Technical Sessions

Technical Session I

(Weis Auditorium: 29/09/30, 16h-17h)

PROPOSAL OF ANTI-RADIATION MISSILE DECOY ASSISTED BY MICROWAVE PHOTONICS

 

André Paim Gonçalves (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Renan Miranda Richter (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Felipe Streitenberger Ivo (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Alessandro Roberto Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Robson Ribeiro Carreira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Olympio Lucchini Coutinho (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

 

Abstract: This article proposes the concept of a decoy that could be used against anti-radiation missiles (ARMs). The bait signals are generated remotely and transmitted to the sacrificial antenna site over a fiber optic network. This network has the possibility to support broadband radar signals in the range of a few GHz. This study postulated a distance of 1 km in relation to its park of antennas, however, this distance may be greater. This analog fiber link was designed for radar signal transmission in the frequency range of 0.3 to 3 GHz. The theoretical results were compared with the experimental ones and it was observed that the behavior of the radar signal power gain in the studied range is straight, thus the signal does not present distortions. The system proposed in this study is promising as a distraction for ARMs.

PREDIÇÃO DE DETECÇÃO DE AERONAVES POR MANPADS POR MEIO DO MÉTODO MONTE CARLO

 

Caio Augusto de Melo Silvestre (Instituto de Aplicações Operacionais)

Eduarda de Proença Rosa Campos (Instituto de Aplicações Operacionais)

Resumo: A crescente ameaça e emprego de MANPADS demanda um planejamento de missões aéreas robusto, que aumente a probabilidade de sobrevivência da aeronave e de cumprimento da missão. Visando a propiciar uma ferramenta de auxílio ao planejamento de missões aéreas nesse tipo de cenário, foi desenvolvido um algoritmo para lidar com tais incertezas, denominado MAISA, que se baseia no Método de Monte Carlo. Este algoritmo leva em consideração fatores de posição do MANPADS, da aeronave, da transmitância atmosférica e do detector infravermelho do MANPADS e fornece ao planejador de missão aérea uma área de segurança que a aeronave deve evitar, de acordo com o risco de detecção desejado para a missão.

APLICAÇÃO DE SIMULADOR RADAR BASEADO EM BLENDER CYCLES EM VIGILÂNCIA DE ESPAÇO AÉREO

 

Rômulo Fernandes da Costa (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Diego da Silva de Medeiros (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Raíssa Brasil Andrade (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Osamu Saotome (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Renato Machado (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: Este artigo demonstra o uso de um simulador de radar, baseado no motor de renderização Cycles do software open source de modelagem 3D Blender, para uma aplicação de vigilância de espaço aéreo. Determinam-se a geometria e os materiais de cenário e alvos diretamente a partir do Blender, enquanto o motor de renderização Cycles é utilizado para simular a propagação de ondas no ambiente modelado. Os sinais de radar são extraídos a partir das imagens renderizadas pelo programa. Para demonstrar o funcionamento, é simulado um cenário simples contendo modelos de aeronave executando o sobrevoo de aquisição de dados de um radar de vigilância aérea. Os resultados indicam que a ferramenta pode ser utilizada em outras aplicações, tais como vigilância marítima ou sensoriamento remoto.

Technical Session II

(Pompéia Auditorium: 29/09/30, 16h-17h)

IDENTIFICAÇÃO DE LINHAS DE PESQUISA EM APLICAÇÕES OPERACIONAIS SOB A PERSPECTIVA DO VALOR

Mauro Guilherme Gazola B. da Silva (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Amanda Cecília Simões da Silva (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Sérgio Rebouças (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: O avanço tecnológico tem mudado a forma como os países operam suas forças aéreas, exigindo, cada vez mais, que capacidades operacionais sejam desenvolvidas para aumentar a qualidade e as potencialidades de emprego. Nesse contexto, pesquisas em aplicações operacionais ganham destaque como indutoras do desenvolvimento de capacidades na Força Aérea Brasileira (FAB). Este estudo tem como propósito a identificação de linhas de pesquisa em aplicações operacionais, contribuindo para a convergência das atividades de pesquisa na FAB com as suas necessidades operacionais. A unidade de análise foi uma campanha aérea, que, estruturada pelo Value-Focused Thinking (VFT) por meio de quatro etapas, proporcionou as bases para aplicação de um framework que identificou 44 linhas de pesquisa aptas a promover o desenvolvimento de capacidades, processos e sistemas aderentes às demandas operacionais mais prementes da força.

PLANO DE PROGRESSÃO OPERACIONAL DOS PILOTOS DE CAÇA: UMA APLICAÇÃO DO AHP A PARTIR DE UM PENSAMENTO FOCADO EM VALORES

 

Ygor Logullo de Souza (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Amilton Oliveira Ferreira Junior (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Amanda Cecília Simões da Silva (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Mischel Carmen Neyra Belderrain (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: A progressão da carreira do piloto de caça é um processo de grande impacto no cumprimento da missão da Força Aérea Brasileira (FAB). Por meio deste estudo pretende-se entender o contexto da progressão operacional dos pilotos de caça, identificar seus valores e apresentar alternativas que contribuam para seu aprimoramento. Foi utilizado o Value-Focused Thinking (VFT) para a estruturação do problema, e o método Analytic Hierarchy Process (AHP), para avaliação das alternativas. Ao final, concluiu-se que a aplicação do VFT como abordagem para estruturação de problemas é eficaz para gerar alternativas e definir ações no âmbito da FAB quando usado em conjunto com o AHP. Este, por sua vez, explicitou que se deve modificar a atual formação e adestramento e possibilitou a escolha de um plano, com algumas ações que, se colocadas em prática, irão promover algumas das mudanças necessárias.

