Submitted by Pós graduação Engenharia Civil (ppec@ufba.br) on 2017-08-11T17:53:53Z No. of bitstreams: 1 _DISSERTACAO_SANTIAGO_APENDICES_FINAL.pdf: 14347630 bytes, checksum: 0679653add68682948963ed2dbd27231 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-08-18T15:26:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 _DISSERTACAO_SANTIAGO_APENDICES_FINAL.pdf: 14347630 bytes, checksum: 0679653add68682948963ed2dbd27231 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-18T15:26:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 _DISSERTACAO_SANTIAGO_APENDICES_FINAL.pdf: 14347630 bytes, checksum: 0679653add68682948963ed2dbd27231 (MD5) / no Rio Saracura-Ba foi balizada na comparação entre as alturas do nível d’água medidas em campo e as simuladas, os resultados mostram que a variação em área assemelha-se a uma progressão aritmética, alternando em média 4.000m² com a modificação do coeficiente; para uma vazão de 183,61 (m3/s) a maior diferença em área chega a 17.382,35 m². A maior diferença na área encontrada na mancha de inundação utilizando o MDT-SRTM e o MDT-GNSS na modelagem hidráulica foi 16.347,75m² (19,11%), já utilizando o MDT-VANT e o MDT-GNSS foi 13.706,61m² (24,70%). A simulação da mancha de inundação ocorrida em 2013 com dados de posicionamento GNSS (mais precisa) quando comparada com a área da poligonal gerada pela equipe da UFBA através da interpolação dos pontos coletados em campo, apresenta diferença em área de valores que chegam a 22.694,25m² (22,08%) e em perímetro 75.84m (2.90%). Apesar do canal não ter sido apresentado com detalhamento de projeto, é possível observar que o mesmo não comporta a vazão de cheia do tempo de recorrência estudado, mostrando-se insuficiente para confinar o escoamento em sua calha, assim como, existem trechos do canal que não estão localizados no ponto de altitude mais baixa. Constata-se que atualmente ainda há residências em áreas de risco com a necessidade de serem relocadas. / O Brasil encontra-se entre os países do mundo mais atingidos por inundações e enchentes. Com o intuito de priorizar a redução dos riscos de desastres naturais, existe a necessidade de reorientar os esforços sobre o desenvolvimento de estratégias e ações para a redução do risco hidrológico investindo na evolução tecnológica com o intuito de aumentar a resiliência das comunidades mais susceptíveis ao risco. A pesquisa concentra seu estudo no canal do Rio Saracura onde a cidade de Lajedinho está localizada, esta, que em dezembro de 2013 foi atingida por uma inundação, onde as margens do rio foram ocupadas, ocasionando a destruição de casas e equipamentos urbanos, causando irreparáveis danos sociais, econômicos e naturais, assim como, dezessete vítimas fatais. A proposta deste trabalho baseia-se na utilização e análise dos Modelos Digitais de Terreno (MDT) derivados de imagens SRTM, de levantamento GNSS e por imageamento com Veículo Aéreo não Tripulado (VANT) aplicado a uma modelagem hidráulica para definição de áreas de risco de inundação. O escoamento no canal do rio Saracura foi modelado utilizando a equação da Energia, considerando o fluxo unidimensional e o regime permanente implementado no software HEC-RAS 5.0.3. Realizou-se a simulação da mancha de inundação da cheia de dezembro de 2013 observada em Lajedinho-Ba, comparando com dados de relatórios da época. Foram realizadas comparações entre as manchas de inundação geradas por MDT obtido por diferentes métodos de aquisição referentes às vazões máximas associadas aos períodos de retorno de 100, 300, 650, 1000 anos. A análise das discrepâncias das coordenadas do MDT-GNSS e MDT-SRTM atingiram resultados melhores que os esperados nesta pesquisa, a média das discrepâncias analisadas foi de 2.60m sendo menores que as discrepâncias utilizando o MDT-VANT de 4.12m. A calibração do coeficiente de Manning (n)

