No trabalho descreve-se a formação de imagens de um Radar de Abertura Sintética (SAR) e o conceito de imagem SAR polarimétrica. Avaliam-se as medidas de Entropia, Anisotropia, Ângulos Alfa e Beta calculados a partir de diferentes formas de representação do vetor de espalhamento, obtidos a partir da matriz de espalhamento dos alvos. Propõe-se a medida da Sub-Entropia como alternativa da medida de Anisotropia, que pode ser utilizada isoladamente ou em conjunto com a Anisotropia. O uso da Sub-Entropia em conjunto com a Anisotropia propicia um melhor realce no processo de análise de mecanismos espalhadores secundários presentes nas imagens SAR polarimétricas. Utiliza-se na avaliação do trabalho realizado imagens polarimétricas SAR, na Banda L, do sensor ESAR do Instituto de Microondas e Radar do Centro Alemão de Pesquisa Aeroespacial (DLR).

Em todo desenvolvimento, seja ele eletrônico ou não, existe sempre a necessidade de realização de testes, com o objetivo de avaliar, validar e aperfeiçoar o sistema projetado. Os sistemas de telemetria permitem observar as mais diversas fontes de dados à distância, onde o acompanhamento de determinadas características de um equipamento possa ser realizado diretamente no ambiente onde ele será utilizado. Apesar de ser grande a aplicação dos sistemas de telemetria, o custo de equipamentos utilizados para este fim é normalmente muito elevado. Este trabalho apresenta uma solução que atende aplicações específicas de sistemas de telemetria visando um baixo custo de implementação. Como exemplo, é apresentado o caso de um sistema desenvolvido para a indústria de defesa.

Esta tese aplica técnicas de modelagem e simulação de sistemas a eventos discretos no ciclo de desenvolvimento do produto aeronáutico. As técnicas de simulação discreta consistem um recurso flexível para análise de soluções em apoio aos processos de negócio do ciclo de desenvolvimento do produto aeronáutico, por meio da comparação de cenários produtivos, análise do impacto de modificações e da criação de novos processos. Entretanto, a escolha do método de modelagem, da ferramenta de simulação e das condições para utilização de cada técnica não são triviais e impactam não apenas nos resultados obtidos mas no esforço requerido para execução da simulação. Neste âmbito, este trabalho propõe um método para execução de projetos de simulação discreta. Em seguida, analisa-se a aplicabilidade de duas abordagens de modelagem e simulação discretas nas diversas fases do ciclo de desenvolvimento do produto aeronáutico por meio de exemplos de projetos de simulação discreta em cada fase. Analisa-se comparativamente a simulação orientada a eventos, considerando em particular o uso de redes de Petri, e a simulação orientada a processos, baseada em redes de filas, considerando em particular o uso da ferramenta comercial de simulação discreta, QUEST. Por meio deste trabalho, pretende-se contribuir para a utilização eficiente de ferramentas de simulação à eventos discretos, por parte das as empresas do setor aeronáutico.

Este trabalho trata do fenômeno da recuperação elástica de chapas metálicas dobradas. O problema da recuperação elástica é muito comum na indústria de conformação mecânica e de também extrema importância, pois, muitos componentes estruturais são fabricados pelo processo de dobramento de chapas, sendo posteriormente interligados por meio de elementos de união. Entretanto, a falta de precisão dimensional dessas chapas dobradas pode resultar num pré-tensionamento das juntas e elementos de união, devido à montagens forçadas. Como conseqüência haverá uma redução na vida esperada para o componente estrutural, associado ao aumento das tensões de trabalho. Por isso, processos não convencionais com uso de elastômero foram desenvolvidos e são utilizados na indústria aeronáutica, permitindo menor recuperação elástica dos componentes conformados, no entanto, para a maioria desses processos não há uma modelagem teórica. Assim, este trabalho tem como objetivo propor um modelo para avaliar a recuperação elástica de chapas metálicas dobradas pelo processo de dobramento não convencional, afim de se evitar o ajuste do processo pelo procedimento experimental (tentativa e erro) nas indústrias de conformação, que resulta em aumento de custos e refugo de material. Além disso, uma comparação entre os dois processos de dobramento é executada com objetivo de verificar experimentalmente a recuperação elástica das chapas dobradas por ambos os processos. Quanto aos resultados obtidos, observou-se que o modelo proposto fornece resultados satisfatórios. A comparação experimental de ambos os processos comprovou a menor recuperação elástica das chapas dobradas pelo processo não-convencional. Finalmente, foi proposta uma interpretação do fenômeno da recuperação elástica à nível microscópico.

