maio 05, 2017 DEFESA, DESTAQUES 0
A palavra “drone” se estende para incluir uma grande diversidade de veículos. Por isso é impossível definir o drone baseado somente na sua tecnologia. Dito isto, existem certas características técnicas comuns à maioria dos veículos a que se refere o nome DRONE. Os mesmos princípios de dinâmica que se aplicam as aeronaves tripuladas, navios e automóveis, também se aplicam aos veículos não tripulados, os drones. O que nos preocupa são os mecanismos que permitem o funcionamento dos drones sem um piloto estar fisicamente presente a bordo.
Na sua forma mais básica, o sistema do drone consiste na combinação de sensores, que reúnem informações sobre o ambiente e a posição do drone e sua orientação em relação a esse ambiente, e os atuadores, que são pequenos mecanismos para criar movimento de alguma parte do veículo (digamos, por exemplo, um leme). Nos drones básicos de controle à distância, há um humano entre os sensores e os atuadores. Ou seja, o ser humano recebe informações e, com base nessa informação, envia instruções aos atuadores. O piloto humano recebe informações por meio de sensores instalados no próprio drone, isto é chamado line-of-sigh (linha-de-vista) ou olhando para o vídeo que está sendo enviado a partir do drone (isto é chamado de FPV – visão em primeira pessoa).
Na maioria veículos não tripulados, o humano ainda está presente, mas um computador é instalado entre ele e os atuadores. Este computador recebe instruções do piloto e se comunica com os atuadores. Isso é chamado de sistema fly-by-wire. Alguns sistemas fly-by-wire, são ajustados pelas instruções humanas e se junta a outras informações ambientais que o drone recebe diretamente dos seus sensores. Juntos, esses elementos de interação criam um loop feedback que conecta as informações recebidas do drone, tanto do seu ambiente quanto do seu piloto, para definir o eventual comportamento de seus atuadores, ou seja, a pilotagem do drone.
Reaper – MQ 90 General Atomics
Alguns sistemas bloqueiam instruções que potencialmente poderia causar um acidente – digamos, por exemplo, uma curva íngreme que causaria uma condição de estol para o drone. No caso dos grandes drones militares norte-americanos como o Reaper, o Predator e o Global Hawk, duas equipes de operadores e uma complexa rede de informação são obrigatorios para o voo de um simples drone. Uma unidade de lançamento e retorno a base controla o drone durante as decolagens e pouso via rádio-frequência na banda C. Uma vez que a aeronave passa para além da sua linha de visão, uma Estação de Controle do Solo (GCS), faz o controle do drone. A distância de uma GCS e o drone às vezes excede 7.000 milhas.
General Atomics MQ-1 Predator
Quando um piloto em um GCS pressiona um botão, essa informação é enviada ao longo de cabos de fibra óptica até um terminal que transmite as informações em alta frequência com sinais na banda Ku para o drone. Durante um voo, operadores de drones também podem estar em comunicação com forças terrestres e com o comando central recebendo ordens de orientação para o drone. Uma quantidade gigantesca de largura de banda de transmissão de vídeo quase em tempo real, é enviada da aeronave para os operadores. Um drone U.S. Air Force Global Hawk, drone de vigilância requer cerca de 500 mb/s de largura de banda; Durante a primeira guerra do Golfo, todo o exército norte-americano exigiu apenas 100 Mb/s de banda para transmitir imagens da guerra.
RQ-4 Global Hawk
Certos veículos não tripulados não têm presente o loop de realimentação. Esses drones são frequentemente referidos como “autônomos”. Embora existam dúvidas sobre o que qualifica a verdadeira autonomia de um drone, não existe uma linha que divide a não-autonomia da autonomia, ou entre automação e autonomia – é mais como um gradiente.
Um exemplo de drone autônomo, pode ser um veículo aéreo não tripulado que é instruído, antes do vôo, a viajar entre certos waypoints. Normalmente usando coordenadas GPS, o drone determina o melhor trajeto de como melhor alcançar seu waypoint a partir de sua localização. Esses drones podem ser usados para monitorar, patrulhar ou pesquisar grandes áreas por longos períodos de tempo sem precisar de um piloto em comando. Em certo sentido, isso é semelhante ao piloto ao vivo, exceto que há um atraso entre o tempo que as instruções são fornecidas e o tempo em que são executadas. Há mais variações complexas sobre este tema: drones que pode ser programado para responder de forma particular a certos estímulos e assim exibem o que pensamos como capacidade de tomada de decisão, tais como drones que são instruídos a seguir um alvo.
Reaper MQ 90 General Atomics – Armado
Drones também podem completar complexas atividades em etapas múltiplas; drones que podem jogar tênis; drones que podem se comunicar com outros drones para colaborar em um grupo ou voar em grandes enxames sem intervenção humana. Os diferentes tipos de drones podem ser classificados em termos do tipo (Asa fixa, multirotor, etc.), grau de autonomia, tamanho e peso. A fonte de alimentação (bateria) é um item importante para definir Intervalo de cruzeiro, a duração máxima do voo e a capacidade de carga. A partir do próprio drone (i.e., da “plataforma”) podem ser distinguidos vários tipos de cargas úteis, incluindo fretes (por exemplo, encomendas de Correios, medicamentos e materiais diversos), e dos diferentes tipos de sensores (por exemplo, câmeras, sniffers, sensores, etc.) que pode equipar um drone para diferentes aplicações de cargas que serão descritas nestes posts.
Para executar um voo, os drones têm a necessidade de comunicação com um piloto no solo. Além disso, na maioria dos casos, há necessidade de comunicação com uma carga, como uma câmera ou um sensor. Para permitir isso, é necessário um espectro de frequências apropriado normalmente na faixa dos GHz. Os requisitos para escolha dessas frequências, dependem do tipo de ruído nas transmissões, das características de vôo e da carga útil uma vez que o espectro de frequências não termina nas fronteiras nacionais. É necessária uma coordenação internacional sobre a utilização do espectro de frequências. Questões jurídicas sobre a frequências e o uso do espectro e equipamentos eletrônicos dependem de legislação nacional e internacional. Questões relativas ao espectro de frequências e aos requisitos de equipamento dependem de uma cooperação internacional.
Os riscos associados ao uso do espectro de frequências indevidas e requisitos de equipamento, exige a necessidade de uma cooperação internacional. Finalmente, os desenvolvimentos de futuros drones e a própria tecnologia de drone estão sendo discutidos em todo o mundo. A tendência é que os drones se tornem menores, mais leves, mais eficientes e mais baratos. Como resultado, os drones tornar-se-ão cada vez mais acessíveis ao público em geral e serão utilizados para uma variedade de propósitos. Os drones tornar-se-ão cada vez mais autônomos e capazes de operar em enxames.
No próximo post vamos falar um pouco mais sobre a tecnologia dos drones.
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• Os cursos têm a finalidade de proporcionar e manter os conhecimentos e a proficiência já requerida para a manutenção segura dos helicópteros em geral para que o curso se refere.
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