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-28T20:16:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Jacinaldo Balbino de Medeiros Junior.pdf: 3901180 bytes, checksum: 2a840ace5aafa9ab9cdf20725f69a02c (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-10T23:29:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Jacinaldo Balbino de Medeiros Junior.pdf: 3901180 bytes, checksum: 2a840ace5aafa9ab9cdf20725f69a02c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-10T23:29:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Jacinaldo Balbino de Medeiros Junior.pdf: 3901180 bytes, checksum: 2a840ace5aafa9ab9cdf20725f69a02c (MD5) Previous issue date: 2015-12-15 / Programa de Fomento à Formação de Recursos Humanos em Tecnologia de Equipamentos para Atuação no Setor de Petróleo, Gás e Biocombustíveis / Este trabalho visa especificar um veículo aéreo não tripulado (VANT) para inspeção de vasos de pressão em ambiente indústrial. Foram levantadas as restrições específicas ao tipo de veículo e a partir destas estipulou-se quais seriam os ensaios não destrutivos passíveis de serem realizados a bordo, a fim de possibilitar uma avaliação primária da condição estrutural do vaso sem a necessidade de para a operação deste. Em paralelo desenvolveu-se o estudo do sistema de controle de estabilidade do veículo utilizando a planta do pêndulo invertido como uma simplificação do sistema dinâmico do VANT. Sobre esta nova planta foi desenvolvido dois sistemas de controle, um baseado na teoria clássica de controle (PID) e outro baseado na teoria de controles adaptativos (MRAS), onde estes foram avaliados com relação a qual atenderia mais satisfatoriamente a resolução do problema da estabilização do VANT. O trabalho finaliza com uma análise das vantagens e desvantagens com relação a utilização dos VANTs para auxílio em inspeções industriais. / This work aims to specify an unmanned aerial vehicle (UAV) for inspection of pressure vessels in an industrial environment. Specific restrictions on the type of vehicle were raised and from these it was stipulated which non-destructive tests could be carried out on board in order to enable a primary assessment of the structural condition of the vessel without the need for its operation. In parallel, the study of the stability control system of the vehicle was developed using the inverted pendulum plan as a simplification of the UAV dynamic system. On this new plant two control systems were developed, one based on classical control theory (PID) and another based on the theory of adaptive controls (MRAS), where these were evaluated in relation to which would more satisfactorily solve the stabilization problem Of the UAV. The work ends with an analysis of the advantages and disadvantages with respect to the use of the UAVs to aid in industrial inspections.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-09-21T20:45:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Ivaneide de Oliveira Santos.pdf: 9682973 bytes, checksum: 9d343367dc127b6a931f4d2772559a33 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-24T18:46:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Ivaneide de Oliveira Santos.pdf: 9682973 bytes, checksum: 9d343367dc127b6a931f4d2772559a33 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-24T18:46:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Ivaneide de Oliveira Santos.pdf: 9682973 bytes, checksum: 9d343367dc127b6a931f4d2772559a33 (MD5) Previous issue date: 2017-06-20 / CAPES / As Geociências, no âmbito da inventariação, da valorização do Patrimônio Geológico e da representação da Geodiversidade, utilizam-se de ferramentas e metodologias específicas que buscam atender, de um lado, as demandas que norteiam as rotinas do pesquisador através de formulários de inventariação, softwares, etc. e, por outro lado, as demandas que inferem na perspectiva dos diferentes públicos-alvo, através de tabelas, mapas, sites, blogs, teses, livros, figuras, vídeos, artigos, textos, notas científicas, etc. Entretanto, cada vez mais, as Geociências e, consequentemente, os públicos-alvo, têm-se diversificado e evoluído no sentido das novas tecnologias e novas formas de acesso à informação. Neste sentido, as tecnologias da informação, da comunicação e dos sistemas de informações geográficas, juntamente com suas diversas ferramentas, acrescentam novas formas de aquisição e tratamento de informação, novos produtos e integração de elementos que complementam a informação inerente ao inventário do Patrimônio Geológico. A caracterização de aspectos Geológicos, Geomorfológicos, Geográficos, de caráter científico e/ou educacional, beneficia desta integração, pois permite uma visão mais ampla, diversificada e agregada da informação disponível. Possibilita ainda, novas formas de representação destes aspectos e do