PROSPECÇÃO DE PATENTES E TENDÊNCIAS TECNOLÓGICAS EM VEÍCULOS AÉREOS NÃO TRIPULADOS

Charles Araujo de Souza (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Mayara Gomes Bovo (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo:  Esta pesquisa tem por objetivo analisar as redes de colaboração tecnológicas associadas aos processos de patenteamento de Veículos Aéreos Não Tripulados entre 2000 e 2019. Nesse sentido, aplicou-se técnicas de prospecção tecnológica a um conjunto de dados do escritório de patentes USPTO. Inicialmente, foi feita uma análise quantitativa analítica para verificar os subgrupos de maior potencial tecnológico do setor. Em seguida, selecionou-se o subgrupo B64C2201/027 (Plataformas voadoras) e aplicou-se um método para verificar a semelhança entre pares de documentos de patentes, acoplamento bibliográfico e técnicas de medida de aproximação entre esses pares como a Similaridade do Cosseno. Alguns resultados mostraram-se promissores. Foi possível verificar, por exemplo, quais tecnologias apresentaram maior potencial de crescimento. Do mesmo modo, evidenciou-se as patentes que apresentavam maior potencial inovativo, dentre as mais relevantes segundo o critério de quantidade de citação.

Technical Session III

(Weis Auditorium: 29/09/30, 17h-18h)

EVALUATION OF NETFILTER AND EBPF/XDP TO FILTER TCP FLAG-BASED PROBING ATTACKS

 

Gustavo de Carvalho Bertoli (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Lourenço A. Pereira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Cesar Marcondes (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Osamu Saotome (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Abstract: This paper presents a signature-based approach to secure networks by blocking TCP flag-based (Null, FIN, XMAS) probing attacks performed with the well-known Nmap security tool. Through packet filtering, this approach considers the deployment on Linux operating systems by low-level filtering through Linux Kernel Module (LKM) and Netfilter to directly operate at network stack. It also presents an alternative approach for packet filtering using the extended-Berkeley Packet Filter (eBPF) / eXpress Data Path (XDP) solution, which allows performing filtering at a lower level (network device driver), improving network filtering performance by 5% in comparison with the LKM/Netfilter solution. It also makes available an opensource baseline for packet filtering using both LKM/Netfilter and eBPF/XDP approaches.

MEGA-RCD: UM MÉTODO DE GERENCIAMENTO DE AMEAÇAS EM REDE DE COMUNCAÇÃO DE DADOS

 

Miquelângelo de Souza Dias (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Cesar A. C. Marcondes (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Adilson Marques da Cunha (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: No mundo moderno, principalmente a partir de 2020, período da pandemia e pós-pandemia do Vírus COVID- 19 (SARS-CoV-2), vem ocorrendo um crescimento de ameaças cibernéticas devido ao aumento na utilização de Portais da Internet, aplicativos de compra online e outras tecnologias com vulnerabilidades, visando oportunizar e intensificar acessos, via Internet, aos produtos e serviços. Neste contexto, ameaças originadas de Agentes Maliciosos para explorar vulnerabilidades em produtos vêm representando o principal foco deste trabalho de pesquisa, ainda em fase inicial de investigação envolvendo a concepção, modelagem e implementação de um Método de Gerenciamento de Ameaças em Rede de Comunicação de Dados denominado MEGA-RCD, com o propósito de mitigar vulnerabilidades, como medida preventiva contra ataques cibernéticos. Os resultados iniciais desta pesquisa apontam para a concepção de um método de identificação de vulnerabilidades composto por Plataforma de Orquestração integrada à Inteligência de Ameaças. Assim, propiciando a mitigação de vulnerabilidades.

CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS FOR TARGET DETECTION IN THERMAL IMAGES

Henrique Eduardo de Macedo (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

José Maria Parente de Oliveira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Marcos Ricardo O. A. Máximo (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Abstract:  The use of thermal sensors embedded in remotely piloted aircraft constituted a remarkable advance in the operational capacity of military forces. However, the amount of information available alongside the regular workload overwhelms sensor operators. This study analyzes the performance of the YOLOv3 algorithm regarding target detection in a dataset of thermal images generated using the DcOMPASS sensor. The training method sought the configuration with the best performance conducting a hyperparameters search. Initially, training was carried out with the entire dataset, and then, separately with data only in blackhot or only whitehot. A software approach for the generation of images with inverted grayscale palette was also an option. The achieved results revealed training with images of opposite polarity (whitehot and blackhot) affects the final result negatively. The evaluation metrics were frame rate per second (FPS) and Mean Average Precision (mAP), and the finals scores demonstrate that YoloV3 can be successfully applied in the detection of targets in infrared images.

