter 16 - Black Hawk i Afghanistan. Uppgiften som löses i Afghanistan är främre och taktisk sjuktransport (MEDEVAC). Detta arbete handlar om hur befintliga VMS-system i helikoptrar kan kompletteras i syfte att möta ett föreliggande prickskyttehot vid lösande av främre MEDEVAC i ett insatsområde som miljömässigt liknar Afghanistan. I arbetet analyseras möjliga tekniker utifrån aspekter från ett konstruerat scenario där helikopterbesättningarnas uppgift, insatsmiljö samt hotbild beskrivs. Resultatet visar på att MEDEVAC-helikoptrar kan utrustas med sensor-gimbaler där olika sensorer kan kombineras, vilket möjliggör spaning i 360°. Detta bidrar till den militära nyttan då helikopterpersonalens lösande av uppgift effektiviseras, chansen till överlevnad ökar samtidigt som personal och patienter kan känna sig tryggare. / Currently, Sweden has operative Black Hawk helicopters in Afghanistan. The tasks they are solving in Afghanistan are forward and tactical Medical Evacuation (MEDEVAC). This work is about how existing Electronic Warfare Systems in helicopters can be supplemented in order to face a present sniper-threat during forward MEDEVAC in a conflict area which environmentally reminds of Afghanistan. In this work, a few possible techniques will be analyzed. This analyze will be based on aspects from a constructed scenario where the task to be solved, the conflict area, and the known threat is described. The result shows that MEDEVAC-helicopters can be equipped with operator-controlled sensor-gimbals where different electro-optical sensors can be combined. Gimbals allow reconnaissance in 360°. This contributes to the military utility since the main task can be solved by the helicopter personnel more effectively. Also, the probability of survival will probably increase and the personnel and wounded soldiers might feel more secure than before.

Neste trabalho é apresentada a síntese e a caracterização de cinco novas iminas derivadas de compostos do tipo 2-(2`-hidroxifenil)benzazóis, fluorescentes devido a um mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado excitado (ESIPT). Estas iminas foram caracterizadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV) e por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN) e apresentaram deslocamentos de Stokes compatíveis com compostos que sofrem o mecanismo de ESIPT. Os produtos apresentaram sensível variação do máximo de emissão de fluorescência devido à reação de protonação em meio ácido, o que permite seu uso como sensores ópticos de pH. Ensaios demonstraram que as iminas sintetizadas são sensíveis à presença de Ni2+ devido à reação de complexação com o metal, causando uma alteração do máximo de emissão de fluorescência. / The present work presents the synthesis and characterization of five new imines derived from 2-(2`-hydroxyphenyl)benzazole derivatives, fluorescent due to an excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) mechanism. These imines were characterized by infrared absorption spectroscopy (IR) and by hydrogen-1 nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H-NMR) and presented Stokes shifts compatible with ESIPT compounds. These products presented a considerable shift of the maximum fluorescence emission due to the protonation reaction in acid medium, which allows their use as pH optical sensors. Tests showed that the synthesized imines are sensitive to Ni2+ due to the complexation reaction with the metal, causing a shift of the maximum fluorescence emission.

One of the major problems and difficulties in the production process is to monitor / predict the presence, intensity and abundance of these pathogens under field conditions in a timely manner to avoid significant damage to production. In this sense, the objective of this research was to characterize the changes in the spectral pattern correlated with the incidence of foliar diseases in wheat. The experimental design was a factorial (5x3) randomized blocks with five doses of nitrogen (0, 25, 50, 75, 100 kg N ha-1) applied at tillering and three management programs with fungicides in the shoot, the untreated control. Scores NDVI readings were performed with the optical sensor GreenSeeker Handheld Crop Sensor in six predetermined locations within each plot of 11 m2 (2,2mx5m). It is possible to detect the presence of Puccinia triticina Erikss from the readings with NDVI GreenSeeker sensor. Scores NDVI can demonstrate that there is a strong correlation between AUDPC and reduced productivity. The GreenSeeker sensor proved efficient in detecting spectral changes from signs and symptoms of Puccinia triticina Erikss. / Uma das grandes dificuldades dentro do processo produtivo é monitorar/prever a presença de patógenos em nível de campo. Nesse sentido, o objetivo dessa pesquisa foi caracterizar as alterações no padrão espectral correlacionando com a incidência de doenças foliares em trigo. O delineamento experimental foi um fatorial (5x3) de blocos ao acaso com cinco doses de Nitrogênio (0, 25, 50, 75, 100 kg de N ha-1) aplicados no afilhamento e três programas de manejo com fungicidas na parte aérea, além da testemunha sem aplicação. As avaliações e leituras de NDVI foram realizadas com o sensor óptico GreenSeeker Handheld Crop Sensor, em seis pontos pré-determinados dentro de cada parcela de 11 m2 (2,2mx5m). As leituras do NDVI demonstraram alta correlação entre a AACPD e a redução da produtividade. O sensor GreenSeeker se mostrou eficiente na detecção de alterações espectrais provenientes de sinais e sintomas de Puccinia triticina Erikss.