Patrimônio Geológico, como também diversifica as formas de valorização dos aspectos geoturísticos. O trabalho, tem como objetivo desenvolver uma nova metodologia para a exibição de informações on-line de sítios de Geodiversidade integrando a representação de estruturas em 3D, fotogrametria, informação SIG e imagens panorâmicas utilizando realidade aumentada integrando produtos utilizáveis por todos os tipos de público e com fácil interatividade.Diante deste cenário, foram utilizadas algumas informações coletadas em sítios de geodiversidade na região do Cânion do Rio São Francisco (Nordeste brasileiro), Fafe e Geoparque Macedo dos Cavaleiros (Norte de Portugal) e, posteriormente, aplicadas as ferramentas de edição de imagens (Photoshop, Corel 6., etc.), de Sistemas de Informações Geográficas (SIG), neste caso o Quantum GIS e de fotogrametria para restituição tridimensional. Com base neste trabalho, foi desenvolvida informação online, com recurso às linguagens Java script, html5, WebCL, que permitiu a integração de uma visita virtual a áreas de interesse geológico, com integração de elementos multimídia. Estes conteúdos podem ser utilizados durante o planejamento do inventário do Patrimônio Geológico, ou podem ser explorados numa plataforma online interativa, onde a reunião de elementos fotográficos, obtidos com veículos aéreos não tripulados (VANT), imagens panorâmicas a 360º interpretadas, modelos de representação tridimensional, elementos cartográficos e elementos informativos, promovem uma nova forma de representação dos aspectos Geomorfológicos, Geológicos ou do Patrimônio Geológico. A obtenção de dados de imagem para a produção de panorâmicas interativas a 360º e modelos tridimensionais foi realizada com recurso a veículos aéreos não tripulados (VANT). / Geosciences, in the scope of the inventory, the appreciation of the Geological Heritage and representation of Geodiversity, use specific tools and methodologies that seek to meet on the one hand, demands that guide the routines of the researcher through inventory forms, software, etc. and, on the other hand, the demands that emerge from the perspective of different target audiences, through tables, maps, websites, blogs, thesis, books, pictures, videos, articles, texts, scientific notes, etc. However, increasingly, the Geosciences and hence the target audiences, have diversified and evolved towards the use of new technologies, tools and new forms of access to information. In this sense, information technology, communication and geographic information systems, along with its various tools, add new ways of acquiring and processing information, new products and integration of elements that complement the inherent information to the inventory of the Geological Heritage. The characterization of Geological, Geomorphological or Geographical aspects, of scientific and/or educational nature, benefits from this integration, as it allows a broader view, more diverse and aggregated way of organize the available information. It also enables new forms of representation of these aspects and the Geological Heritage, as well as diversify the forms of promoting geotouristic aspects. In this scenario, we used the information collected in the inventory of geological heritage, held under Brilhas’s method (2005), of scientific interest sites in Canion region of San Francisco, and then apply image editing tools (Photoshop, Corel 6, etc.), Geographic Information Systems (GIS), in this case the Quantum GIS and photogrammetry applications for three- dimensional modelling. Based on this work, online information was developed, using the Javascript, html5, WebCL languages, which allowed the creation of a virtual visit to areas of geological interest, with integration of multimedia elements. This content allows the use in the planning of the inventory of the Geological Heritage, or it can be explored in an interactive online platform, where the assemblage of photographic elements, interpreted interactive 360º panoramic images, three-dimensional models, cartographic elements and pieces of information, promote a new form of representation of geomorphological and geological aspects or Geological Heritage. Obtaining photographic elements, intended for interactive panoramic images and 3D models, was performed using unmanned aerial vehicles (UAV).

