Vigilância de Áreas Restritas Utilizando Uma Equipe Autônoma de ARPs Cooperativas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Maroquio Bernardo, Ricardo
• Orientador(a): Fernando Ferreira Rosa, Paulo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Rio de Janeiro
• Palavras-chave em Português: Sistemas autônomos; ARP; SARP; VANT; Tarefas cooperativas; Vigilância aérea
• Link de acesso: https://repositorio.ifes.edu.br/handle/123456789/1233

RESUMO: A vigilância de áreas restritas é uma tarefa necessária tanto no meio civil quanto no meio militar, podendo ser realizada de diferentes maneiras. Este trabalho apresenta um método de vigilância de áreas restritas em ambientes abertos que faz uso de aeronaves remotamente pilotadas (ARPs) atuando de forma cooperativa e autônoma para detectar, rastrear e classificar entidades terrestres móveis (ETMs) que adentrem um perímetro previamente definido, de forma a apoiar um processo de tomada de decisão em relação a um possível evento de invasão. O método desenvolvido apresenta vantagens relevantes em relação aos métodos convencionais de vigilância para ambientes abertos, incluindo baixo custo de aquisição e manutenção, logística de transporte e implantação facilitadas, redução do risco a vidas humanas e redução do tempo de percepção de uma possível invasão. O trabalho abrange tanto o desenvolvimento do software quanto do hardware. O software compreende a parte algorítmica para detecção, rastreamento e classificação das ETMs, bem como os algoritmos necessários para a coordenação autônoma e cooperativa das ARPs envolvidas na tarefa. Já o hardware corresponde aos protótipos das ARPs utilizadas nos experimentos reais, protótipos esses construídos com componentes eletrônicos de prateleira e peças estruturais de fabricação própria. A arquitetura lógica da solução proposta é modular e abrange desde a política de coordenação e navegação das aeronaves até o estabelecimento de papéis e a cooperação entre as mesmas. A parte algorítmica utiliza técnicas de Visão Computacional e Aprendizado de Máquina aprimoradas para execução em tempo real em computadores embarcáveis nas ARPs. O método proposto foi validado com experimentos simulados e reais e os resultados alcançados demonstram a viabilidade do método para vigilância em tempo real com processamento totalmente embarcado, fornecendo uma solução autônoma, portátil, de baixo custo e de pronto emprego em tarefas de vigilância de áreas restritas em locais abertos.