Technical Session IV

(Pompéia Auditorium: 29/09/30, 17h-18h)

MONITORAMENTO DE PLUMAS RADIOATIVAS UTILIZANDO VANTS

 

Gabriel C. C. Silva (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Marielcio Lacerda (Instituto de Estudos Avançados)

Joyce C. M. Silvestre (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Luiz Claudio de Faria (Instituto de Estudos Avançados)

Elcio H. Shiguemori (Instituto de Estudos Avançados)

Claudio A. Federico (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: O monitoramento de potenciais liberações atmosféricas em ocasiões de acidentes nucleares é uma preocupação que vem crescendo devido ao aumento no número de usinas nucleares utilizadas no mundo. No entanto, não é uma tarefa simples, devido a diversos fatores de risco que existem nesta área, sendo exemplos disto, o risco do desenvolvimento de efeitos biológicos nas equipes envolvidas e a contaminação do ambiente e equipamentos. Com isso tem se optado por novas técnicas para realizar este monitoramento de forma segura, a fim de minimizar a exposição humana, e, propor uma solução, flexível e rápida para o auxílio em ocasiões envolvendo radiação. Uma destas técnicas envolve o uso de Veículo Aéreos Não Tripulados. Estes VANTS proporcionam novos meios de se realizar o acompanhamento destes eventos, minimizando o envio de seres humanos. Neste trabalho, é apresentada uma abordagem preliminar para o mapeamento e monitoramento de plumas em áreas afetadas por radiação.

ESTUDO DE PROCEDIMENTOS PARA AVALIAÇÃO DA CONFORMIDADE DE SISTEMAS ESPACIAIS

 

David do Espírito Santo Nogueira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Willer Gomes dos Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

 

Resumo: Este trabalho resume um projeto de pesquisa voltado a padronizar normas de avaliação de conformidade de produtos espaciais a partir de normas já existentes do setor aeronáutico. A partir disso, espera-se ter um método para realizar a devida adaptação para qualquer norma e procedimento padrão, visto que o setor espacial é carente na avaliação de sistemas espaciais no Brasil

PROJETO CONCEITUAL DA MISSÃO PIMSAT (PLUVIOMETRIC INDEX MONITORING SATELLITE)

 

Jéssica Azevedo (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Thais Cardoso Franco (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Breno Crucioli (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Fabrício Porto (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

 Antonio Vinicius Diniz Merladet (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

João Cláudio Seffrin Filho (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Willer Gomes dos Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Pedro de Albuquerque (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

 

Resumo: O risco associado às chuvas é um dos maiores contribuintes de desastres naturais no Brasil devido as dimensões continentais que permitem uma gama de variações climáticas no território. O CEMADEN (Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais) utiliza, como parte da estratégia criada para o monitoramento desses desastres no país, uma rede de PCDs (Plataformas de Coleta de Dados), instaladas nas áreas de riscos de vários municípios, que coleta os dados pluviométricos e transmite via sistema de telefonia celular GSM/GSK. Visto que a transmissão de dados no sistema atual apresenta falhas em condições de chuvas intensas, este trabalho descreve o projeto conceitual do desenvolvimento de uma solução satelital de baixo custo, para se tornar o principal meio de transmissão de dados, ou como um sistema complementar de apoio a outras Agências e Institutos, como a ANA (Agência Nacional de Águas) e o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais).

Technical Session V

(Online: 30/09/30, 9h-10h)

LOCALIZAÇÃO DE VEÍCULOS AEROESPACIAIS POR TRIANGULAÇÃO DE ANTENAS

 

Arthur Medeiros Macedo (Centro de Lançamento de Alcântara)

Ginalber Luiz de Oliveira Serra (Instituto Federal do Maranhão)

 

Resumo: Este trabalho objetiva a estimação de localização de foguete baseado na fusão de triangulação dos ângulos de azimute e elevação de todas as antenas instaladas no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA), incluindo as antenas dos radares e antenas de telemedidas. A metodologia proposta inclui a modelagem do sistema dinâmico, aplicação de filtro discreto e fusão de dados. Os cálculos foram aplicados com os dados da Operação Falcão III 2018. Os resultados obtidos mostraram que a metodologia usada consegue estimar a posição do foguete de treinamento com curva similar ao sistema de radares do CLA.

TRANSMISSÃO DE DADOS RADAR POR MEIO DE RÁDIO FREQUÊNCIA NA FAIXA DE HF

 

Márcio Gonçalves Ramos (Destacamento de Controle do Espaço Aéreo Curitiba)

Pablo Pontes Arraes (1º Esquadrão do 1º Grupo de Comunicações e Controle)

 

Resumo: No protocolo de dados radar ASTERIX são transmitidas mensagens codificadas que contém informações técnicas e operacionais que são interpretadas pelos sistemas de tratamento e visualização de dados radar, aplicados nos serviços de controle de tráfego aéreo e atividades de defesa aérea. Visando a aplicação do rádio enlace de dados radar na faixa de HF (High Frequency) como meio de comunicações seguras entre um determinado sítio radar e uma bateria de artilharia de defesa antiaérea desdobrada, foi desenvolvido um conversor de barramento serial RS-232 para ethernet e uma aplicação em software para compatibilizar o protocolo ASTERIX de modo que os dados radar sejam trafegados de forma íntegra e segura por um canal de banda estreita, sem afetar o desempenho operacional da missão de defesa antiaérea. Este artigo descreve a metodologia aplicada durante o desenvolvimento do projeto, bem como o desempenho do sistema em uma missão conjunta, coordenada pelo Ministério da Defesa.