A necessidade de minimizar os impactos causados por desastres, e pelos resíduos sólidos neles gerados, motivaram o desenvolvimento da gestão de resíduos de desastres em todo o mundo. Plataformas de sensoriamento remoto orbital e aeronaves tripuladas vêm sendo empregadas no auxílio à gestão de desastres e de seus resíduo, ainda que de forma restrita a casos mais extremos. O desenvolvimento tecnológico dos veículos aéreos não tripulados (VANTs), em especial os modelos civis comerciais de baixo custo, e a formulação da legislação que trata do seu uso, tem viabilizado sua aplicação em distintas áreas, dentre elas o mapeamento de precisão. A fim de analisar a aplicabilidade dessas plataformas de auxilio ao diagnóstico da geração de resíduos de desastres, foram selecionados dois conjuntos fotografias previamente obtidos com um VANT comercial quadrirotor. Em seguida, foi realizado o processamento desses dados no PhotoScan, visando a geração de mapas informativos. Buscou-se analisar a capacidade de identificação, quantificação e caracterização dos resíduos sólidos dispostos nas áreas mapeadas. Aspectos legais, econômicos e técnicos associados ao uso da ferramenta foram contemplados, afim de melhor fundamentar a aplicabilidade em questão. Os resultados indicaram relevante potencial de identificação e quantificação dos resíduos encontrados, e algumas limitações na capacidade de caracterizá-los. A atual legislação, e os aspectos econômicos e técnicos levantados favorecem a utilização de mini-VANT comercial para o uso proposto, ainda que de forma limitada à desastres onde a extensão afetada não seja demasiadamente extensa. A observância às boas praticas na escolha do equipamento, no planejamento e execução de vôo são fundamentais para a geração de mapas informativos contendo o posicionamento, o volume estimado e a composição estimada dos montes de resíduos encontrados. / The need to minimize the impacts caused by disasters, and the solid waste generated, motivated the development of methods and practices for the management of disaster residues all over the world. Orbital remote sensing platforms and manned aircraft have been used in the management of disasters and their residues, even though it restricts them to the most extreme cases. The technological development of unmanned aerial vehicles (UAVs), especially low-cost commercial civil models, and the formulation of legislation that deals with their use, has made their application viable in different areas, including precision mapping. In order to analyze the applicability of these platforms in aid of the diagnosis of disaster waste generation, two sets of photographs previously obtained with an \"off the shelf\" UAV were selected. Then, the processing of these data in PhotoScan was carried out, aiming at the generation of informative maps. It was sought to analyze the capacity of identification, quantification and characterization of the solid residues disposed in the mapped areas. Legal, economic and technical aspects associated to the use of the tool were contemplated, in order to better base the applicability on the question. The results indicated relevant potential of identification and quantification of the residues found, and some limitations in their capacity of characterization. The current legislation, and the economic and technical aspects raised favor the use of commercial mini-VANT for the proposed use, even though in a limited way to disasters where the affected extension is not too extensive. The observance of good practices in the choice of equipment, in the planning and execution of its execution are fundamental for the generation of informative maps containing the positioning, the estimated volume and the estimated composition of the amounts of residues found.

