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Projeto vai desenvolver tecnologia em sensoriamento e inteligência computacional para drones

INOVAÇÃO Data de Publicação: 09 set 2022 11:04 Data de Atualização: 14 out 2022 18:18

Com a proposta de desenvolver tecnologia em sensoriamento e inteligência computacional, além de gerar mais informações, que auxiliarão o piloto de drones na tomada de decisões, em missões hoje não praticáveis, complexas ou perigosas foram alguns dos incentivos que levaram o professor Sérgio Ávila a inscrever o projeto Drone Inteligente no Edital 10/2022 da Pró-reitoria de Pesquisa, Pós-graduação e Inovação (Proppi), que visou a ampliação e a modernização da infraestrutura de Ciência, Tecnologia e Inovação do IFSC. A participação do projeto do Câmpus Florianópolis conquistou o primeiro lugar na seleção institucional, recebendo a nota máxima (100) na análise final, e recursos no montante de R$ 50.400,00.   

“Nesta proposta, o alvo é conceber um sistema de detecção de situações críticas. Havendo a percepção pelo drone de que um objeto não deveria estar ali, ou que algo em sua operação não está conforme o que foi previamente programado, o drone toma a decisão de acionar planos de contingências para a preservação do ambiente e das pessoas à sua volta. São duas ações que caminham em paralelo e depois serão integradas”, esclarece Ávila, que é coordenador do curso de Especialização em computação científica para a indústria (CCI). 

Segundo ele, a primeira ação é o controle assistido por realidade virtual e aumentada, de forma a incrementar o poder de percepção do piloto. Partes do sistema de supervisão do drone serão concebidos em um óculos de realidade virtual, ou seja, o piloto verá com destaque informações cruciais para a adequada operação do equipamento em ambientes perigosos, como regiões de elevada temperatura, com campos eletromagnéticos intensos, e objetos em movimento, por exemplo. E a segunda é a inteligência computacional embarcada, de forma a prover decisões assertivas pelo próprio drone, para que ele reaja de forma autônoma. Assim, faz-se necessário dotá-lo de melhor sensoriamento e, com mais dados, e transformá-los em informação útil para um controle otimizado”, esclarece Ávila. Ambas serão desenvolvidas no período de outubro próximo até março de 2023, e os testes em laboratório e voo estão previstos para abril a setembro do próximo ano.  

O projeto Drone Inteligente prevê ainda ampliar e modernizar o laboratório, de forma a permitir um processo de ensino aprendizagem melhorado nos cursos do IFSC, e também incrementar a prestação de serviços técnicos e tecnológicos; desenvolver sistema supervisório assistido por realidade virtual e aumentada que permita ao piloto do drone um melhor controle da aeronave; além de efetuar a transferência da tecnologia para a sociedade com a geração de produtos derivados da inovação obtida; e também estender seus benefícios à comunidade por meio de capacitações e oficinas como, por exemplo, na Semana Nacional de Ciência e Tecnologia (SNCT) e nas semanas acadêmicas dos cursos. 

Sérgio ressalta que o projeto vem para unir esforços dos grupos de pesquisa e de laboratórios. “A infraestrutura e os conhecimentos gerados por esta proposta promoverão um melhor processo de ensino aprendizagem no IFSC, em temas atuais como mobilidade elétrica, sistemas embarcados e inteligência computacional. A indissociabilidade do ensino, pesquisa e extensão, bem como o potencial ganho para os cursos do IFSC, em particular para o mestrado profissional em sistemas de energia (MPSEE), a especialização em desenvolvimento de produtos eletrônico (DPE) e a especialização em computação científica para a indústria (CCI)”, comenta o coordenador. 

Importância

O uso de drone é uma realidade que exigiu recente regulamentação pelas autoridades de aviação civil brasileiras. As regras para pilotagem segura estão definidas e são rigorosas. Além disto, o voo em ambientes complexos ou periculosos é algo operacionalmente difícil, com destaque para situações que envolvam pessoas não anuentes, múltiplos obstáculos com geometrias variadas, bem como ambientes críticos como uma subestação de energia elétrica. 

A legislação brasileira sobre drones é recente e sofre atualizações constantemente devido ao crescente interesse da sociedade no setor. O ‘regulamento brasileiro de aviação civil especial’ da Agência Nacional de Aviação Civil (Anac) distingue os drones conforme seu uso: se utilizadas para lazer e recreação, chamam-se aeromodelos; se possuírem fins experimentais, comerciais ou institucionais, elas são chamadas de aeronaves remotamente pilotadas (RPA), que são os objetos de estudo no Câmpus Florianópolis. O piloto deve ser detentor de um certificado de aeronavegabilidade especial de RPA. 

É responsabilidade do operador tomar as providências necessárias para a operação segura da aeronave, assim como conhecer e cumprir regulamentos. Além das regulamentações, a aplicação comercial de drones na inspeção de ambientes periculosos ou de infraestrutura crítica como, por exemplo, em subestações de energia elétrica, tornam mais complexa a operação da aeronave pelo piloto. Ao encontro desses aspectos, o projeto tem por objetivo mitigar esses  riscos, como a imperícia do piloto e os problemas técnicos dos drones. 

Redução de custos e riscos no treinamento e na inspeção em áreas periculosas; possibilidade de treinamento em situações de emergência ou anormais de operação; e facilidade de avaliação através de recursos como análises estatísticas e reprodução são algumas das vantagens do uso de tecnologias digitais, em particular da realidade virtual e aumentada. 

O sistema a ser desenvolvido auxiliará também em operações onde o piloto não mantém o drone dentro do seu alcance visual, situação chamada de BVLOS, sigla de Beyond Visual Line-Of-Sight. Com o advento do sistema de comunicação 5G, acredita-se que tais soluções de suporte ao piloto se tornarão funcionalidades corriqueiras em todas as aeronaves. 

Em casos de dados incompletos novos voos são necessários. Assim, em resumo, são duas soluções técnicas e tecnológicas a serem desenvolvidas e depois integradas: sistema eletrônico otimizado com sensoriamento e algoritmos de inteligência computacional capazes de avaliar o ambiente e promover tomadas de decisão mais assertivas em ambientes complexos; e sistema supervisório assistido por realidade virtual e aumentada que permita ao piloto do drone um melhor controle da aeronave. “Tais desenvolvimentos serão alvo de estudo para registro de propriedade intelectual, como programa de computador ou de utilidade. Também se deseja publicar comunicações científicas, desde que não comprometa o registro”, conclui Sérgio Ávila. 

INOVAÇÃO CÂMPUS FLORIANÓPOLIS NEWS

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