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MARCELO LUCENA DE SOUZA
Rastreamento de Aeronaves em Manobras Via Combinação de Descarte e Fusão de Hipóteses
15/05/2015 1v. 91p. Mestrado
Orientador(es): ERNESTO LEITE PINTO, ALBERTO GASPAR GUIMARÃES
Área(s) de Concentração: SISTEMAS ELETRÔNICOS DE DEFESA E COMUNICAÇÕES
Linha(s) de pesquisa: PROCESSAMENTO DE SINAIS
Resumo:
O rastreamento de alvos aéreos é importante para prover de forma acurada uma situação aérea sintética em sistemas de defesa aérea e de controle de tráfego aéreo. O rastreamento produz uma estimativa do estado do alvo, denominada por "pista", e é usualmente dividido em duas etapas: na primeira, são selecionadas possíveis observações originadas do alvo de interesse dentre todas as observações produzidas pelo sensor. Nessa etapa, são criadas hipóteses de associação para indicar prováveis associações entre uma observação e a pista (estimativa) do alvo sendo rastreado. Na segunda etapa, a pista é atualizada tendo como base as hipóteses de associação resultantes, em um processo denominado filtragem. Nesse contexto, alvos em manobras tornam o problema de rastreamento ainda mais difícil devido às mudanças imprevisíveis na dinâmica do alvo, que podem resultar no aumento do erro de estimação e em perdas de pista (perda de rastreamento). A abordagem de filtragem com múltiplos modelos enfrenta esse problema pela utilização de hipóteses de modelo que capturam diferentes dinâmicas do alvo (modos de voo), e cuja filtragem é realizada condicionada a essas hipóteses de modelo. O Interacting Multiple-Model (IMM) é o algoritmo com múltiplos modelos mais utilizado na indústria para rastreamento de alvos em manobras. Apesar do seu uso difundido, o IMM produz estimativas imprecisas quando projetado para rastrear alvos com grande capacidade de manobra. Este trabalho apresenta uma nova estratégia para o rastreamento de alvos manobráveis com o objetivo de produzir estimativas mais precisas e obter menos perdas de pista quando comparado ao algoritmo IMM. Essa estratégia é referenciada como "propagação eficiente de hipóteses" e é baseada na seleção criteriosa de hipóteses durante diferentes modos de voo do alvo. Dois algoritmos de rastreamento são propostos utilizando essa estratégia: o primeiro propaga eficientemente hipóteses de modelo com base em uma observação para o alvo a cada instante (não há incerteza quanto a origem da observação), enquanto o segundo propaga as hipóteses de modelo e de associação. Diversos cenários de rastreamento foram simulados nos quais os algoritmos propostos foram comparados com a estratégia de propagação de hipóteses do IMM. Os resultados mostram um desempenho superior dos algoritmos propostos, produzindo menor erro médio de estimação e menor taxa de perda de pista, com aproximadamente a mesma carga computacional.
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EDUARDO FELIPE MENDONCA DE MENEZES
Síntese de Controladores Estruturados Robustos a Incertezas Mistas
26/08/2015 1v. 72p. Mestrado
Orientador(es): ALBERTO MOTA SIMÕES
Área de Concentração: SISTEMAS ELETRÔNICOS DE DEFESA E COMUNICAÇÕES
Linha de pesquisa: AUTOMAÇÃO E CONTROLE
Resumo:
Em um contexto onde não há técnicas com soluções ótimas para o problema de síntese robusta, as técnicas atuais apresentam consideráveis vantagens e desvantagens. Aquelas capazes de produzir controladores estruturados não tratam incertezas mistas, e vice-versa. Almejando combinar estas duas características em uma só técnica, uma nova técnica de síntese de controladores sujeitos a restrições de estrutura e robustos contra incertezas tanto paramétricas quanto dinâmicas é apresentada, a síntese WD. A ferramenta proposta baseia-se no limite superior do valor singular estruturado (µ) e representa uma extensão para o caso de incertezas mistas de uma técnica de síntese- real via otimização não-diferenciável introduzida recentemente. Ao oferecer certicado de otimalidade local e permitir a imposição de restrições estruturais sobre o controlador, a abordagem não-diferenciável supera as principais limitações de uma das mais populares técnica de síntese-mista atualmente disponíveis, a iteração D;G-K. Sua eciência é comprovada por resultados de aplicações numéricas.
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DANIEL HENRIQUE DA SILVA SOUZA
Aplicação do Método da Sonda Coaxial para Medições de Permissividade de Materiais Dielétricos em Temperaturas Elevadas
27/08/2015 1v. 113p. Mestrado
Orientador(es): JOSÉ CARLOS ARAUJO DOS SANTOS
Área de Concentração: SISTEMAS ELETRÔNICOS DE DEFESA E COMUNICAÇÕES
Linha de pesquisa: ELETROMAGNETISMO APLICADO
Resumo:
O conhecimento preciso das propriedades dielétricas dos materiais, sobretudo a permissividade, é de grande importância em diversas áreas da engenharia. Este trabalho usa o Método da Ponta de Teste Coaxial Aberta para realização de medidas de permissividade de materiais dielétricos. O trabalho apresenta um modelo preciso e de fácil processamento computacional para a ponta de teste coaxial e dois métodos de calibração para sistemas de caracterização dielétrica em altas temperaturas. O modelo é baseado em uma transformação bilinear do plano de permissividade complexa para o plano de coeficientes de reflexão. Na literatura, a tarefa de caracterizar um sensor coaxial nem sempre é simples. Existem dois problemas inerentes aos modelos da sonda coaxial. Um é a determinação da admitância em função da permissividade (problema direto) e o outro é a determinação da permissividade em função da admitância (problema inverso). O problema direto é relativamente simples e bem difundido, mas o problema inverso, dependendo da técnica adotada, pode ser bastante complexo. No presente trabalho, o modelo da sonda adotado é razoavelmente preciso e de fácil inversão para o cálculo da permissividade. A validação do modelo é feita através de software de simulação eletromagnética. Os métodos de calibração dinâmica em temperatura consistem na calibração simultânea da sonda coaxial com o analisador de redes em várias temperaturas e na calibração normal do analisador de redes seguida de uma calibração da ponta coaxial semelhante à anterior. Por fim, dada a disponibilidade de padrões de calibração para altas temperaturas, o modelo e os métodos de medida são avaliados em laboratório. Os resultados das medidas do Butanol e do Etanediol são comparados com dados da literatura, apresentando boa concordância. Os métodos de calibração apresentados foram desenvolvidos com o intuito de serem ferramentas facilitadoras nos processos de calibração e medição de materiais em altas temperaturas.