Fonte de Luz espectralmente sintonizável baseada em LEDs para calibração de sensor de estrelas, com aplicação do paradigma de computação evolutiva - Marcos Eduardo Gomes Borges (2013)
Um Sensor de Estrelas Autônomo (SEA) foi projetado e construído no INPE. Para testar, caracterizar e calibrar o SEA é necessário uma infraestrutura de testes sofisticada, que inclui dentre diversos instrumentos, um Simulador de Estrelas (SE). O SE é formado por uma fonte de luz espectralmente sintonizável baseada em LEDs (do inglês Light Emitting Diode), alvo (pinhole) e um colimador parabólico fora de eixo. A fonte de luz é responsável em gerar espectros contínuos semelhantes aos emitidos por estrelas. O pinhole é o orifício por onde os feixes de luz gerados incidem e são projetados no colimador. O colimador tem a função de tornar paralelo o feixe luminoso divergente recebido através do pinhole simulando uma fonte de luz no infinito, ou seja, uma fonte de luz pontual semelhante a uma estrela. Durante o projeto e o desenvolvimento do SE foi necessário definir a quantidade e tipos de LEDs que seriam utilizados para conseguir simular estrelas necessárias para a calibração e caracterização do SEA. Um software foi desenvolvido para simular o comportamento da fonte de luz baseada em LEDs. A escolha ótima dos LEDs foi realizada utilizando o simulador da fonte de luz e um algoritmo de otimização multiobjetivo, o M-GEO. Após essa etapa os LEDs foram comprados e montados na fonte de luz; diversos estudos e simulações foram realizadas e um software em C++ foi desenvolvido para controlar a fonte de luz com a finalidade de simular estrelas. Sendo assim, este trabalho tem como principal objetivo apresentar a metodologia aplicada na definição de parâmetros de projeto do SE, no desenvolvimento de algoritmos para simular a fonte de luz e no desenvolvimento de software de controle do SE. A metodologia aplicada utiliza como ferramentas, paradigmas de Inteligência Artificial (IA) e algoritmos clássicos de otimização. Para a conclusão do projeto e da construção do SE, foi desenvolvido um sistema de controle em malha fechada utilizando dois métodos de otimização, o algoritmo de Levenberg-Marquardt (LM) e o Gradiente Descendente (GD), que se mostraram eficientes para, através da composição espectral dos diferentes LEDs em diferentes potências, gerar espectros similares aos de estrelas na faixa do visível e infravermelho próximo.