PHOTONIC-ASSITED MICROWAVE FREQUENCY MEASUREMENT TOWARDS FOR COGNITIVE RADIO

 

Robson R. Carreira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

 Joaquim J. Barroso (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

José Edimar B. Oliveira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

André P. Gonçalves (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

 Alessandro R. Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Abstract: Cognitive RF systems can be seen through a OODA (Observe, Orient, Decide and Act) loop and Electronic warfare (EW) can be used in some of these stages, namely the Observe and the Act. Instantaneous Microwave Frequency Measurement (IFM) systems can contribute with cognitive RF technology taking the real world to the data world. In a OODA loop, IFM can be arranged as in the Observe stage. Here we propose an IFM device that allows the adjustment of the directional couplers coupling coefficients, optical fiber lengths, modulation index and modulation formats, what makes the system tunable. The semi-analytical model result shows good agreement with the simulation, achieving frequency differences of 130 MHz and 210 MHz for the lowest and highest amplitude comparison function (ACF) values, respectively.

Technical Session VI

(Online: 30/09/30, 9h-10h)

IDENTIFICAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE RISCOS NA AVIAÇÃO MILITAR UTILIZANDO OS MÉTODOS VALUE FOCUSED THINKING E INFERENCE FUZZY SYSTEM

 

Mário Henrique de O. Coutinho da Silva (Comando de Aviação do Exército)

Thiago Fontes Macêdo (Instituto de Pesquisas e Ensaios em Voo)

Moacyr Machado Cardoso Júnior (Instituto de Pesquisas e Ensaios em Voo)

Ligia Maria Soto Urbina (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: Atualmente, o processo de avaliação do risco, no contexto da aviação militar, carece de ferramentas eficazes de identificação dos fatores de risco e, é pautado, muitas vezes, em avaliações subjetivas dos atores do processo. O objetivo deste estudo é analisar a utilização de métodos para identificação dos riscos, como o Value Focused Thinking (VFT), e de quantificação de riscos, como o Inference Fuzzy System, para diminuição das incertezas humanas associadas a avaliação destes riscos. A aplicação integrada destas duas ferramentas possibilitou a identificação dos principais fatores de risco e da avaliação destes, em um estudo de caso de uma campanha de certificação do par de aeronaves SC-105 e KC-130 para a atividade de reabastecimento em voo. Ao final, com a metodologia proposta, identificou-se o nível de risco médio, pressupondo-se que a análise ganhará em robustez e credibilidade, oferecendo ao decisor elementos fundamentais para a seleção de estratégias mais adequadas.

APLICAÇÃO DO MÉTODO SIMPLE AGGREGATION OF PREFERENCES EXPRESSED BY ORDINAL VECTORS (SAPEVO-M) PARA SELEÇÃO DO NAVIO DA MARINHA DO BRASIL MAIS ADEQUADO A SER EMPREGADO NO COMBATE AO COVID-19

 

Igor Pinheiro de Araújo Costa (Universidade Federal Fluminense)

Sérgio Mitihiro do Nascimento Maêda (Universidade Federal Fluminense)

Luiz Frederico H. S. de Barros Teixeira (Centro de Análises de Sistemas Navais)

Arthur Pinheiro de Araújo Costa (Marinha do Brasil)

Marcos Alexandre Pinto de Castro Junior (Pontifícia Universidade Católica RJ)

Isaque David Pereira de Almeida (Marinha do Brasil)

Carlos Francisco Simões Gomes (Universidade Federal Fluminense)

Marcos dos Santos (Instituto Militar de Engenharia)

 

Resumo: Este artigo tem por objetivo aplicar o método SAPEVO-M a fim de selecionar o Navio da Marinha do Brasil (MB) mais indicado a ser empregado no apoio ao combate à pandemia de COVID-19. Para a análise proposta, foram comparados os três navios da Esquadra mais comumente empregados em ações de ajuda humanitária: PHM “Atlântico”, NDM “Bahia” e NDCC “Saboia”. O navio escolhido seria empregado como Navio-Hospital, focando seus atendimentos médicos em casos menos graves, de doenças não-contagiosas, ajudando a aliviar o sistema hospitalar do país, que corre o risco de colapsar devido ao elevado número de casos de COVID-19. Os navios tiveram suas características operacionais e instalações hospitalares avaliadas por Oficiais Médicos e operativos da MB, levando em consideração os critérios mobilidade, capacidade aérea e capacidade hospitalar. Este trabalho traz uma valiosa contribuição para a academia e sociedade, uma vez que representa a aplicação de um método de auxílio à decisão multicritério no estado da arte para contribuir com a solução de um problema real que afeta milhões de pessoas no mundo. Após a aplicação do método, o NDM “Bahia” foi selecionado para ser empregado como Navio-Hospital no combate à pandemia.

