Esta dissertação tem por objetivo desenvolver e aplicar um modelo de programação linear que minimize o custo de abastecimento em rotas aéreas de uma empresa aérea com múltiplas escalas. Utiliza-se como ponto de partida o estudo dos aspectos operacionais de um procedimento frequentemente utilizado nas empresas aéreas denominado de "Tanqueamento de Combustível" no qual, a princípio, uma maior quantidade de combustível é abastecida nas localidades onde o preço por litro do mesmo é menor. O consumo adicional por quantidade extra de combustível transportado é o fator de grande relevância, ao lado do preço, na determinação das localidades onde será efetuado tal abastecimento. O custo de transporte deste combustível extra deve ser levado em conta. A maioria das abordagens encontradas na literatura técnica prevê a análise de cada trecho separadamente. Neste trabalho desenvolveremos um modelo para a estratégia de abastecimento de combustível que efetue a análise de todos os trechos de forma simultânea. Tal modelo será aplicado à frota de jatos médio porte (com capacidade na faixa de 100 assentos) em malha de vôos semanal de uma empresa aérea comercial brasileira. Será verificado se tal tipo de estratégia geraria os valores de redução de custos operacionais conforme previstos na literatura, apresentando projeções de ganhos mensais e anuais caso tal procedimento fosse adotada. Adicionalmente, uma discussão do impacto ambiental de tal procedimento para a referida malha aérea também é proposta, uma vez que maiores quantidades de abastecimento implicam em maiores consumos de combustível em cada etapa considerada e consequentemente maiores níveis de emissão de gases poluentes.

Faz-se neste trabalho a simulação de sinais complexos bidimensionais de radar (distância x azimute). Considera-se o sinal eco de alvos com desvio Doppler, ruído térmico, clutter estacionário e móvel. Os processadores MTI (Moving Target Indicator), CFAR (Constant False Alarm Rate) e Integrador de Pulsos são implementados e seus respectivos desempenhos são analisados. O programa de simulação foi desenvolvido em MATLAB.

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta integrada, capaz de auxiliar a investigação da influência causada no sistema pneumático de uma aeronave operacional (Legacy Executive) devido à ampliação do seu envelope de vôo. Considerando que um possível aumento no número de assentos esteja incluído nesta ampliação do envelope de vôo e como tal fato ocorre a elevadas altitudes e a baixas ou altas temperaturas, justifique-se a análise exclusiva dos requisitos de carga térmica, pressurização e ar fresco. Será realizada uma análise do problema, da teoria envolvida e em seguida um modelamento matemático dos requisitos citados anteriormente, sendo a ferramenta desenvolvidas em paralelo com base nas teorias e exemplos resolvidos de várias referências bibliográficas.Resultados serão gerados e análises realizadas, com a finalidade de avaliar a aplicabilidade e o potencial da ferramenta, além de ilustrar a teoria estudada. Destaca-se que o respectivo trabalho não tem um enfoque somente acadêmico (teórico), mas também uma aplicação prática.

A Gerência da Saúde de Aeronaves (GSA) ée um sistema que integra conhecimentos, monitoramento e análise de dados em tempo real de aeronaves para determinar o status atual e futuras intervenções de manutenção com o objetivo de reduzir atrasos, cancelamentos e custos não previstos de manutenção. No entanto, o sucesso na operação deste sistema depende da confiança da informação reportada pelos sistemas de diagnóstico e prognóstico da aeronave. Este estudo tem como principal objetivo explorar comparativamente as principais metodologias para projeto de sistemas de diagnóstico no contexto de Gerência da Saúde de Aeronaves, com a finalidade de prover ao projetista condição de realizar o projeto mais adequado para uma aplicação específica.

