O DIANA é um sistema especialista cujo domínio de aplicação é o Sub-Sistema de Navegação Aviônica Militar e tem por objetivo, auxiliar o piloto ou a equipe de manutenção em terra, diagnosticando as possíveis falhas do Sub-Sistema de Navegação,e também servindo como instrumento para treinamento de pessoal. O DIANA faz uso das observações do piloto, ou da equipe de manutenção. em relação a alguma anomalia ocorrida no sistema aviônico. interagindo através de perguntas com o usuário do DIANA.Tal sistema foi desenvolvido com a colaboração da EMBRAER que forneceu os especialistas, e proporcionou o conhecimento necessário; também do ITA, que forneceu o suporte computacional.-

O objetivo deste trabalho é apresentar o estudo, projeto e desenvolvimento do sistema DePCon - Sistema de Deteção e Predição de Conflitos em tráfego aéreo. Este sistema é composto básicamente por duas funções, nomeadamente, deteção e predição de conflitos. A primeira tem como finalidade, a seleção de pares de aeronaves, para os quais a separação mínima não foi observada no momento presente. Já a segunda tem como objetivo prever os conflitos que poderão ocorrer a curto prazo. Visando aumentar a portabilidade e diminuir os custos, este sistema foi implementado em um micro-computador PC / AT. Como o DePCon se baseia em dados oriundos de radar, faz-se necessária a conexão deste equipamento com outro idêntico, no qual seja instalado o sistema" SRBC" (Simulador Radar Baixo Custo). A finalidade da integração com o "SRBC" reside no fato deste sistema simular uma varredura de radar e portanto prover o sistema DePCon dos dados necessários. O sistema proposto neste trabalho foi implementado com o intuito de auxiliar na formação e treinamento de controladores de tráfego aéreo, mais especificamente, de controladores de rota, formação essa ministrada pelo IPV (Instituto de Proteção ao Vôo). Além desta contribuição, considera-se importante para o país que se façam os primeiros estudos nesta área, evitando-se desde já uma dependência futura em sistemas importados, cuja tecnologia não seja de inteiro domínio local.

Esta tese trata do projeto de sistemas VANT (Veículo Aéreo Não-tripulado), categorizados como mini-VANT e com algumas funcionalidades inspiradas em sistemas biológicos, exemplificando e aplicando conceitos desenvolvidos num sistema específico denominado de Bio-VANT como o emprego de funcionalidades bio-inspiradas, inéditos para esse segmento. O sistema desenvolvido permite ao operador voar e controlar remotamente uma aeronave através de uma estação de solo. A aeronave é um VANT de pequeno porte. Nela estão embarcados sistemas de telemetria por RF, sensores de posicionamento espacial e de estabilização a fim de garantir a navegação, estabilização e controle da aeronave de forma manual ou automática. A estação de solo é composta por um computador equipado com interfaces que possibilitam a aquisição em tempo real de imagens e dados de telemetria provenientes da aeronave. Softwares contidos na estação de solo possibilitam a criação de missões específicas, direcionamento automático da antena, lançamento automático, controles de voo, interface com outros softwares, além de um completo sistema de navegação via waypoints, com uma interface visual e sonora, contendo instruções de navegação de fácil compreensão, como os sistemas aviônicos de última geração. Através de um capacete específico (HMD), com visores de LCD, alto-falantes e giroscópio, as informações de voo, provenientes da estação de solo, são representadas de forma visual e sonora. Com isso, é possível a total integração entre piloto e aeronave, criando assim um cockpit virtual para a pilotagem remota do VANT. Adicionalmente aos sistemas de navegação e controle do VANT, para algumas funcionalidades, como, por exemplo, a estabilização e determinação da atitude da aeronave, é utilizado um mecanismo de estabilização bio-inspirado, assim como, um sistema de pouso baseado na habilidade sensorial de ecolocalização dos morcegos e um terceiro sistema, denominado de sistema de navegação bio-inspirada para estimar a proa da aeronave, através de uma bússola solar. Como principais conclusões, por meio dos estudos realizados, observa-se ser possível o emprego de normas aeronáuticas tanto para o desenvolvimento de software como hardware, a utilização de equipamentos COTS, de fácil aquisição e de baixo custo para o desenvolvimento do sistema VANT, o desenvolvimento e a utilização de um modelo de sistemas de navegação e controle bio-inspirados. Com o desenvolvimento de um sistema VANT modular e portátil com os conceitos introduzidos nesta tese, tornou-se possível a sua utilização para aplicações civis e militares, desenvolvendo assim, uma tecnologia original.

O aperfeiçoamento da navegação aérea segundo o conceito CNS/ATM inclui a implementação do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) como elemento provedor de infra-estrutura de navegação e os conceitos de Navegação de Área (RNAV), de Performance de Navegação Requerida (RNP) e da Redução dos Mínimos de Separação Vertical (RVSM) como elementos de gestão de tráfego aéreo. A Organização da Aviação Civil Internacional considera estes elementos como solução de longo prazo para melhorar a eficiência e a segurança do espaço aéreo frente ao crescimento do tráfego. Todavia implementá-los significa investir para adequar operadores e Provedores de Serviço de Tráfego Aéreo às normas que regem a prática de tais elementos. Neste trabalho, a implementação da RNAV, da RNP, da RVSM e do GNSS como meio primário de navegação no espaço aéreo brasileiro são avaliadas qualitativamente. Para tanto, os custos e benefícios operacionais e econômicos, ligados a cada elemento citado, são investigados e contextualizados na realidade do país. A título de estudo de caso, uma análise quantitativa de custo-benefício da implementação da RVSM no Brasil é realizada. Os resultados obtidos foram favoráveis para a aviação comercial, enquanto que inviáveis para a aviação geral de forma agregada. A viabilidade da aviação geral deve portanto ser analisada caso a caso, segundo a utilização da aeronave em questão e seus custos de aprovação operacional.

