Aula06.5_GeoPG_VANTs (1)

VANTs
Veículos Aéreos Não Tripulados

VANTs
• Motivação
• Definição
• Histórico
• Tecnologias
• Aplicações
• Regulamentação
• Exemplos

Motivação
• VANT - Assunto em Destaque nos Últimos Anos

Motivação
• Orçamento para VANT - Emprego Militar UAS
Roadmap 2005-2030 - US DoD

Definição
• Um VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado), também
chamado UAV, do inglês Unmanned Aerial Vehicle
é o termo usado para descrever todo e qualquer
tipo de aeronave que não necessita de pilotos
embarcados para ser guiada. Estes tipos de
aeronaves são controlados à distância, por meios
eletrônicos e computacionais, sob a supervisão e
governo humanos, ou sem a sua intervenção, por
meio de Controladores Lógicos Programáveis
(PLC).

Definição
• Aeromodelo vs VANT
O que diferencia um VANT de um aeromodelo?
O emprego.
Esporte e Recreação
Algum uso específico

Categorias
Legislação Europeia
• Massa
• Alcance
• Altitude de voo
• Autonomia

Categorias
Legislação Europeia
• µ – Micro
• Mini – Mini
• CR – Close Range
• SR – Short Range
• MR – Medium Range
• MRE – MR Endurance
• LADP – Low Alt. Deep Penetration
• LALE – Low Alt. Long Endurance
• MALE – Medium Alt. Long Endurance
• HALE – High Alt. Long Endurance
• Strato – Stratospheric
• EXO – Exo-stratospheric
• UCAV – Unmanned combat AV
• LET – Lethal
• DEC – Decoys

Categorias
Categoria
Micro‐UAVs
Mini‐UAVs
Small Tactical UAVs
Tactical UAVs TUAVs
Naval UAVs
MALE UAVs
HALE UAVs
UCAVs
Descrição
Pequenos o suficiente para caber na palma da mão (em geral
tem menos de 1 Kg)
Pequenos o suficiente para serem lançados por uma pessoa
Intermediários entre Mini‐UAV e TUAV, em geral lançados por
catapulta ou sistema similar
Usados para reconhecimento com autonomia de diversas
horas e raio de até 200 Km
UAVs táticos adaptados para operações em embarcações
Medium Altitude/Long Endurance
High Altitude/Long Endurance
Unmanned Combat Air Vehicles

Classificação
Classificação
Alvos Aéreos
Reconhecimento
Combate
Logística
Pesquisa e Desenvolvimento
VANTs Civis e Comerciais
Descrição
Fornece a artilharia em solo ou aérea um alvo que
simula uma aeronave ou míssil inimigo
Fornece informação para a inteligência num campo de
batalha
Proporciona capacidade de ataque em missões de alto
risco
VANTs projetados especificamente para operações de
carga e logística
Utilizado para o desenvolvimento de tecnologias a
serem integradas em VANTs operacionais
VANTs projetados especificamente para aplicações civis
e comerciais

Classificação
• Tipos de VANT: Uma incrível variedade
VANT de Reconhecimento
Alvos Aéreos
VANT de Combate
Pesquisa
Mísseis de Cruzeiro
Civil e Comercial

Histórico
• 1a Guerra – 1918
– Kettering Bug Aerial Torpedo (USA).

Histórico
• 2a Guerra - 1944/45
– Alemanha: V-1
– 1o míssil de cruzeiro operacional.

Histórico
• Vale do Bekaa – 1982
– Emprego de VANT por Israel:
• Guerra Eletrônica, Decoy
• Reconhecimento
- IAI Scout
-Tadiran Mastiff

VANTs
• Cobertura vs Flexibilidade

Tecnologias
• Componentes principais do sistema de VANT
Segmento Aéreo
Segmento Terrestre
Data Link
Veículo Aéreo
Sensor de Missão
Sistema de Navegação e
Controle (SNC)
Estação de Solo

Desafios Tecnológicos
• Tecnologias Estratégicas para VANT
– Sistema de Navegação e Controle
– Decolagem e Pouso Automáticos
– Reconfiguração de Comando
– Voo Cooperativo
– Sistemas Inerciais
– Comunicações (Data Link, Satcom)
– Sensores de Missão (FLIR, SAR, etc)
– Guerra Eletrônica
– Motores Aplicáveis em VANT
– Redução de Assinatura Radar