No presente trabalho foi realizada uma análise da redução do custo operacional direto de uma aeronave de transporte comercial através da implementação do algoritmo de otimização de trajetória com o alcance fixo desenvolvido por ERZBERGER; LEE (1980). O algoritmo foi implementado em MATLAB 6.5R e as simulações foram realizadas utilizando-se um modelo de aeronave fictício. A função objetivo utilizada no algoritmo de otimização de trajetória ée a função custo, que inclui o custo do combustível e o custo de tempo. O algoritmo se baseia em uma aproximação que considera a trajetória completa como sendo constituída de três segmentos: a subida, o cruzeiro e a descida. Os três segmentos são otimizados levando-se em consideração a iteração entre os segmentos, diferentemente do procedimento clássico, que considera a otimização de cada segmento independentemente. O processo de otimização ée efetuado pela aplicação da teoria do controle ótimo e a metodologia utilizada para o cálculo da trajetória ótima com o alcance fixo ée derivada do Método da Energia. Os resultados obtidos através das instituições foram: os perfis de trajetória ótima e de velocidade, a altitude e a velocidade ótima de cruzeiro, o consumo de combustível, o tempo de viagem e o custo operacional direto. A máxima economia obtida com a otimização da trajetória atingiu 24,52% para viagens de longo alcance, a redução no custo operacional se torna menos significativa. Com o objetivo de inserir a otimização da trajetória de uma aeronave isolada dentro do contexto operacional foi abordado o sistema de controle de tráfego aéreo; apresentando os órgãos reguladores, a divisão do espaço aéreo, as regras de vôo estabelecidas e os serviços de tráfego aéreo. O sistema atual tem se tornado ineficiente devido ao forte crescimento do tráfego aéreo verificado nos últimos anos, gerando problemas que refletem em custo para as operadoras aéreas, tais, como: atrasos, estruturas de aerovias ineficientes e imposição de níveis de vôos que não são econômicos para a operação. Tais restrições impossibilitam as companhias aéreas de operarem os vôos nas trajetórias ótimas, o que causa perda de eficiência econômica e de competitividade. Foi realizada uma pesquisa de trabalho e projetos atuais que visam aumentar a eficiência do sistema de controle de tráfego aéreo. Os diversos programas e estudos proposto apontam para a reformulação do conceito de sistema de tráfego aéreo visando aumentar a flexibilidade de operações e redução nas restrições impostas pelo controle de tráfego aéreo a um mínimo necessário, apenas para garantir a segurança de vôo, ou seja, a aproximação do conceito denominado "Free Flight". Para viabilizar o novo conceito de tráfego aéreo seriam necessárias a implementação de novas tecnologias de comunicação e vigilância; a automação de muitos processos que atualmente são realizados pelos controladores e pelos pilotos; a distribuição de responsabilidades entre a tripulação na cabine de comando, os centros de operação das companhias aéreas e os controladores de tráfego, bem como o desenvolvimento de algoritmos eficazes de resolução de conflitos de múltiplas aeronaves. A aplicação da otimização da trajetória só será efetiva no ambiente do novo conceito de sistema de tráfego aéreo, onde as restrições operacionais são minimizadas e as operadoras aéreas têm a flexibilidade de escolher a rota desejada e efetivamente voar na trajetória planejada.

Estoques podem significar, para muitos fabricantes, distribuidores e varejistas, um dos maiores investimentos realizados para a garantia do bom funcionamento das empresas. A necessidade de atendimento de curto prazo das expectativas dos clientes pode levar a gestão a tomar decisões de aumento excessivo nos seus estoques, desconsiderando em alguns casos os enormes custos que esta decisão pode trazer às empresas. Um dos maiores desafios na redução de custos de empresas contidas em cadeias de suprimento complexas é o gerenciamento eficiente de seus estoques. Neste contexto, o VMI (Vendor Managed Inventory ou Estoque Gerenciado pelo Fornecedor) é proposto como o modelo aplicado a essa estratégia de gerenciamento. O trabalho apresenta a substituição do modelo atual de gestão de estoque da empresa analisada (cliente) pelo sistema VMI nos fornecedores escolhidos. O Estudo de Caso busca, ainda, identificar para cada um dos fornecedores o modal de transporte que gera menores custos logísticos totais para o processo de compras através da aplicação de um modelo matemático de minimização de custos. Como resultado, obteve-se uma redução significativa nos níveis de estoques médios no cliente sem efeitos negativos no atendimento à linha de produção. Outro resultado importante do trabalho foi a identificação do modal mais indicado ao transporte dos itens de cada um dos fornecedores após uma análise completa da estrutura de custos logísticos do processo.

Tradicionalmente os métodos utilizados para projetos de aeronaves estão focados na redução de fatores como consumo de combustível ou peso. Entretanto, há necessidade de se implantar modelos mais sofisticados e realistas que considerem adequadamente o ponto vista do operador. O projeto de aeronaves consiste em uma tarefa complexa que integra diversas disciplinas. Contudo, somente nos últimos anos, com o avanço da computação e de novos métodos de otimização, a indústria aeroespacial pôde usufruir de plataformas de projeto e otimização multidisciplinar (MDO). Nesse contexto, este trabalho tem por objetivo desenvolver uma plataforma de otimização multidisciplinar capaz de auxiliar no projeto conceitual de uma aeronave com o menor custo operacional direto (DOC). Foram consideradas disciplinas de peso, aerodinâmica, desempenho e custos. Foram aplicadas equações semi-empíricas, baseadas nas metodologias de Roskam, Torenbeek e Raymer, a fim de se reduzir a carga computacional. Um algoritmo genético foi implantado como método de otimização. No final do trabalho é proposto um estudo de caso que consiste na otimização de uma aeronave de 138 passageiros para uma determinada malha aérea. Os resultados mostraram que o DOC é bastante suscetível a variáveis, tal como preço do combustível. A otimização de apenas um dos componentes do DOC, como o peso ou consumo, não significam a real redução dos custos.

