Situações de risco fazem parte da rotina dos profissionais da navegação aérea. Eventos com potencial efeito traumático podem culminar no desenvolvimento de um transtorno mental por parte dos indivíduos afetados. As reações físicas, cognitivas, emocionais e comportamentais resultantes de um incidente crítico podem afetar diretamente a segurança das operações aéreas, haja vista a interferência no trabalho realizado pelo operador. Visando lidar de modo eficaz com tais situações, Provedores do Serviço de Navegação Aérea no mundo inteiro se utilizam do programa CISM - Critical Incident Stress Management / Gerenciamento do Estresse em Incidente Crítico, que objetiva o apoio psicológico aos profissionais envolvidos em um incidente crítico, com vistas ao retorno à rotina operacional o mais rápido e da forma mais saudável possível, bem como minimizando a possibilidade de desenvolvimento de um Transtorno do Estresse Pós-Traumático. A Infraero - Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária, atuante em 66 Órgãos de Navegação Aérea no Brasil, não dispõe de programa desta natureza. Portanto, este trabalho propõe uma adaptação do CISM utilizado pela Eurocontrol para respectiva implementação na Infraero, tendo em vista ser um modelo amplamente difundido no mundo do Controle de Tráfego Aéreo.

The unmanned aerial vehicles (UAVs) has grown in military and civilian areas of application. Several industries (automotive, military, factories, space, etc.) use robots for dangerous and repetitive tasks. This work is dedicated to a special type of aerial platforms which has grown considerably in recent years, the quadricopter. These UAVs that has been highlighted by having ight characteristics and construction only, for example, hovering flight, vertical takeoff and landing, high maneuverability, low speed flight, and simple mechanics. This work proposes a tool for simulation and visualization of an aerial air-type quadricopter robots, using the flight simulator X-Plane 9, Matlab and Simulink. The aircraft under study is the so-called ITA-001, developed by the quadricopter study group the Aeronautical Institute of Technology. Started up by modeling quadricopter ITA-001 in flight simulator X-Plane, then this simulator has been interfaced with Simulink platform to build a computational simulation platform that meets to the requirements of research and educational group study quadricopter ITA.

O presente trabalho tem como foco verificar a validade da ferramenta de análise modal operacional aplicada na identificação de parâmetros modais de uma aeronave em voo, a partir da excitação por turbulência contínua. Para atingir este propósito foram realizados estudos sobre as teorias que fundamentam a análise modal teórica, experimental e operacional. Nesta última, a metodologia é aplicada baseada no conhecimento apenas da resposta do sistema estudado, sem o conhecimento dos sinais de excitação. Como técnica utilizada para implementar a metodologia proposta foi escolhida a de Decomposição no Domínio da Frequência Melhorada (EFDD - Enhanced Frequency Domain Decomposition) para a identificação dos parâmetros dinâmicos de uma aeronave F-5EM em voo. Esta técnica tem como premissa básica que a excitação do sistema estudado seja realizada através de um sinal do tipo ruído branco, implicando que a matriz de densidade espectral de potência do sinal de entrada deve ser constante. A identificação dos parâmetros é baseada na Decomposição em Valores Singulares (SVD) da matriz de densidade espectral de potência dos sinais de resposta do sistema, sendo este processo de avaliação realizada através do software OMA. Para verificar a coerência com a teoria, foi estudada a caracterização da turbulência contínua, de modo a verificar seu comportamento característico de ruído branco, buscando identificar uma matriz de densidade espectral de potência constante para o intervalo de frequências de interesse, ou seja, de 0 a 100 Hz. Além disso, foram verificados pontos relevantes sobre as principais fases de uma campanha de ensaios, ressaltando a importância da participação em conjunto das equipes solicitantes de dados, de instrumentação e de execução dos ensaios, desde o planejamento até a coleta de dados. Os dados coletados nesta campanha de ensaios em voo foram comparados com os obtidos em trabalhos anteriores e foram verificadas consistências nos parâmetros observados, sendo possível obter com clareza os modos de vibração da aeronave estudada. A metodologia foi, desta forma, considerada válida, sendo sugeridas propostas de trabalhos futuros, de forma a aumentar sua robustez.