AVALIAÇÃO OPERACIONAL DE SISTEMAS PROPULSIVOS: POSSIBILIDADES FUTURAS DE APLICAÇÃO DO HIDROJATO NOS MEIOS NAVAIS DA MARINHA DO BRASIL

 

Igor Pinheiro de Araújo Costa (Universidade Federal Fluminense)

Sérgio Mitihiro do Nascimento Maêda (Universidade Federal Fluminense)

Luiz Frederico H. S. de Barros Teixeira (Centro de Análises de Sistemas Navais)

Arthur Pinheiro de Araújo Costa (Marinha do Brasil)

Agenor Fabiano Pampolha Garcia (Marinha do Brasil)

Marcos Alexandre Pinto de Castro Junior (Pontifícia Universidade Católica RJ)

Carlos Francisco Simões Gomes (Universidade Federal Fluminense)

Marcos dos Santos (Instituto Militar de Engenharia)

Resumo: Este artigo tem por objetivo verificar a viabilidade do emprego da propulsão por hidrojato em navios da Marinha do Brasil (MB), tendo em vista a limitação que a propulsão convencional apresenta principalmente em regiões de baixa profundidade e de difícil manobrabilidade, como regiões ribeirinhas e pantaneiras. Para isso, foi utilizada Pesquisa Operacional (PO), por meio do método Holtrop, para comparar as eficiências da propulsão a hidrojato e convencional, além de suas características energéticas e operacionais. Foram exemplificados alguns casos de aplicação de hidrojato em navios militares, avaliando a viabilidade de implementação desse tipo de propulsão em outros meios navais da MB. Os resultados mostram que a propulsão por hidrojato é mais eficiente que a convencional em determinadas situações e pode ser muito útil à MB, principalmente em operações ribeirinhas e pantaneiras, contribuindo para o aumento da capacidade de fiscalização nas Águas Jurisdicionais Brasileiras (AJB).

Technical Session VII

(Online: 30/09/30, 11h-12h)

APLICAÇÃO DE ENGENHARIA SIMULTÂNEA DE SISTEMAS AO MONITORAMENTO DE FRONTEIRAS TERRESTRES BRASILEIRAS UTILIZANDO UMA MISSÃO DE CONSTELAÇÃO DE SATÉLITES

André F. Teixeira (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Márcio W. S. Júnior (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Ricardo M. Ferreira (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Marcos V. P. Venanzi (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Fábio Swarovski (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Gabriella C. Junqueira (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Geilson Loureiro (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Resumo: O Brasil possui aproximadamente 16.886 km de fronteiras terrestres, onde apenas 4% são monitoradas pelo governo, o que pode facilitar atividades criminosas na fronteira. O emprego de soluções espaciais para aumentar esse monitoramento é promissor, porém requer o desenvolvimento do produto, bem como das organizações que compõem uma missão espacial. Este artigo propõe, por meio da Engenharia Simultânea de Sistemas (SCE), demonstrar a aplicação de suas técnicas no desenvolvimento de uma missão satelital de monitoramento de fronteiras terrestres. O framework utilizado analisa o desenvolvimento de produto e organização durante o ciclo de vida do sistema, através de analises de stakeholders, de requisitos, funcionais e de implementação, aplicadas iterativamente em diferentes níveis de abstração do sistema. Os processos de SCE possibilitaram a modelagem do sistema FrontSat e das organizações que compõem a missão, obtendo-se uma solução que cumpra as expectativas dos stakeholders durante todo o ciclo de vida do produto.

ESTUDO DA VARIAÇÃO DO NÚMERO TOTAL DE SATÉLISTES EM CONSTELAÇÕES WALKER PARA MONITORAMENTO DA FRONTEIRA TERRESTRE BRASILEIA

 

Mateus de Castro Silva (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Willer Gomes dos Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Liana Gonçalves (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: Este trabalho apresenta um estudo de caso da variação do número total de pequenos satélites organizados em uma constelação do tipo Walker. Buscou-se verificar a variação dos tempos de revisita médio, tendo como resultado um comportamento que se assemelha a uma curva exponencial. Dessa forma, quanto maior a quantidade de satélites utilizados, menor é a influência do aumento de artefatos totais no tempo de revisita médio.

ESTUDO DA VARIAÇÃO DO TOTAL DE SATÉLISTES EM CONSTELAÇÕES WALKER DELTA PARA MONITORAMENTO DA COSTA LITORÂNEA BRASILEIRA

 

Felipe de Castro Silva (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Willer Gomes dos Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Liana Gonçalves (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: Este trabalho apresenta um estudo do impacto da variação do número total de satélites, em constelações do tipo Walker Delta Pattern, no tempo de revisita dos satélites para realizar o monitoramento na região da costa litorânea brasileira, conhecida como Amazônia Azul. Nesses casos, buscar-se-á manter constante o número de planos orbitais utilizados a fim de se comparar os resultados em termos de diferentes números de satélites no sistema. Para efetuar tal estudo, será feito uso dos softwares STK® e MATLAB®, utilizados em conjunto.

Technical Session VIII

(Online: 30/09/30, 11h-12h)

TESTES NÃO DESTRUTIVOS PARA UPSCREENING DE TRANSISTOR COM QUALIFICAÇÃO MILITAR E FORA DO PRAZO DE RELIFING

 

Fabrício Ribeiro Brandão (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Priscila Custódio de Matos (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Dhiego Marques Menezes Abrahão (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Resumo: Este trabalho tem como objetivo apresentar a verificação da possibilidade de uso espacial de um lote de 50 transistores JANTX2N2905A com qualificação militar que não foi utilizado dentro do prazo para a sua montagem em placa eletrônica. Para isso, em concordância com normas espaciais estabelecidas, foi desenvolvida uma metodologia com a combinação entre os testes do procedimento de relifing, que verificam a confiabilidade de componentes eletrônicos estocados por um longo período, e os testes para a técnica de upscreening, utilizada para verificar a possibilidade da aplicação espacial de componentes eletrônicos que não são formalmente qualificados para esta finalidade. Com isso, foram obtidos resultados satisfatórios perante os testes não destrutivos realizados.