Atualmente o desenvolvimento de produto deve ser totalmente orientado ao mercado para aumentar o desejo de consumi-lo e conseqüentemente o seu valor. Isto não é diferente para o caso de aeronaves. Uma maneira de aumentar o interesse do mercado por uma aeronave é desenvolvê-la minimizando o seu custo de ciclo-de-vida (CCV). Uma aeronave que apresenta um reduzido custo de ciclo-de-vida é mais economicamente eficiente. Neste trabalho, uma introdução ao custo do ciclo-de-vida é apresentada e o conceito de desenvolvimento Design For é aplicado visando a minimização do custo do ciclo-de-vida (CCV) de aeronaves durante as fases conceitual e preliminar do desenvolvimento. A técnica de diagrama de redes para modelar as relações entre as variáveis significativas e os custos (ou direcionadores de custo) que compõem o CCV é utilizada. A engenharia simultânea também é introduzida pois esta abordagem de desenvolvimento depende, para ser realizada, de um alto grau de integração entre os times de engenharia. Por fim, a importância de uma ferramenta computacional para operacionalizar o modelo de desenvolvimento implementado em diagrama de redes é evidenciada e um exemplo de aplicação computacional, baseado num modelo de custo de ciclo-de-vida é apresentado.

A redução dos impactos ambientais ocasionados pela operação de aeronaves vem sendo alvo de interesse. Neste contexto, insere-se a redução dos níveis de ruído permitidos em pousos e decolagens devido ao crescimento do número de residências próximas a aeroportos. Nessas regiões, há sensores estrategicamente localizados capazes de medir o ruído, acarretando pesadas multas aos operadores caso desrespeitem certos limites. Isto exige que sejam encontradas alternativas para aeronaves cujos projetos são antigos, quando limites impostos pelas autoridades aeronáuticas eram mais brandos. Uma medida é atuar sobre os comandos da aeronave, executando procedimentos de decolagem e pouso com nível de ruído percebido EPNL ("Effective Perceived Noise Level") em dB reduzido. Neste trabalho analisa-se a trajetória de decolagem em busca de uma solução ótima que minimiza o ruído no ponto de interesse nesta fase de vôo. A dinâmica do problema é modelada através de equações diferenciais de movimento tridimensional e massa da aeronave concentrada, sem levar em conta sua dinâmica de corpo rígido já que esta não influencia no modelo de predição de ruído. Considera-se como fonte de ruído apenas os motores. Através de restrições não lineares, garante-se que a trajetória otimizada respeita limites físicos da aeronave. A atmosfera é modelada sem vento e segue o modelo de atmosfera padrão da ICAO, amplamente utilizado pela indústria em cálculos de desempenho. Por sua vez, o modelo dos motores é construído com curvas de tração em função de altitude e Mach de vôo, as quais provêm de dados conhecidos de motores reais, cujos valores serviram para ajustar um modelo termodinâmico teórico de motor turbojato. Parâmetros do modelo como a massa da aeronave, suas dimensões e suas características aerodinâmicas foram tomadas de um avião bimotor a jato de pequeno porte, cujos dados foram encontrados na literatura. Isto torna o modelo fisicamente similar à aeronave Bombardier Learjet 25.

A presente dissertação trata a navegação 2D do robô Trekker, um robô de acionamento diferencial, equipado com sensores de baixo custo e de baixa precisão, a saber um sonar e um sensor infra-vermelho, em um ambiente indoor povoado por marcos artificiais (cilindros). Neste trabalho, realiza-se localização global e investiga-se a realização de localização e mapeamento simultâneos com o mesmo robô. Para este fim, o algoritmo de localização Monte Carlo é aplicado para resolver o problema de localização global utilizando marcos artificiais, extraídos a partir da fusão de dados dos sensores por ocasião da observação do ambiente. Enquanto que localização e mapeamento simultâneos foram implementados através do algoritmo FastSLAM, que implementa o rastreamento da localização do robô ao mesmo tempo em que constrói um mapa de características do ambiente, também utilizando marcos artificiais da mesma maneira como aconteceu na solução de localização global. Por fim, os resultados mostram sucesso da abordagem empregada na localização global, alcançando o intento de atribuir maior inteligência ao robô Trekker e menor dependência de estruturação do ambiente em relação aos predecessores dele. .