A operação de veículos aéreos tripulados e não tripulados, sobre áreas povoadas e dentro de espaços aéreos não segregados, impõe a necessidade de voo coordenado entre os veículos e com o controle de tráfego aéreo. No caso de uma eventual perda de comunicação com o controle de tráfego no solo, ou a falta de contato visual com outra aeronave, o operador deve prover autonomamente separação segura e evitar a colisão. Embora este procedimento seja normalmente usado por pilotos de aeronaves tripuladas, os veículos aéreos não tripulados atualmente não são capazes de ver ou detectar e evitar outro conflito com outras aeronaves. Assim, este trabalho apresenta um novo método para proporcionar o guiamento tridimensional, de modo a realizar, de forma autônoma, a prevenção de colisão e também para restaurar a separação segura e adequada, sem algoritmos recursivos de otimização em tempo real. O método proposto é analisado através de vários possíveis cenários de encontro, mostrando um desempenho adequado com pouca carga computacional.

O conceito More Electric Aircraft (MEA) tem a finalidade de trazer ganhos de eficiencia para a aeronave. Os ganhos podem ser de redução dos custos de manutenção e de operação, de diminuição de peso da aeronave, menores consumo de combustível e impacto ambiental, entre outros. Esses ganhos são provenientes da substituição dos sistemas pneumáticos e hidráulicos por um sistema elétrico. O principal objetivo desse trabalho é a medição da confiabilidade de uma arquitetura MEA proposta, os outros ganhos deverão ser abordados em trabalhos futuros. Este trabalho apresenta a implementação do conceito MEA numa aeronave regional de 50 passageiros. O dimensionamento de arquitetura elétrica MEA levou em consideração como premissa básica a maturidade de cada componente e sua confiabilidade. A arquitetura elétrica MEA proposta é comparada com o sistema convencional utilizado na aeronave típica da mesma categoria. Os resultados mostram que a confiabilidade na arquitetura MEA é semelhante a da arquitetura convencional e apresentam a mesma ordem de grandeza, com exceção de um modo de falha hazardous que é introduzido na arquitetura MEA. Portanto, sob a ótica da confiabilidade, a arquitetura MEA pode ser aplicada em aeronaves de 50 passageiros.

Este trabalho tem como objetivo tratar da otimização da trajetória que uma aeronave descreve ao longo de uma missão de patrulha marítima de proteção de zonas econômicas exclusivas. É feita uma análise geral da trajetória, desde a decolagem até a patrulha e após a patrulha até o retorno para a base. A aeronave utilizada é uma aeronave fictícia, desenvolvida com fins unicamente acadêmicos pelo "Programa de Especialização em Engenharia", parceria entre a EMBRAER e o ITA. A otimização é feita separadamente em cada fase de voo. A subida após a decolagem e o cruzeiro até a região de loiter são otimizados de forma que seja obtido o máximo alcance e a altitude e a velocidade ideais de cruzeiro. A trajetória do loiter é feita de forma a varrer a região alvo com o máximo de tempo possível, consumindo o mínimo de combustível através da otimização da velocidade. A subida e o cruzeiro de retorno são análogos aos primeiros, porém, com os cálculos refeitos devido à menor massa da aeronave resultante da queima de combustível. Por fim, são feitas simulações a fim de ilustrar a trajetória da missão e o comportamento de algumas variáveis de interesse no desempenho da aeronave, além de analisar a influência do vento durante a fase de loiter. Todas as simulações são feitas utilizando o software MATLAB, da MathWorks.