Unmanned aerial vehicles, known as UAVs, have evolved over the past two decades to sophisticated aircraft robots able to carry out surveillance, recognition, remote sensing and even attack missions. But there are not many alternatives of autonomous navigation systems for most of these aircraft which still require human intervention to navigate. Devices such as Global Positioning System (GPS) and inertial systems help calculate routes and locate the vehicle on a map among other possibilities, but do not offer solutions to unknown or uncertain circumstances. On the other hand, computer vision techniques have provided many possible applications for intelligent systems such as object recognition, robot localization and reconstruction of 3D maps. This paper explores the use of computer vision and pattern recognition techniques for UAV navigation, and proposes a set of visual features based on color and gradients orientation for image classification. To validate the proposed approach, a system was developed to evaluate the classification and matching of aerial images. The results achieve more than 95% of accuracy and confirm the viability of the selected algorithms and methods for the problem.

Este trabalho envolve o processamento de compósitos carbono/epóxi pelo uso da técnica VARTM (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding). A simulação do fluxo de resina na impregnação do reforço foi realizada pelo uso de um programa comercial, RTM-Worx, visando a obtenção de uma placa e de uma seção em C. Para a realização da simulação foram determinadas experimentalmente a viscosidade da resina epóxi utilizada e a permeabilidade e a fração volumétrica da preforma de tecido de carbono utilizada como reforço. Por meio da simulação do fluxo de resina foram analisadas três estratégias de posicionamento dos canais de injeção e de vácuo no molde para a obtenção de uma viga de seção C. A partir da seleção da melhor proposição este componente foi obtido experimentalmente. Os resultados obtidos mostram que o ensaio de permeabilidade unidirecional realizado apresentou-se adequado, com um bom ajuste linear dos dados. No entanto, os tempos de preenchimento estimados nas simulações foram menores que os experimentais (6% menor para a placa e 11% para a seção em C). Verificou-se ainda que apesar das aproximações feitas nos dados de entrada do programa RTM-Worx, os desvios das simulações foram relativamente pequenos e na faixa normalmente observada em trabalhos da literatura. A etapa de pré-formagem mostrou-se também fundamental para a qualidade final da peça.

Neste trabalho propomos a aplicação da síntese digital direta coerente ao acionamento de máquinas elétricas de corrente alternada (CA). Inicialmente são apresentadas as técnicas mais comumente utilizadas na implementação de moduladores de largura de pulso (PWMs) para o acionamento de máquinas CA. Mostramos, para as diferentes técnicas, os efeitos na composição harmônica do sinal PWM obtido e concluímos que a técnica PWM otimizada apresenta o melhor desempenho. Apresentamos então nossa proposta para implementação de moduladores PWM através da síntese digital direta coerente, discutindo preliminarmente as técnicas mais comuns de síntese digital de sinais. A viabilidade técnica de nossa proposta é demonstrada com a implementação de um modulador PWM otimizado, destinado ao acionamento de um motor CA trifásico. Os resultados experimentais de nossa implementação são então comparados com os de previsões teóricas e simulações, verificando-se um desempenho do sistema e uma comparação favorável com outros implementados com técnicas convencionais.

