Micro-Brosh: micro-veículo aéreo autônomo com baixo risco de operação
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53375 |
Resumo: | The risk involving the use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) has grown directly with its popularization. It is a global concern of regulatory agencies to reduce these risks. In Brazil the National Civil Aviation Agency (ANAC) waives most requirements for UAVs up to 0.250 kg. In this perspective, the present study aims to propose the design and development of a micro UAV flying wing model with remote or autonomous piloting capability with low risk of collision to people and facilities (Micro-Brosh). With a maximum wingspan of 0.30 m and a final weight of 0.160 kg, the Micro-Brosh UAV’s main feature is its easy and safe operation, being able to be launched manually and with the realization of landing on grass cover, without causing damage to the aircraft. We introduce the proposed architectural design, with aerodynamic and performance analyses, demonstrating parameters such as lift, thrust, drag, stall speed and flight time. In our tests, the prototype proved to be superior to almost all other UAVs in the literature studied, except for one that has similar size and flight time characteristics, but with a greater weight and size than the Micro-Brosh. In all, 6 prototypes were built and analyzed in more detail, resulting in the final model that was validated through flight tests and bench tests. In addition to the safety advantages, another important aspect is that the costs associated with the construction and maintenance of the Micro-Brosh are below $500, a value considered low in relation to the traditional UAVs surveyed. |
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Micro-Brosh: micro-veículo aéreo autônomo com baixo risco de operaçãoMicro-UAVBaixo risco de operaçãoAeronave remotamente pilotadaVeículo aéreo não tripuladoVoo autônomoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThe risk involving the use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) has grown directly with its popularization. It is a global concern of regulatory agencies to reduce these risks. In Brazil the National Civil Aviation Agency (ANAC) waives most requirements for UAVs up to 0.250 kg. In this perspective, the present study aims to propose the design and development of a micro UAV flying wing model with remote or autonomous piloting capability with low risk of collision to people and facilities (Micro-Brosh). With a maximum wingspan of 0.30 m and a final weight of 0.160 kg, the Micro-Brosh UAV’s main feature is its easy and safe operation, being able to be launched manually and with the realization of landing on grass cover, without causing damage to the aircraft. We introduce the proposed architectural design, with aerodynamic and performance analyses, demonstrating parameters such as lift, thrust, drag, stall speed and flight time. In our tests, the prototype proved to be superior to almost all other UAVs in the literature studied, except for one that has similar size and flight time characteristics, but with a greater weight and size than the Micro-Brosh. In all, 6 prototypes were built and analyzed in more detail, resulting in the final model that was validated through flight tests and bench tests. In addition to the safety advantages, another important aspect is that the costs associated with the construction and maintenance of the Micro-Brosh are below $500, a value considered low in relation to the traditional UAVs surveyed.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO risco envolvendo o uso de Veículos Aéreos não Tripulados tem crescido diretamente com a sua popularização. É uma preocupação mundial das agências reguladoras diminuir esses riscos. No Brasil, a Agência Nacional de Aviação Civil dispensa a maioria das exigências para esse tipo de veículo com até 0,250 kg. Nessa perspectiva, o presente estudo tem como objetivo propor o projeto e o desenvolvimento de um Micro-UAV denominado Micro-BROSH (Basic Risk Operation Self Handled), modelo asa voadora, com capacidade de pilotagem remota ou autônoma de baixo risco de colisão para pessoas e instalações. Com uma envergadura máxima de 0,30 m e peso final de 0,160 kg, o UAV Micro-BROSH tem como principal característica a operação fácil e segura, podendo ser lançado manualmente e com a realização do pouso em capo gramado, sem causar danos à aeronave. A introdução do projeto arquitetônico proposto, com análises aerodinâmica e de desempenho, demonstra parâmetros como sustentação, empuxo, arrasto, velocidade de estol e tempo de voo. Durante os testes, o protótipo demonstrou ser superior a quase todos os outros veículos desse tipo estudados na literatura, menos um que possui características de tamanho e tempo de voo similares, porém, com peso e tamanho maiores que o Micro-BROSH. Ao todo, o estudo permitiu a construção e a análise mais detalhada de seis protótipos, resultando no modelo final validado a partir de testes de voo e de bancada. Com resultado, o estudo aponta que, além das vantagens de segurança, outro aspecto importante é que os custos associados com a construção e a manutenção do Micro-BROSH ficam abaixo de US$ 500,00, um valor considerado baixo em relação aos veículos pesquisados.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOGonçalves, Luiz Marcos Garciahttp://lattes.cnpq.br/4552018111128281https://orcid.org/0000-0002-7735-5630http://lattes.cnpq.br/1562357566810393Silva Júnior, Andouglas Gonçalves dahttp://lattes.cnpq.br/2346181034036586Silva, Bruno Marques Ferreira daAlsina, Pablo JavierRosa, Paulo Fernando FerreiraFreire Júnior, Raimundo Carlos SilverioLucena, Alysson Nascimento de2023-07-14T00:19:16Z2023-07-14T00:19:16Z2022-08-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfLUCENA, Alysson Nascimento de. Micro-Brosh: micro-veículo aéreo autônomo com baixo risco de operação. Orientador: Luiz Marcos Garcia Gonçalves. 2022. 140f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53375info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2023-07-14T00:19:50Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/53375Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2023-07-14T00:19:50Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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