Este trabalho consiste na integração dos modelos computacionais já existentes de dinâmica de vôo, controle de vôo e de atuadores de superfícies de comando de uma aeronave em um sistema de simulação baseado na plataforma xPC Target do software Matlab. Esse sistema compreende um cluster de 4 computadores PC interligados. Um computador está encarregado da gerência dos demais e cada modelo é executado em um computador diferente, com comunicação via um barramento Arinc 429, um barramento CAN e um barramento próprio para Memória Compartilhada, além do barramento Ethernet para gerência. O objetivo é obter uma simulação distribuída mais realista do comportamento dinâmico de uma aeronave sujeita a distúrbios padrão e considerando-se também e dinâmica dos atuadores. Para tanto, foram investigados detalhes dos protocolos de comunicação dos componentes de hardware utilizados, avaliando-se inclusive os tempos de latência nos três barramentos de comunicação do cluster. Foram implementados modelos básicos para dinâmica da aeronave, para a geração do sinal de controle e simulação das perturbações. Procurou-se também apresentar os passos detalhados para que a continuidade do trabalho fosse estimulada, inclusive das ferramentas utilizadas do Matlab. Espera-se que o resultado deste trabalho venha contribuir para o estudo de futuros pesquisadores nas áreas de engenharia aeronáutica, controle e automação, propiciando um ambiente distribuído e realista de simulação.

Este trabalho demonstra um método de controle tolerante a falhas. O desejo de criar um sistema de controle que faça com que a aeronave tenha respostas similares às entradas do piloto com ou sem uma falha no sistema de comando de vôo requer um conhecimento das possíveis falhas e como tratá-las. O método proposto integra a aeronave, a lei de controle não linear utilizando a técnica backstepping e a alocação de controle. A técnica de alocação de controle faz com que a lei de controle possa ser projetada independentemente do método de detecção da falha e do projeto do controlador.

Tem se verificado a presença crescente de erros de manutenção em aeronaves entre as diversas causas responsáveis por incidentes e acidentes aeronáuticos. Na verdade, estes erros na manutenção nem sempre podem ser atribuídos somente ao mecânico que realizou a tarefa. Existem outras pessoas relacionadas à manutenção que podem influenciar na realização daquela tarefa. Dentre elas, o engenheiro de procedimentos de manutenção que é a pessoa responsável pelas instruções contidas nos manuais de manutenção. Por vezes, um erro durante a manutenção de uma aeronave ocorre quando o mecânico realiza os passos descritos no check-list das tarefas de manutenção corretamente; porém, estas tarefas de manutenção não estão coerentes com a realidade. Este trabalho tem como finalidade co-relacionar os procedimentos de manutenção com os aspectos da segurança de voo, levando-se em consideração que, além de garantir a segurança, os procedimentos de manutenção visão a uma alta despachabilidade e também a baixo custo de manutenção, enquanto precisam garantir a aeronavegabilidade continuada da aeronave. Alguns conceitos básicos a respeito dos manuais de manutenção são introduzidos, bem como os modelos de SHEL e de Reason relacionados aos fatores humanos na manutenção. Para finalizar o trabalho, são apresentados e discutidos um exemplo de incidente e um exemplo de acidente, ocorrido devido à falta de informação correta nos manuais de manutenção.

Este trabalho avalia os efeitos na estimação de parâmetros aerodinâmicos de uma aeronave devido a erros não modelados da instrumentação de ensaio em vôo. O algoritmo utilizado para estimação dos parâmetros da aeronave é do tipo output error e a ferramenta estatística para análise da distribuição dos parâmetros estimados foi Monte Carlo. A análise estatística dos efeitos dos erros não modelados foi realizada com dados sintéticos de vôo, o que facilitou bastante as diferentes combinações de tipos de erros tais como ruído de medição, erro de polarização, fator de escala, atraso temporal, erros interferentes associados com cruzamento entre variáveis, latência dinâmica dos sensores e desalinhamento geométrico dos sensores. Foi verificado que o ruído de medição, o fator de escala e o cruzamento de variável não causam grandes erros nos parâmetros aerodinâmicos estimados enquanto que os demais tipos de erros geram erros que invalidam a estimativa dos parâmetros aerodinâmicos.