Partindo do pressuposto de que software começa a atender cada vez mais um número crescente de funcionalidades em sistemas espaciais, é fundamental que a atividade de especificação de requisitos assuma um papel decisivo no esforço de se alcançar um resultado satisfatório e seguro em projetos desta natureza. No que diz respeito a sistemas aeroespaciais críticos, onde a ambigüidade, a não-completeza e a falta de requisitos podem provocar acidentes graves, envolvendo prejuízos econômicos, materiais e humanos, nos obriga a um tratamento mais cuidadoso sobre o assunto. Um caminho de garantir a qualidade em projetos da área espacial, no que diz respeito a segurança, confiabilidade e outros fatores relacionados a dependabilidade, é através do uso de técnicas e fatores de segurança, para a identificação de requisitos não-funcionais, ainda em fases iniciais de projeto, como a da especificação de sistema. Acredita-se que definir quais são os requisitos relacionados a fatores de qualidade mais importantes para as aplicações aeroespaciais do IAE e quais são as técnicas relacionadas a dependabilidade mais apropriadas para avaliá-los permitirá um amadurecimento e uma estabilidade dos requisitos e conseqüentemente do projeto ainda na fase de sua concepção. O objetivo deste trabalho é se desenvolver um processo que auxilie o desenvolvimento de projetos de software da área espacial, ainda na fase de especificação de requisitos, no que tange a identificação de fatores de qualidade relacionados a dependabilidade. O trabalho consiste de uma apresentação de quais são os atributos de dependabilidade mais adequados para projetos de software da área de veículos espaciais do IAE e de uma investigação de quais são as técnicas de análise de segurança mais adequadas para a avaliação dos mesmos, de forma a produzir especificações mais completas, consistentes e confiáveis.

No atual processo de produção de Propelente Sólido Compósito que é utilizado nos Foguetes de Sondagens e no Veículo Lançador de Satélites, desenvolvidos pelo Instituto de Aeronáutica e Espaço, estão previstos dois sistemas dedicados para efetuarem a homogeneização da mistura das matérias-primas presentes nesse propelente. Esses sistemas são denominados Macerador I e Macerador II. Com a principal meta de modernizar o referido processo, optou-se por automatizar toda a operação do Macerador II. Nesse contexto, este trabalho apresenta propostas de modelos, elaborados por meio das Redes de Petri, para representarem a atual arquitetura de automatização empregada na operação de comando e controle do Macerdor II. Esses modelos são submetidos às várias seqüências de simulações para avaliar se o comportamento dessa arquitetura é capaz de atender os requisitos de operação e segurança compatíveis com o processo em questão. Nessas simulações são avaliadas as propriedades das Redes de Petri que estão relacionadas com a conservação, a vivacidade e os conflitos do tipo confusão e mortal. Os resultados obtidos nessas avaliações mostram que os modelos propostos são capazes de representar os principais estados alcançados pelos equipamentos previstos no mencionado processo de homogeneização, durante a sua operação, e em função disso são sugeridas alterações que priorizem a segurança e a eficiência na utilização dessa arquitetura.

O presente trabalho apresenta um modelo matemático para o processo de dobramento contínuo por rolos em chapas metálicas. Para a análise do modelo proposto assume-se a região elastoplástica que, durante o processo, apresenta uma geometria não regular que é considerada, aproximadamente, constante do desenvolvimento do presente trabalho. Considera-se parâmetros importantes no desenvolvimento do modelo proposto, para o processo de dobramento contínuo por rolos, sendo os seguintes: a recuperação elástica da chapa após o processo de conformação; as forças principais do processo e a potência de acionamento. Esses parâmetros são determinados em função das propriedades mecânicas e geométricas de chapa metálica, da geometria da máquina para a execução do processo e dos parâmetros de anisotropia do material que, junto com os parâmetros de atrito entre o rolo e a superfície da chapa metálica, são condições necessárias para o desenvolvimento da presente teoria. No presente trabalho verifica-se, experimentalmente, a performance de vários materiais para diferentes condições de processo e espessuras de chapas. Os materiais analisados são os seguintes: aço inoxidável, cobre, ligas de alumínio e latão. Compara-se os resultados experimentais, obtidos para o processo de dobramento contínuo executado em duas máquinas, e os resultados obtidos por diferentes teorias desenvolvidas por pesquisadores da área de conformação, com os resultados obtidos pela presente teoria. Outros parâmetros relevantes ao processo são apresentados e discutidos durante o desenvolvimento do presente trabalho.