A necessidade de minimizar os impactos causados por desastres, e pelos resíduos sólidos neles gerados, motivaram o desenvolvimento da gestão de resíduos de desastres em todo o mundo. Plataformas de sensoriamento remoto orbital e aeronaves tripuladas vêm sendo empregadas no auxílio à gestão de desastres e de seus resíduo, ainda que de forma restrita a casos mais extremos. O desenvolvimento tecnológico dos veículos aéreos não tripulados (VANTs), em especial os modelos civis comerciais de baixo custo, e a formulação da legislação que trata do seu uso, tem viabilizado sua aplicação em distintas áreas, dentre elas o mapeamento de precisão. A fim de analisar a aplicabilidade dessas plataformas de auxilio ao diagnóstico da geração de resíduos de desastres, foram selecionados dois conjuntos fotografias previamente obtidos com um VANT comercial quadrirotor. Em seguida, foi realizado o processamento desses dados no PhotoScan, visando a geração de mapas informativos. Buscou-se analisar a capacidade de identificação, quantificação e caracterização dos resíduos sólidos dispostos nas áreas mapeadas. Aspectos legais, econômicos e técnicos associados ao uso da ferramenta foram contemplados, afim de melhor fundamentar a aplicabilidade em questão. Os resultados indicaram relevante potencial de identificação e quantificação dos resíduos encontrados, e algumas limitações na capacidade de caracterizá-los. A atual legislação, e os aspectos econômicos e técnicos levantados favorecem a utilização de mini-VANT comercial para o uso proposto, ainda que de forma limitada à desastres onde a extensão afetada não seja demasiadamente extensa. A observância às boas praticas na escolha do equipamento, no planejamento e execução de vôo são fundamentais para a geração de mapas informativos contendo o posicionamento, o volume estimado e a composição estimada dos montes de resíduos encontrados. / The need to minimize the impacts caused by disasters, and the solid waste generated, motivated the development of methods and practices for the management of disaster residues all over the world. Orbital remote sensing platforms and manned aircraft have been used in the management of disasters and their residues, even though it restricts them to the most extreme cases. The technological development of unmanned aerial vehicles (UAVs), especially low-cost commercial civil models, and the formulation of legislation that deals with their use, has made their application viable in different areas, including precision mapping. In order to analyze the applicability of these platforms in aid of the diagnosis of disaster waste generation, two sets of photographs previously obtained with an \"off the shelf\" UAV were selected. Then, the processing of these data in PhotoScan was carried out, aiming at the generation of informative maps. It was sought to analyze the capacity of identification, quantification and characterization of the solid residues disposed in the mapped areas. Legal, economic and technical aspects associated to the use of the tool were contemplated, in order to better base the applicability on the question. The results indicated relevant potential of identification and quantification of the residues found, and some limitations in their capacity of characterization. The current legislation, and the economic and technical aspects raised favor the use of commercial mini-VANT for the proposed use, even though in a limited way to disasters where the affected extension is not too extensive. The observance of good practices in the choice of equipment, in the planning and execution of its execution are fundamental for the generation of informative maps containing the positioning, the estimated volume and the estimated composition of the amounts of residues found.

Neste trabalho foi realizada a coleta de imagens de um trecho da área seca da UHE Álvaro de Souza Lima (Bariri – SP) e do lago da UNISINOS (São Leopoldo – RS), com câmeras e sensores, embarcados em RPAS (sistemas aéreos remotamente pilotados). As imagens resultantes foram processadas através da técnica estrutura do movimento (SfM), gerando ortomosaicos e modelos digitais de terrenos (MDTs). Pontos de checagem observados nestas imagens foram comparados com seus homólogos, obtidos por meio de posicionamento global diferencial no modo RTK. Testes estatísticos para verificação de hipóteses prévias de independência, aleatoriedade e normalidade, bem como, cálculos estatísticos e testes de inferência estatística foram realizados nas discrepâncias horizontais e verticais de ambos os produtos cartográficos. A verificação da exatidão vertical foi realizada somente nos produtos MDTs, a