Sistemas UAV existentes

Um Unmanned Aerial Vehicle (UAV) é um veículo aéreo que não necessita de ter um piloto a bordo para ser utilizado e, como tal, pode ter um tamanho muito mais reduzido do que uma aeronave pilotada. Pode ser controlado por um operador em terra ou numa unidade naval e o seu alcance pode variar bastante.

Atualmente uma das aplicações dos UAV é o carregamento de radares em regiões de difícil acesso, seja por razões políticas, ambientais, ou até das próprias especificidades da tecnologia que se dispõe. Importa por isso estudar os UAV como plataforma de carregamento de radares SAR passivos para uso de entidades civis ou militares.

Cronologia19:

• 1922 - Primeiro lançamento de uma aeronave não tripulada (RAE 1921 Target) de um porta-aviões (HMS Argus).

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• 3 de setembro de 1924 - Primeiro voo bem-sucedido de uma aeronave não tripulada, controlada por rádio, sem um piloto de segurança a bordo; realizada pelo britânico RAE 1921 Target 1921, que voou 39 minutos.

• 1933 - Primeiro uso de uma aeronave não tripulada como drone alvo; executada por uma Fairey Queen para prática de artilharia pela frota britânica no Mediterrâneo.

• 12 de junho de 1944 – Primeira utilização em combate de uma aeronave não tripulada (alemão Fi 103 "VI") no papel de mísseis de cruzeiro.

• 19 de outubro de 1944 - Primeira utilização em combate de uma aeronave não tripulada (drone de ataque TDR-1 da Marinha dos EUA) no papel de ataque, lançando 10 bombas nas posições de armas japonesas na ilha de Ballale.

• Abril de 1946 – Primeira utilização de aeronaves não tripuladas para pesquisa científica; realizada por uma Northrop P-61 Black Widow convertida para voos em tempestades pelo U.S. Weather Bureau para recolha de dados meteorológicos.

• 1955 - Primeiro voo de uma aeronave não tripulada projetada para reconhecimento; realizada pelo Northrop Radioplane SD-1 Falconer / Observer, posteriormente utilizado pelos exércitos dos EUA e da Grã-Bretanha.

• 12 de agosto de 1960 - Primeiro voo livre de helicóptero não tripulado; realizado pelo Gyrodyne QH-50A no NATC Patuxrnt River, Maryland.

• 20-21 de agosto de 1998 - Primeira travessia transatlântica por aeronave não tripulada; realizada pelo Aerosonde Laima do Grupo Insitu entre Bell Island, Terra Nova e Benbecula, Outer Hebrides, Escócia.

• 22-23 de abril de 2001 - Primeira travessia transpacífica por uma aeronave não tripulada; realizada pelo Northrop Grumman Global Hawk "Southern Cross II" entre a Edwards AFB, Califórnia, e a RAF Edimburgo, Austrália.

A utilização mais antiga, de que há registo, de plataformas aéreas não tripuladas para o uso ofensivo de poder aéreo na aviação naval foi em julho de 1849, quando o Império Austro-Húngaro lançou bombas em balões de ar quente em Veneza. Desde então que a tecnologia utilizada nos UAV está em constante estudo e desenvolvimento.

São muitos os países que fazem uso dos UAV. Desde o início do século XX, como forma de reconhecimento e espionagem, até à atualidade, em que são utilizados nas mais variadas aplicações, como vigilância, recolha de imagens aéreas, inspeções de infraestruturas, recolha de material científico, etc.

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Contudo, com o número crescente de UAV a serem desenvolvidos, surgiu a necessidade de os classificar. Ter um sistema de classificação de UAV é importante pois permite ao utilizador mais facilmente escolher um UAV dentro do grande leque de opções que existem atualmente no mercado.

Como os UAV são utilizados em diversas aplicações, constatou-se que era difícil desenvolver apenas um sistema de classificação que envolvesse todos os tipos existentes. Assim, os UAV são classificados nos dois aspetos principais que definem um UAV: as especificações de desempenho e os aspetos da missão.

As especificações de desempenho incluem o peso, a resistência e alcance, a altitude máxima, o carregamento da asa, o tipo de motor e o carregamento de potência/impulso. Os aspetos de missão mais comuns são Intelligence, Surveillance,

Target Acquisition and Recognition (ISTAR), o combate (Unmanned Combat Aerial Vehicles – UCAV), o multiuso, a descolagem e aterragem vertical (Vertical Take-Off and Landing – VTOL), o radar e relay de comunicação e a entrega aérea e reabastecimento.

(Arjomandi, 2007)

Tabela 3: Classificação de UAV pelo peso (Arjomandi, 2007)

Classificação pelo peso

Categoria Peso Super Heavy > 2000 kg Heavy 200 – 2000 kg Medium 50 – 2000 kg Light 5 – 50 kg Micro < 5 kg

Tabela 4: Classificação de UAV pela resistência e alcance (Arjomandi, 2007)

Classificação pela endurance20 _{e alcance}

Categoria Endurance Alcance

High > 24 H > 1500 km

Medium 5 – 24 H 100 – 400 km

Low < 5 H < 100 km

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Tabela 5: Classificação de UAV pela altitude máxima (Arjomandi, 2007)

Classificação pela altitude máxima Categoria Altitude máxima

Low < 1000 m

Medium 1000 – 10000 m

High > 10000 m

Tabela 6: Classificação de UAV pelo carregamento da asa (Arjomandi, 2007)

Classificação pelo carregamento da asa Categoria Carregamento da asa

Low < 50 kg/m²

Medium 50 – 100 kg/m²

High > 100 kg/m²

Tabela 7: Classificação de UAV pelo peso e alcance máximo (Singhal, Bansod, & Mathew, 2018)

Tipo Peso Máximo Alcance Máximo Categoria

Nano 200 g 5 Km Fixed wing, multirotor

Micro 2 kg 25Km Fixed wing, multirotor

Mini 20 kg 40 Km Fixed wing, multirotor

Light 50 kg 70 Km Fixed wing, Multirotor

Small 150 kg 150 Km Fixed wing

Tactical 600 kg 150 km Fixed wing

MALE21 _{1000 kg 200 Km Fixed wing}

HALE22 _{1000 kg 250 Km Fixed wing}

Heavy 2000 kg 1000 Km Fixed wing

Super Heavy 2500 kg 1500 Km Fixed wing

Aplicações:

Como os UAV fornecem supremacia sobre as tecnologias de deteção remota convencionais e os seus benefícios são o menor consumo de energia, menor risco para a vida humana, facilidade na recolha de dados, a capacidade de pairar e a resolução espacial ultra/alta, são uma excelente opção para levantamento e mapeamento. Os estudos demonstram a relevância e a exclusividade dos UAV no setor civil, logístico, agrícola e

21 _{MALE: Medium Altitude, Long Endurance} 22 _{HALE: High Altitude, Long Endurance}

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de defesa. A Figura 13 mostra as possíveis aplicações de UAV nos setores civil, ambiental e de defesa. (Singhal, Bansod, & Mathew, 2018)

Figura 13: Potenciais aplicações dos UAV (Singhal, Bansod, & Mathew, 2018)