Este trabalho tem como proposta indicar a melhor metodologiapara desenvolver um Sistema de informacoes de Cartas de Navegacao, para ser embarcado em aeronaves. Este Sistema de Informacoes Geograficas (SIG) funciona em microcomputador. A imagem digitalizadae a principal componete da informacao. Sera descrito aqui, a estrutura de dados, armazenamento, e apresentacao da imagem no microcomputador.

O propósito do trabalho consiste em desenvolver os algoritmos necessários para o acionamento (controle) dos instrumentos aviônicos de navegação aérea do simulador de aeronave TUCANO, denominacao Embraer - EMB 312 e denominação FAB T-27 no momento está sendo revitalizado (modernizado) pelo ITA. Os instrumentos utilizados nesta aeronave e que foram simulados neste trabalho, são os seguintes: "RMI" - (Radio Magnetic Indicator) - relativo a um sistema ADF (Automatic Direction Finder). "HSI" - (Horizontal Situation Indicator) - utilizado pelo ILS (Instrument Landing System) e pelo VOR (VHF - Omni Range). Indicador do sistema "DME" - (Distance Measuring Equipment). Para se efetuar a simulação dos instrumentos descritos, considera-se a Terra uma esfera. Os cálculos utilizam conceitos da trigonometria esférica e emprega-se o método do "Seno-Verso". Para obter-se a posição da aeronave, levou-se em conta as equações simplificadas da mecânica do vôo do Tucano. As posições dos Rádio Auxílios (RA) são acessadas de um banco de dados. Os cálculos foram implementados em linguagem C e desenvolveu-se em uma tela gráfica para os instrumentos simulados, de forma estilizada.

Future air traffic management (ATM) systems have been identified as a matter of great significance for the evolution of future air navigation systems (FANS). As one function of ATM, Air Traffic Flow Management (ATFM) provides a service complementary to Air Traffic Control (ATC). In this research, a Knowledge-Based System (KBS) has been designed to try to solve the ATFM problem. For timetable rescheduling, the system attempts to modify airlines tiemtable to smooth traffic peaks at airports during rush-hours. For centralized flow control, the system works on-line to forecast the place, time and magnitude of the congestion and to take some actions to prevent this congestion. As an Artificial Intelligence language, Prolog was chosen for developing the prototype of the Knowledge-Based ATFM System. The research gives a conceptual description of the application of KBS (specially in Prolog) in the ATFM domain. Using this system, a study of the Brazilian ATFM systemincluding the main airports of the country has been done.

Esta trabalho consiste no desenvolvimento e teste em simulação de um software para integrar o GPS (Sistema de Posicionamento Global por Satélite) a um SNI (Sistema de Navegação Inercial). A fim de integrar os dois sistemas foi utilizado um Filtro Kalman Estendido (FKE), e o GPS foi considerado como um aucílio externo para o SNI. O filtro de Kalman foi utilizado para estimar os erros presentes na informação fornecida pelo SNI.

Esta tese apresenta o desenvolvimento de um acelerômetro MEMS para navegação inercial. O projeto teve que aderir e superar as fortes limitações do serviço de fabricação multi-usuário e dos escassos recursos de pós-processamento disponíveis. O elemento sensível usa a topologia de placas paralelas com realimentação de força. A deflexão da massa de prova, decorrente de uma aceleração externa, gera variação diferencial nas capacitâncias do sensor. Essa deflexão é compensada pela aplicação de força eletrostática na massa de prova. O esforço necessário para cancelar a aceleração externa torna-se então a medida do acelerômetro. A eletrônica proposta usa um amplificador de carga em circuito integrado e um circuito externo para realizar a lei de controle e gerar a realimentação de força. O desempenho teórico/simulado é de 40 ug/sqrtHz de ruído mecânico, 100 Hz de largura de banda e 10 g de fundo de escala. Este desempenho é bastante adequado para uso em navegação inercial de diversas aplicações. Foi feito o projeto do sensor MEMS, de blocos da eletrônica integrada e do compensador de realimentação de força. Para testar o conceito do circuito de leitura do sensor, foi projetada e testada uma montagem discreta. O sensor MEMS foi fabricado pelo serviço multi-usuário da MEMSCAP. Uma amostra foi pós-processada no laboratório CCS-Unicamp: foi feita uma corrosão sobre a placa central e posterior wedge bonding para a montagem. A montagem apresentou dificuldades e não foi concluída. Da eletrônica, duas rodadas de microfabricação foram realizadas na austriamicrosystems. A primeira consistiu em circuitos baseados em amplificador operacional, enquanto a segunda foi uma fonte de referência bandgap. Foram realizados os testes de ambos os circuitos integrados, que positivamente verificaram os resultados de simulação.

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.