Desafios Tecnológicos
• Principais Desafios:
– Integração de VANT no Espaço Aéreo Não
Segregado
– Certificação: Aumento da Confiabilidade

Desafios Tecnológicos
• Principais Desafios:
Integração no Espaço Aéreo Não
Segregado: “Sense and Avoid”
Certificação - Aumento de Confiabilidade:
"Ser tão seguro quanto uma aeronave
tripulada." Taxa de acidentes é 7X maior
Acidente com Predator (Arizona, EUA, 2006)

Aplicações
• Levantamentos
– Rápida aquisição;
– DSM/DTM;
– Locais inacessíveis;
– Classificação de dados;

Aplicações
• Levantamentos
– Rápida aquisição;
– DSM/DTM;
– Locais inacessíveis;
– Classificação de dados;
Gerenciamento de
inventário

Aplicações
• Obras
– Evolução;
– Movimentação de terra;
– Planejamento;

Aplicações
• Obras
– Evolução;
– Movimentação de terra;
– Planejamento;

Aplicações
• Mineração
– Aquisição e atualização rápidas;
– Atualização de DTM;
– Segurança e Saúde;

Aplicações
• Mineração
– Aquisição e atualização rápidas;
– Atualização de DTM;
– Segurança e Saúde;

Aplicações
• Mineração
– Aquisição e atualização rápidas;
– Atualização de DTM;
– Segurança e Saúde;
A seta indica a porção de solo que pertencia a paisagem e
sua vegetação. Os círculos indicam barcos aportados e em
direção a porção de solo. Imagem obtida pelo Google
Earth.
Mineração e extração
de areia em APP

Aplicações
• Mineração
– Aquisição e atualização rápidas;
– Atualização de DTM;
– Segurança e Saúde;
Sobreposição de imagens (Imagem feita pelo AGplane
sobreposta com a imagem do Google Earth) mensurando a
porção de solo retirada. A área equivale à 3.33 ha.
Mineração e extração
de areia em APP

Aplicações
• Áreas de expansão urbanas
– Projeto;
– Monitoramento do crescimento;

Aplicações
• Áreas de expansão urbanas
– Projeto;
– Monitoramento do crescimento;

Aplicações
• Agricultura
– Manejo de culturas;
– Avaliação da saúde das plantas;
– Falha no plantio;
– DTM para drenagem

Aplicações
• Agricultura
– Manejo de culturas;
– Avaliação da saúde das plantas;
– Falha no plantio;
– DTM para drenagem
Metros lineares de cana: 595,85 m
Metros lineares de falha: 113,53 m
Percentual de Falha: 20,40 %
Mapeamento de
falhas para cana
Área da foto: 934 m²

Aplicações
• Agricultura
– Manejo de culturas;
– Avaliação da saúde das plantas;
– Falha no plantio;
– DTM para drenagem
Mapa temático
cana-de-açucar

Aplicações
• Agricultura
– Manejo de culturas;
– Avaliação da saúde das plantas;
– Falha no plantio;
– DTM para drenagem
Análise da qualidade
do plantio

Aplicações
• Agricultura
– Manejo de culturas;
– Avaliação da saúde das plantas;
– Falha no plantio;
– DTM para drenagem
Falha no plantio
Análise da qualidade
do plantio

Aplicações
• Agricultura
– Manejo de culturas;
– Avaliação da saúde das plantas;
– Falha no plantio;
– DTM para drenagem
Medição de tamanho de copa de árvore
Análise da saúde das
árvores

Aplicações
• Conservação
– Monitoramento/contagem/rastreamento de animais;
– Monitoramento da vegetação;
• Florestas
– Gerenciamento;
– Contagem de mudas;
– Detecção de espécies;
– Avaliação pós corte;

Aplicações
• Monitoramento ambiental
– Levantamento da costa;
– Mapeamento de erosões;
– Descarte de lixo;
– Reservas e APPs;
– Licenciamento;

Aplicações
• Monitoramento ambiental
– Levantamento da costa;
– Mapeamento de erosões;
– Descarte de lixo;
– Reservas e APPs;
– Licenciamento;
Setas indicam erosão do solo e desmatamento. Circulo indica
largura do rio e respectiva medição de APP, medição em metros.
Identificação de
Impactos Ambientais