partir de feições de controle. O objetivo principal foi avaliar produtos cartográficos digitais gerados a partir de imagens coletadas por RPAS, quanto aos requisitos mínimos de exatidão geométrica para atendimento às leis estabelecidas pelos órgãos reguladores de energia elétrica. As discrepâncias horizontais observadas no ortomosaico da Unidade Hidroelétrica de Bariri apresentaram independência, não aleatoriedade e distribuição normal. Já para as discrepâncias verticais, foram independentes, aleatórias e normais. O teste t Student revelou tendência na posição horizontal e não tendência na vertical. O desvio padrão e o RMSE horizontais foram confrontados com o Padrão de Exatidão Cartográfica brasileiro através do teste Qui quadrado, indicando que os produtos têm precisão horizontal na escala 1:2000 (classe C) e, o MDT, na escala 1:10.000 (classe C), ambos com 95% de confiança e 22 e 19 graus de liberdade, respectivamente. A comparação entre MDTs conduziu a resultados semelhantes, porém demostrou que maiores discrepâncias ocorreram devido a fraca sobreposição de imagens. Para os produtos do lago UNISINOS, as discrepâncias cumpriram as hipóteses de independência e aleatoriedade. Porém, a normalidade não foi constatada pelo teste de Shapiro-Wilk. No entanto, através do teste U de Mann-Whitney, os produtos obtidos via sensor apresentaram semelhanças entre os pontos amostrados e seus homólogos. Através do teste direcional, os ângulos de direção foram medidos e caracterizaram a tendência horizontal para os ortomosaicos da UHE e do lago UNISINOS. Os resultados demonstraram que o mapeamento através de imagens via sensores embarcados em RPAS e processadas por SfM apresentaram exatidão posicional para integração com cartas de outras fontes, nas mesmas escalas. Portanto, estes produtos possibilitam a atualização de dados cartográficos para atender as demandas legais imputadas aos operadores de reservatórios. / In this work, the image collection was carried out on a stretch of dry area of the Alvaro de Souza Lima UHE (Bariri - SP) and of the UNISINOS lake (São Leopoldo) by cameras and sensors embedded in RPAS (Remotely Piloted Aerial System). The resulting images were processed using the Struture from Motion (SfM) technique in order to generate ortomosaicos and Digital Terrain Models (MDTs). Checkpoints observed in these images were compared with their counterparts obtained through differential global positioning in the RTK mode. Statistical tests for checking previous hypotheses of independence, randomness and normality, as well as statistical calculations and inference tests were conducted in the EN and h discrepancies of both cartographic products. The vertical accuracy verification was performed only in the MDTs products, from control features. The main objective of this work was to evaluate of digital cartographic products generated from photogrammetry collected by RPAS, with regard to the minimum requirements of geometric accuracy for fulfillment of the laws established by electric power regulatory agencies. The discrepancies observed in the orthomosaic of the Bariri Hydropower Plant exhibited independence, non randomness and normal distribution. However, for the MDT, these were independent, random, and normal. Students t-test showed a trend in the horizontal position and a non-trend in the vertical position. The horizontal standard deviation and RMSE (root mean square error) were analyzed according to the PEC-PCD Standard by the Chi-squared test, indicating that the orthomosaic fits at the 1:2,000 scale (class C), and the MDT, fits at the 1:10,000 scale (class C), both with a 95% confidence level and with degrees of freedom of 22 and 19, respectively. The comparison between MDTs leads to similar results, but showed that the largest discrepancies occur due to the weak overlap of the images. For the UNISINOS lake products, the discrepancies fulfilled the previous hypotheses of independence and randomness. But, the normality was not verified by the Shapiro-Wilk test. However, using the Mann-Whitney U test, the cartographic products obtained from a sensor showed similarities between the sampling points and their counterparts. By the directional test, it was measured the azimuth angles which characterizes the horizontal trend for the UHE and UNISINOS lake orthomosaics. The results demonstrated that the mapping by using images collected from sensors embedded in RPAS and processed through SfM presents positional accuracy for integration with maps from other sources, on the same scales. And therefore allows the updating of cartographic data map to meet the legal demands attributed to the reservoir operators.