DESIGN OF DES ENCRYPTION ALGORITHM AAS BUNDLED ASYNCHRONOUS PIPEINE USING FPGA

 

Diego A. Silva (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Duarte L. Oliveira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Gracieth C. Batista (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

 

Abstract: Currently, digital systems that are able to meet major security restrictions are increasingly being demanded, both in the military and in commercial areas. Data security can be achieved by cryptographic algorithms. An important encryption algorithm known as DES (Digital Encryption Standard) was implemented in Field Programmable Gate Array (FPGA) in different synchronous architectures. In this paper we propose an implementation of the DES algorithm in FPGA, in the asynchronous pipeline style. Comparing with the implementation in FPGA of two different project styles the proposal asynchronous obtained an average increase of 14.9% in throughput and an average reduction of 66.3% in latency time.

FORMULAÇÃO NUMÉRICA UNIDIMENSIONAL DE LINHAS DE TRANSMISSÃO NÃO LINEARES GIROMAGNÉTICAS

 

Ana Flávia Guedes Greco (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Fernanda Sayuri Yamasaki (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

José Osvaldo Rossi (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Elizete Gonçalves Lopes Rangel (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais)

Joaquim José Barroso (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Edl Schamiloglu (Universidade do Novo México)

 

Resumo: Geração de RF por linhas de transmissão não lineares (LTNLs) vem sendo objeto de estudo há décadas, e experimentos com essas linhas demonstraram sua operação bem sucedida nas bandas L (1–2 GHz) e S (2–4 GHz), permitindo assim diversas aplicações, como em sistemas embarcados no espaço usando sistemas compactos sem emprego de tubos eletrônicos a vácuo em satélites SARs, por exemplo, e em plataformas móveis de defesa. Com essa motivação, propõe-se neste artigo estudar os processos não lineares produzidos por essas linhas, e aqui descritos por um conjunto unidimensional (1D) de equações diferenciais, e comparar os resultados da formulação matemática com aqueles obtidos em um simulador de circuitos do tipo SPICE.

Technical Session IX

(Online: 30/09/30, 13h30-14h30)

MODELO ANALÍTICO PARA ENLACE DE COMUNICAÇÃO ÓPTICA NO ESPAÇO LIVRE EMPREGANDO MODULAÇÃO EXTERNA E CAVIDADE EM ANEL RESSONANTE ALL-PASS

 

Alessandro R. dos Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Vilson R. de Almeida (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Newton A. S. Gomes (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

André P. Gonçalves (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Robson R. Carreira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: Com o desafio de aumentar o alcance e a disponibilidade do sinal no enlace que emprega Comunicação Óptica no Espaço Livre (Free Space Optical Communication – FSO), muitas metodologias são utilizadas para mitigar os efeitos atmosféricos que prejudicam a transmissão. Neste trabalho, é apresentada uma modelagem analítica da potência óptica do enlace de FSO, que emprega modulação externa analógica, sob o efeito das influências atmosféricas, em conjunto com microcavidades em anel tipo All Pass.

MICROWAVE PHOTONIC RADAR WARNING RECEIVER (RWR) AIRBORNE ANTENNA OVER FIBER OPTIC

 

Paulo Henrique Kiohara A. Bastos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Felipe Streitenberger Ivo (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Olympio Lucchini Coutinho (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Abstract: Electronic warfare was of great importance mainly in the second world war. Radar was one of the greatest inventions in the area at that time, reinventing the way war was viewed until then. Today, modern combat aircraft have sophisticated warfare systems, one of which is known as the Radar Warning Receiver (RWR), responsible for alert pilots to possible radar detection and guiding the direction in which it is being radiated. Technological innovations allowed the interaction of the Microwave and optoelectronics area, thus emerging an area known as Microwave Photonics (MWP). This article presents a photonic link to replace the copper cables used by RWR systems, thus applying photonic technology in order to improve performance and benefit from the intrinsic characteristics that optical fiber offers to the system, offering a totally passive remote system, where only one phase modulator is connected to the RWR antenna.

ESTUDO PRELIMINAR TEÓRICO DE FILTRO COMPRESSOR DE PULSO TOTALMENTE FOTÔNICO

 

André Paim Gonçalves (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Renan Miranda Richter (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Felipe Streitenberger Ivo (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Alessandro Roberto Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Robson Ribeiro Carreira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Olympio Lucchini Coutinho (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

 

Resumo: Este artigo propõe um estudo breve e teórico para verificar a possibilidade de uso de laços dispersivos com a técnica de auto-homodinagem óptica para realizar compressão de pulso linearmente modulado em frequência de radares (Linear Frequency Modulated – LFM). O dispositivo proposto para estudo pretende superar as limitações dos dispositivos equivalentes implementados pela eletrônica tal como o filtro baseado em propagação de ondas acústicas de superfície. Essas restrições são em relação a largura de banda de RF, frequência da portadora do sinal radar e largura de pulso. Foi feita uma modelagem numérica do dispositivo proposto. Os resultados numéricos indicam a possibilidade de emprego do compressor de pulso fotônico em radares que estão sendo desenvolvidos com grade produto da largura de banda pela largura do pulso (Time Bandwidth – TBW).