Aplicações
• Avaliações de desastres
– Inundações e desabamentos;
– Danos causados por fogo;
– Avaliação de danos em infra-estrutura;

Aplicações
• Serviços policiais
– Mapeamento de acidentes com veículos;
– Mapeamento de cenas de crime;

Desenvolvimentos no Brasil

Desenvolvimentos no Brasil

Desenvolvimentos no Brasil

• Instituições de C&T
VANTs

VANTs
• Empresas que comercializam

Regulamentação - Definições
• VANT versus Aeromodelo
– Propósito de uso (Aeromodelo: desporto e lazer)
• VANT (UAV) -> ANT (UA)
– Reconhecimento com aeronave
• ANT (UA) -> RPA
– Necessidade de “piloto” para garantir segurança
• UA/RPA -> UAS/RPAS
– Conceito de sistema englobando estação de
pilotagem remota, catapulta de lançamento, etc.

Regulamentação - Definições
• Certificação de Tipo:
– Aplicável ao projeto
– É emitido para cada “tipo”
– Pode abranger diversos modelos
• Certificação de Aeronavegabilidade
– Aplicado a cada aeronave individual
– Espécies de CA: padrão, CAARF, CAVE, AEV, etc.

Regulamentação – Princípios Legais
• Lei 7.565 de 19/12/1986 – Código Brasileiro
de Aeronáutica
– Art 20. Nenhuma aeronave pode voar no espaço
aéreo brasileiro sem certificado de matrícula e
aeronavegabilidade
– Art 66. Padrões mínimos de segurança
– Art 67. Ressalvada a operação de aeronave
experimental
Nenhuma norma na legislação brasileira (baseada na Americana)
concede direito a uso comercial dos RPAs, apenas teste.

Regulamentação – Princípios Legais
• Regulamento Brasileiro de Aviação Civil (RBAC) 21
– 21.191 Certificado de Autorização de Voo
Experimental (CAVE)
• (a) Pesquisa e Desenvolvimento
• (c) Treinamento de tripulações
• (f) Pesquisa de mercado
– 21.193 O requerente deve entregar informações à
ANAC, que após inspeção da aeronave forem julgadas
necessárias a salvaguarda do interesse público

Regulamentação – Específica
• VANT
– AIC 21/10 Publicação do DECEA sobre VANT no
espaço aéreo brasileiro
– Decisão 127, 29/11/2011 Autorização da ANAC
para VANT da Polícia Federal
– 11/06/2012 – ANAC consulta publica sobre
proposta de Instrução Suplementar 21-002 (IS 21-
002) para “Emissão de Certificado de Autorização
de Voo Experimental para Sistemas de Veículo
Aéreo Não Tripulado”.

Regulamentação – Específica
• Proposta Apresentada para ANAC em
30/01/2013 (Apoiado pela ABIMDE, comitê VANT)
• Classificação Segundo MTOM (massa máxima
de decolagem):
Classes de RPAs segundo MTOM
Massa Máxima Decolagem Classe
2 kg ou menos Classe A
Mais que 2Kg até 7kg Classe B
Mais que 7kg até 25kg Classe C
Mais que 25kg até 150kg Classe D
Acima de 150 kg
Classe E

Regulamentação – Conclusão
• VANT é considerado aeronave
• Nenhum VANT civil pode operar no Brasil sem
alguma autorização da ANAC (e de outros órgãos,
como DECEA, ANATEL e, em alguns casos, do
Ministério da Defesa ou do Comando da
Aeronáutica)
• Aeronaves destinadas a ensaios podem receber
CAVE.
• O requerimento de um CAVE será orientado pela
IS 21-002.
CAVE não autoriza a operação da aeronave com fins lucrativos

Considerações Finais
• O aumento da utilização de VANT, tanto em aplicações
militares como civis, é uma tendência irreversível.
• Os VANTs devem ser tratados em diferentes categorias.
• Para a operação de VANT em Espaço Aéreo Não
Segregado é necessário o desenvolvimento de
tecnologias que permitam manter os níveis de
segurança de aeronaves tripuladas.
• Existem, no Brasil, várias instituições de C&T e
empresas que estão desenvolvendo tecnologias
relacionadas com VANT .