Submitted by SBI Biblioteca Digital (sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br) on 2018-06-13T12:23:13Z No. of bitstreams: 1 JOSE RICARDO ALVES.pdf: 4604947 bytes, checksum: f43a40d3029436f7ad7bf03fe51c7e87 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-13T12:23:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSE RICARDO ALVES.pdf: 4604947 bytes, checksum: f43a40d3029436f7ad7bf03fe51c7e87 (MD5) Previous issue date: 2017-12-18 / Pontif?cia Universidade Cat?lica de Campinas - PUC - Campinas / The aim of this dissertation was to use current technology to collect environmental quantities of forests to perform a periodic monitoring that would aid in preventing the advance of degradation and deforestation of the urban forest remnants of Campinas, more specifically Mata do Quilombo, located in the Bar?o Geraldo district. The use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) in the diagnosis and preservation of this urban forest remnant provided a low-cost method and a non-invasive monitoring. The strategy was to use the UAV with embedded remotely-activated electronic sensors in order to collect units of environmental quantities such as the location of clearings within the forest created by deforestation, air temperature and humidity, luminosity and the georeferenced location of the study site. In addition to the UAV technology, wireless technology was also used to communicate with various frequency bands, thus validating the simultaneous operation of the embedded sensors without any interference between them or external sources. After the data was collected, the objective was to submit it to an outlier verification method and make them available in a monitoring center, so that the user could later save this information in a remote access system known as supervisory system. / Esse trabalho teve o intuito de utilizar tecnologias atuais para coleta das grandezas ambientais das matas para realizar um acompanhamento peri?dico dos remanescentes florestais urbanos de Campinas, mais especificamente a Mata do Quilombo, localizada no distrito de Bar?o Geraldo, que auxiliasse na preven??o do avan?o da degrada??o frequente e do desmatamento. A utiliza??o do VANT (Ve?culo A?reo N?o Tripulado) no diagn?stico e preserva??o desse remanescente florestal urbano proporcionou um m?todo de baixo custo e uma avalia??o de forma n?o invasiva. A estrat?gia visou utilizar o VANT com sensores eletr?nicos embarcados acionados remotamente afim de capturar unidades de grandezas ambientais como a localiza??o de clareiras no interior da mata provindas do desmatamento, temperatura e umidade do ar, luminosidade e localiza??o georreferenciada do local de estudo. Aliada ? tecnologia do VANT, tamb?m foi utilizada a tecnologia de comunica??o sem fio com diversas faixas de frequ?ncias, validando assim o funcionamento desses sensores embarcados em atividade simult?nea sem que houvesse interfer?ncias entre os mesmos e de meios externos. Ap?s a coleta, o intuito foi submeter os dados coletados a um tratamento de verifica??o de outlier (m?todo de descarte de dados que se distanciam dos demais) e disponibiliz?-los numa central de monitoramento, de forma que o usu?rio pudesse salvar essas informa??es posteriormente num servidor de acesso remoto conhecido como sistema supervis?rio.