Technical Session X

(Online: 30/09/30, 13h30-14h30)

ANÁLISE DO RUÍDO DE MEDIDA DA POSE COMPENSADA DE UM DISPOSITIVO DE REALIDADE VIRTUAL SOBRE PLATAFORMA 6DOF

 

Natan L. Viana (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Gabriela W. Gabriel (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: Quando um equipamento de realidade virtual (do inglês, Virtual Reality – VR) é utilizado em aplicações de simulação em conjunto com uma plataforma de movimento, as leituras dos sensores advindos do equipamento de VR correspondem a uma composição das leituras do movimento da cabeça do usuário e do movimento da plataforma. Uma questão que surge neste cenário é como separá-las, ou compensá-las, de forma que usuário possa manter suas referências visuais. Há na literatura, soluções Open Source que realizam esta compensação, porém com um nível perceptível de ruído, o que provoca um certo desconforto visual, notável sobretudo quando a plataforma está parada. Este artigo procura identificar as possíveis fontes deste ruído para o equipamento HTC Vive ProTM, para futura investigação dos fatores que o afetam e do efeito de cada um deles na posição compensada. A motivação por trás dessa análise é a possibilidade de reduzir a sensação de enjoo causada pelo uso prolongado dos equipamentos de realidade virtual. Tal implementação é especialmente interessante para treinamento de pilotos, onde o realismo e imersão são fundamentais para alcançar um treinamento eficiente.

DESENVOLVIMENTO DE UM MODELO DE EQUAÇÕES ESTRUTURAIS SIMULTÂNEAS PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE SERVIÇO EM AEROPORTOS

 

Eliézer de Mello Souza (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Anderson Ribeiro Correia (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo para avaliar a qualidade de serviço em aeroportos por meio de equações estruturais simultâneas. Para tanto, foram realizadas pesquisas na região de múltiplos aeroportos de São Paulo. Para validação do modelo proposto neste trabalho foram empregados dados obtidos em pesquisas no aeroporto de Congonhas. Foi adotada uma abordagem confirmatória ao problema de pesquisa, o que possibilitou a representação de modelo complexo das inter-relações entre os diversos fatores associados à percepção do passageiro sobre o nível de serviço e sua atitude perante o aeroporto. Os indicadores apresentados sobre a aderência do modelo demonstram que a metodologia proposta e as pesquisas de campo desenvolvidas foram adequadamente empregadas e modeladas, oferecendo um robusto modelo para que pesquisadores e profissionais da área o utilizem em análises específicas.

PERCEPÇÃO DOS USUÁRIOS QUE ACESSAM O AEROPORTO DE GUARULHOS VIA APLICATIVOS DE TRANSPORTE COM CONTEÚDO GERADO EM MÍDIAS SOCIAIS

 

Carolina Silva Ansélmo (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Anderson Ribeiro Correia (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Giovanna Miceli Ronzani Borille (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: Nos últimos anos, os aplicativos de transporte tornaram-se uma opção de acesso terrestre aos aeroportos brasileiros. Assim como a tecnologia modificou o cenário da mobilidade urbana, o conteúdo gerado pelo usuário nas redes sociais pode revolucionar as pesquisas, fornecendo informações relevantes. A partir do conteúdo gerado pelo usuário no Twitter foi feita a Análise de Sentimentos sobre o acesso terrestre via aplicativos de transporte ao Aeroporto Internacional de São Paulo (Guarulhos). Os usuários estão, majoritariamente, insatisfeitos, principalmente com custos e má conduta dos motoristas. Entretanto, pontos de encontro nos aeroportos, para embarque e desembarque no meio-fio, foram avaliados positivamente. Tais resultados podem ser úteis para os aeroportos e empresas de transporte para melhorarem a satisfação dos seus usuários. Ressalta-se que o software de análise de sentimentos mostrou maiores falhas em relação aos tweets positivos e neutros. Para aprimorar é necessário trabalhar questões como ironia, gírias e necessidade de interpretação.

Technical Session XI

(Online: 30/09/30, 15h30-16h30)

PESQUISA DE NÊUTRONS TÉRMICOS EM AERONAVES ATRAVÉS DE MEDIDORES EMBARCADOS E SUA CONTRIBUIÇÃO PARA A VALIDAÇÃO DE RESULTADOS COMPUTACIONAIS

 

Evaldo C. F. Pereira (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Adriane C. M. Prado (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Claudio A. Federico (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Lester de A. Faria (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: O presente trabalho objetiva a descrever o desenvolvimento de um dispositivo medidor dos níveis de fluência de nêutrons térmicos para emprego em aeronaves durante ensaios em voo, permitindo o levantamento real dos níveis de fluência de nêutrons térmicos incidentes na aeronave, auxiliando na investigação de possíveis discrepâncias nos resultados obtidos em simulações computacionais. O desenvolvimento proposto apresenta, em um volume físico reduzido, um setup de teste de radiação semelhante ao utilizado nos ensaios realizados atualmente no IEAv, no Laboratório de Radiação Ionizante (LRI), o qual é a referência de instrumentação em medições de colisões no padrão NIM (Nuclear Instrumentation Modules). O elemento sensor e detector de nêutrons empregado no dispositivo medidor é um tubo de gás 3He que possui grande robustez, estabilidade e operação bem conhecida. No entanto, o medidor projetado e proposto permite, ainda, a utilização de outros tipos de detectores para exploração de outras faixas de partículas e energias.

