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Acesso aberto (Open Access)
Intelligent positioning of drones via metaheuristic optimization algorithms for maximizing signal coverage area in forested environments
(Universidade Federal do Pará, 2022-01-31) FERREIRA, Flávio Henry Cunha da Silva; ALCÂNTARA NETO, Miércio Cardoso de; http://lattes.cnpq.br/0549389076806391; ARAÚJO, Jasmine Priscyla Leite de; http://lattes.cnpq.br/4001747699670004
Esta dissertação tem como objetivo propor uma abordagem metaheurística para otimização de arrays de drones aplicada à maximização da área de cobertura de sistemas de comunicação sem fio, contendo veículos aéreos não tripulados (UAV, em inglês) como estações-base. Para tanto, foram analisados dois tipos de redes que utilizam UAVs: uma rede Wi-Fi padrão operando a 2,4 GHz e uma rede wireless de baixa potência (LPWAN), ambas considerando ambientes medianamente ou altamente arborizados. LPWAN são sistemas projetados para trabalhar com taxas de dados baixas que mantêm, ou até mesmo melhoram, a ampla áre de cobertura fornecida por redes de alta potência. O tipo de LPWAN escolhido para estudo é o LoRa, que opera em um espectro não licenciado de 915 MHz e requer que os usuários se conectem a gateways para transmitir informações a um servidor central - neste caso, cada drone no array tem um módulo LoRa instalado e serve como um gateway não-fixo. A fim de classificar e otimizar o melhor posicionamento para cada UAV no array, três métodos concomitantes de otimização bioinspirada foram escolhidos: o busca cuco (CS), o algoritmo de polinização de flores (FPA) e o algoritmo de ecolocalização de morcegos (BA). Os métodos têm uma distribuição de espaço de busca baseada em voos de Lévy / Mantegna (CS, FPA) e distribuição normal (BA) e apresentam resultados de desempenho distintos para ambos os casos de rede de drones. Os resultados da otimização de posicionamento são então simulados e apresentados via MATLAB, primeiro para a rede Wi-Fi e depois para uma rede IoT-LoRa. Além disso, um modelo de propagação ajustado empiricamente com medidas realizadas no campus da UFPA foi desenvolvido para obter um modelo de propagação em ambientes com florestas. Por fim, o posicionamento dos drones utilizando o modelo de propagação ajustado com medidas é comparado com o posicionamento utilizando o modelo teórico clássico, mostrando que o modelo ajustado é mais eficiente na representação do ambiente com florestas do que o modelo clássico usualmente utilizado em publicações recentes.
Acesso aberto (Open Access)
Tecnologia ambiental na gestão de recursos naturais: o “voo” tecnológico da fiscalização mineral do estado do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2015-11-18) SAMPAIO FILHO, Inaldo de Sousa; FARIAS, André Luís Assunção de; http://lattes.cnpq.br/5310171409459863
As características da tecnologia dos veículos aéreos não tripulados (VANTs) potencializam sua utilização para usos civis nas mais diversas áreas. Vislumbrando a potencialidade do uso desta tecnologia na área de fiscalização mineral, esta foi adquirida por parte do órgão de competência federal na outorga e fiscalização mineral do estado do Pará. Entretanto, a disponibilidade e o fato de adquirir a referida tecnologia não são suficientes para o êxito na sua utilização. O sucesso ou fracasso está diretamente relacionado com a forma que essa tecnologia é gerida. A presente pesquisa objetivou a análise do processo de incorporação dessa tecnologia como ferramenta de fiscalização mineral pelo Departamento Nacional de Produção Mineral do Estado do Pará (DNPM-PA). Para tanto, utilizou abordagem metodológica baseada nos processos de gestão de inovação tecnológica de Nuchera, Fundación COTEC e Tidd e Bessant. Em relação aos procedimentos da pesquisa, foram realizados levantamentos bibliográfico e documental, entrevistas, bem como aplicação de questionários livres para estudo de caso. O desenvolvimento da pesquisa demonstrou que, apesar da potencialidade dos VANTs como ferramenta de fiscalização mineral, a tecnologia não está sendo incorporada de forma estratégica no estado do Pará. Destaca-se que a fiscalização é parte fundamental na gestão de recursos naturais, atuando no controle e monitoramento de impactos ambientais oriundos da atividade de mineração, e que a difusão desta tecnologia contribuirá no fortalecimento das ações de fiscalização no estado, desde que a inserção dos VANTs seja realizada dentro dos conceitos de gestão de inovação tecnológica.
Acesso aberto (Open Access)
O uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) para inspenções de segurança em barragens: estudo exploratório UHE Tucuruí
(Universidade Federal do Pará, 2021-05-28) EL BANNA, Kamila Dias Bernardes; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
Esta pesquisa tem como objetivo principal, verificar a aplicabilidade de sensoriamento remoto por Veículos Aéreos Não Tripulado (VANTs), ou popularmente conhecidos como (drone) para auxílio na inspeção de segurança em barragens hidrelétricas. Destaca-se o papel e importância dessa tecnologia como meio de inovação, para esta aplicação, como estudo exploratório a UHE Tucuruí. Alguns sinais de deterioração ou rachaduras, por exemplo, só podem ser identificados com inspeções visuais. Por esta razão, elas são insubstituíveis no controle de segurança em barragens. Neste contexto o emprego do VANT é de grande utilidade nessas inspeções, uma vez que sua utilização torna esta atividade mais rápida e segura, pois permite a verificação de regiões da barragem de difícil acesso, possibilitando assim uma documentação integral do estado de conservação da barragem, além da possibilidade de adaptações de sensores de diferentes tipos e aplicabilidades, auxiliando assim em uma inspeção mais detalhada. O VANT, utilizado para esta pesquisa, apresentou resultados satisfatórios para as avaliações a que foi expostos. Foram geradas imagens com qualidade e sequências adequadas, facilmente pode-se observar todas as características da superfície da barragem, proporcionando assim um bom suporte nas atividades de inspeção. Além de dar suporte para avaliação de segurança da barragem, as imagens geradas podem ser reunidas e usadas como base para outros levantamentos fotográficos.