O uso de aeronaves não tripuladas (VANTs) tem crescido substancialmente nos últimos anos, tanto no campo militar quanto no civil. Roadmaps preveem que em um futuro próximo essas aeronaves compartilhem o espaço aéreo com aeronaves convencionais, exigindo novas arquiteturas de sistemas embarcados que possam garantir uma operação coordenada e segura desses robôs. A maior parte das suas missões baseia-se fortemente em um conjunto de sensores transportados pela aeronave como parte da payload da missão. Contudo, não é trivial a integração de diferentes missões em diferentes aeronaves, visto que ainda não há uma padronização para a comunicação nesses robôs. Para possibilitar essa associação foi proposto neste trabalho a criação de um middleware. Para que se pudesse entender sobre a área de conhecimento dos VANTs realizou-se uma pesquisa sobre esses veículos e suas aplicações e então um protocolo chamado Smart Sensor Protocol (SSP) foi modelado, utilizando-se de técnicas formais para isso. O comportamento do protocolo está modelado com diagrama de estados, seguindo uma gramática escrita utilizando a forma BNF. Este modelo foi verificado com a ferramenta UPPAAL e sua implementação testada em placas Arduino. Os resultados dos testes mostraram que o modelo é viável para o ambiente de embarcados críticos visto que ele provê as funcionalidades necessárias neste cenário sem acrescentar um overhead na comunicação / UNMANNED Aerial Vehicles applications have grown substantially in recent years, both in military and civil fields. Roadmaps predict that in the near future these aircrafts will share the airspace with the conventional planes, requiring new architectures for embedded systems which may ensure a coordinated and safe operation. Most of its tasks are mainly based on a set of sensors carried by the aircraft as part of its payload. However, it is not trivial to integrate different missions in different aircraft plataforms, since there is no standardization for communication in such robots yet. To enable this type of association it was proposed in this masters project the designing of a middleware. It has been carried out a bibliographic review to find out the state-of-the-art in such field, including the specific applications in UAVs, and then a protocol has been modeled following formal techniques. This protocol is called Smart Sensor Protocol (SSP). The SSPs behavior was modeled through state diagrams according to a grammar described using BNF form. This model was verified with the UPPAAL tool and its implementation was run and tested on Arduino boards. The test results pointed out that the model is feasible for critical embedded environments since it provides the necessary functionality in this scenario without addition of an overhead in its communication

Este trabalho apresenta os principais conceitos de um modelo de referência, chamado de Consciência Situacional em Voo (In-Flight Awareness, IFA), e sua implementação embarcada IFA2S (In-Flight Awareness Augmentation System). IFA é um conceito novo e realista e voltado à melhoria da segurança de voo de VANTs. IFA2S tem o potencial de alavancar confiabilidade dos VANTs aos níveis encontrados na aviação geral. Ele aumenta a consciência aeronave tanto em relação a si mesma e seu ambiente circundante e, ao mesmo tempo reconhece restrições da plataforma para agir de acordo com algoritmos de decisão pré-definidos. Este trabalho apresenta o IFA como consequência dos requisitos de segurança estabelecidos através da metodologia STPA, faz uma avaliação quantitativa do impacto do IFA2S no risco operacional dos VANTs e apresenta orientações de implementação em hardware. Simulações de validação são realizadas com uso do software Labview e do simulador de voo XPlane. / This work presents the key concepts of IFA, In-Flight Awareness, and its implementation IFA2S (In-Flight Awareness Augmentation System). IFA is a novel and realistic concept intended to enhance flight safety. IFA2S has the potential to leverage UAVs reliability to the levels of general aviation aircraft. It increases aircraft awareness regarding both itself and its environment and, at the same time recognizes platform constraints to act in accordance to predefined decision algorithms. This paper presents the IFA as a consequence of the safety requirements established using STPA methodology, a quantitative assessment of the impact of IFA2S in the operational risk of UAVs as well as suggestions for hardware implementation. Simulations are carried out using Labview software and the flight simulator XPlane.

Este projeto tem como objetivo a especicação de um enlace de comunicação digital para veículos aéreos não tripulados. Os principais desaos presentes no meio de transmissão serão evidenciados, assim como o impacto acarretado no sistema de comunicação. O projeto foi dividido entre a parte analógica e digital. A parte analógica tratará dos requisitos de potência para o devido funcionamento do canal através do procedimento de link budget. O projeto da parte digital, por sua vez, empregará a técnica de transmissão OFDM. No presente trabalho foi sugerido um método de estimação do canal utilizando os tons pilotos. O desempenho desta abordagem será medido através de uma simulação de monte Carlo / This project aims to design a digital data communication link for unmaned aerial vehicles. We will focus the main challenges and their impacts in the communication system. The project was divided in an analog and digital block. The analog block address the power requirements that make the system works by using a link budget procedure. The digital block will use the OFDM transmission technique. In this work we also suggest a channel estimation procedure via pilot tones. The performance of this approach will be measured by Monte Carlo Simulation