PLANEJAMENTO PARA EMPREGO DE SISTEMAS ESPACIAIS (PEMSE): MODELO MATEMÁTICO E ADAPTAÇÕES

 

Maria José Pinto (Instituto de Estudos Avançados)

Mônica Maria De Marchi (Instituto de Estudos Avançados)

Ana Cláudia Iwazaki (Instituto de Estudos Avançados)

Resumo: Com o aumento do número de satélites e seu emprego em diferentes contextos cresce também a necessidade do desenvolvimento de ferramentas e/ou metodologias para apoiar o processo de tomada de decisão dentro do contexto espacial visando o planejamento para emprego destes sistemas. Desta forma, dado um horizonte de planejamento e uma constelação de satélites de observação da terra e de estações de solo heterogêneas, este trabalho tem como objetivo gerar o planejamento para aquisição e download de dados espaciais para o monitoramento de áreas de interesse (alvos) com diferentes prioridades. O objetivo do planejamento será maximizar o atendimento dos alvos de acordo com a prioridade, lidando com requisitos operacionais e com os requisitos dos cenários de aplicação. Neste trabalho, o modelo matemático desenvolvido até o momento para gerar este planejamento será apresentado juntamente com algumas adaptações. Um exemplo ilustrativo será utilizado para mostrar a importância de considerar as adaptações propostas.

ITASAT-2: FORMATION FLYING MANEUVER AND CONTROL CONSIDERING 𝐽2 DISTURBANCES AND DIFFERENTIAL DRAG

 

Thais Cardoso Franco (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Willer Gomes dos Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Abstract: Studies have shown that the Brazilian region has several unique features in its geospatial. In this context, the ITASAT-2 mission, plans to launch three satellites in formation flying, in order to improve the knowledge that we have today about the phenomenology of space plasma. The objective is also to capture the signal to provide the geolocation service. This work aims to use simulation and movement control techniques to verify and evaluate the behavior of the following vehicles using different phase angles in detachment and rendezvous maneuvers in relation to the movement of the chief CubeSat considering two orbital disturbances: the J2 term of the gradient disturbance of gravity due to the inhomogeneity of the Earth and the disturbance due to the differential aerodynamic drag of the satellites. For that, the linear model in Cartesian coordinates called Clohessy-Wiltshire Equations and the optimal control approach described by the Linear Quadratic Regulator (LQR) were used.

Technical Session XII

(Online: 30/09/30, 15h30-16h30)

CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE TEMPORALIDADE DE DOCUMENTOS USANDO PROCESSAMENTO DE LINGUAGEM NATURAL E REDES NEURAIS LSTM

 

Edney da Silva Santos (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Carlos Henrique Costa Ribeiro (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Resumo: Este artigo apresenta uma proposta para classificação automática de temporalidade de documentos oficiais da Força Aérea Brasileira (FAB) por meio de uma Rede Neural Recorrente do tipo LSTM (Long short-term memory) e técnicas de processamento de linguagem natural (NLP). A correta classificação do horizonte de tempo para o qual um documento deve ter a sua salvaguarda garantida permite a racionalização administrativa, a agilidade, a transparência no acesso às informações e a adequada preservação do patrimônio documental de uma instituição. A partir da obtenção de aproximadamente 16 mil documentos do SIGADAER (Sistema Informatizado de Gestão Arquivística de Documentos da Aeronáutica), com as respectivas temporalidades preenchidas, foi implementado um classificador automático de documentos, com aprendizado supervisionado, o qual obteve valores de acurácia média acima de 87% em um modelo de Deep Learning com duas camadas LSTM. Em trabalhos futuros deseja-se aperfeiçoar este modelo considerando a aplicação de outras técnicas de aprendizado de máquina.

SYSTEMS ENGINEERING PROCESS RESILIENCE: ASSESSING AND IMPROVING PROJECT REVIEW PROCESS USING FRAM

 

Vinícius Bigogno Costa (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Moacyr Machado Cardozo Junior (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Ligia Maria Soto Urbina (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Abstract: Research and development projects within military organizations are constantly subject to risks and uncertainties and their performance are key to deliver the organizational value. Failing to meet project goals and objectives is critical, therefore, projects must be able to cope with an environment of complexity and pressure. The Resilience Engineering perspective that things go wrong by the same reasons they go right is key to address R&D project environments, and the Functional Resonance Analysis Method (FRAM) fits the need to assess and improve systems engineering process resilience. In this paper, the focus of the analysis will be the project review process, key milestone to the development process and project success.

FRAM ANALYSIS OF AIRCRAFT LANDING PHASE WITH FOCUS ON RUNWAY EXCURSION

 

Christianne Reiser (Embraer S/A)

Emilia Villani (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Moacyr Cardoso Junior (Instituto Tecnológico de Aeronáutica)

Abstract: Runway excursion is the type of aircraft accident that most frequently occurs, contributing to around 25% of the occurrences. To reduce this rate, several countermeasures have been proposed in the last years; mainly based on aircraft incident investigation and analysis. In order to search for further Aviation System improvements to avoid runway excursions despite of these occurrences, an application of the FRAM (Functional Resonance Analysis Method) focusing on the landing phase is proposed. This method proposes the exploration of how functional variability can escalate into unexpected, and often unwanted, events. It has been used for accident analyses and risk assessments in safety.

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