VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO Demonstração e apresentação do voo de um veículo de multirotor.

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ESTADO DE MATO GROSSO

ESCOLA ESTADUAL DESEMBARGADOR MILTON ARMANDO POMPEU DE BARROS

ENSINO MÉDIO INTEGRADO EDUCAÇÃO PROFISSIONAL TÉCNICO EM INFORMÁTICA

JADER JOSÉ DA SILVA WESLEY MARQUES DE OLIVEIRA

VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO

Demonstração e apresentação do voo de um veículo de multirotor.

Colider - MT 2013

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JADER JOSÉ DA SILVA WESLEY MARQUES DE OLIVEIRA

VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO

Demonstração e apresentação do voo de um veículo de multirotor.

Orientadora: Prof.ª : Elizangela Mazei da Silva

Colider - MT 2013

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SUMÁRIO 1 TEMA ... 4 2 OBJETIVOS... 4 2.1 Objetivo Geral ... 4 2.2 Objetivos Específicos ... 4 3 JUSTIFICATIVA ... 4 4 METODOLOGIA ... 5 5 REFERENCIALTEÓRICO ... 13 5.1 VANT ... 13 5.2 Multirotor ... 13 5.2.1 TECNOLOGIA UTILIZADA ... 13 5.2.2 LINK DE VIDEO ... 13 5.2.3 TELEMETRIA ... 14 5.2.4 GIMBAL... 14 5.2.5 FRAME... 14 5.2.6 GPS ... 14 5.2.7 PLACA CONTROLADORA ... 14

5.2.7.1 SENSORES DA PLACA CONTROLADORA ... 15

5.2.8 SPEED ... 15 5.2.9 MOTORES BRUSHLESS ... 15 5.2.10 HÉLICES E ADAPTADORES ... 15 5.3 Vatangens e desvantagens ... 15 5.3.1 Vantagens ... 15 5.3.2 Desvantagens ... 15 6 CRONOGRAMA ... 16 REFERÊNCIAS ... 17

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1 TEMA

Veiculo aéreo não tripulado

2 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

Apresentar um veículo de multirotor não tripulado e seu comportamento, utilizando uma demonstração de voo, juntamente com dispositivos integrados ao mesmo para que de uma estação seja possível controlá-lo, e um sistema de link de vídeo para transmissão de imagens para a estação, criando assim uma imagem em tempo real possibilitando uma navegação orientada.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Classificar tipos de veículos aéreos não tripulado

 Apresentar superficialmente a forma que mantém o veículo multirotor estabilizado

 Demostrar o multirotor em funcionamento dentro das medidas cabíveis (dentro dos paramentos do ambiente, montagem da estação.)

3 JUSTIFICATIVA

A demonstração do multirotor visa apresentar ao público a facilidade que o mesmo trás, independente da situação imputada a ele, como situações aonde seres humanos não podem ser expostos. Além disso a utilização desta tecnologia para monitoramento de uma determinada situação, pode facilitar e evitar riscos. Como visualização de áreas de queimadas, vazamentos de produtos químicos e tóxicos, ou simplesmente para visualização de áreas para venda.

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4 METODOLOGIA

 Coleta de informações

As informações foram coletadas através de pesquisas na internet, em revistas e livros.

 Analise do estudo

Com as informações obtidas através da coleta de informações, analisamos e discutimos os conceitos mais adequados para se integrar no projeto em questão.

 Elaboração de um projeto escrito

Depois de discutido o assunto nós elaboramos um projeto teórido onde consta todo os conceitos filtrados dos estudos.

 Projetar a estrutura com base nos estudos

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Figura: Controladores de velocidade (Speed).

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Figura: Hélices e adaptadores respctivos.

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Figura: Motor instalado no braço do frame.

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Figura: Gimbal para estabilização da câmera em pleno voo.

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Figura: Receptor.

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Figura: Placa controladora, Xbee , Receptor, Gps, instalados no frame.

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Figura: Hexacoptero pronto para voo.

 Integração de um sistema de link de vídeo

Para ter um maior controle sobre o VANT, foi instalado no frame um sistema de link de vídeo, juntamente com os adereços necessários, tornando assim possível uma transmissão de vídeo em tempo real.

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 Concluir projeto

Com a elaboração do projeto foi possível ampliar o conhecimento dos integrantes do projeto.

5 REFERENCIALTEÓRICO

5.1 VANT

Também conhecido como DRONES, UAV representam uma classe de veículos que não necessitam de pilotos embarcados no mesmo. Para controla-los é necessária a criação de Waypoints para navegação, ou base de radio transmissor para guia-los. Normalmente esse tipo de veiculo é utilizado para vigilância.

5.2 MULTIROTOR

Diferentemente do Helicóptero o multirotor utiliza hélices de ângulos não variáveis, é uma plataforma bem mais simples, já que utiliza bem menos plataformas mecânicas, só que em compensação utiliza vários sensores e processadores para a monitoração do voo.

5.2.1 TECNOLOGIA UTILIZADA

O multirotor com utiliza a plataforma arduino no qual são inseridos vários sensores que fazem o controle e monitoramento de situações do voo. Contando com uma filmadora e um sistema que transmite a imagem em tempo real para estação base, onde tem-se total controle dos parâmetros do voo.

5.2.2 LINK DE VIDEO

Para que um multirotor se torne um veiculo Vant é necessário que o mesmo tenha um Link de vídeo que se basei em: Uma câmera instalada no frame do mesmo, um transmissor de vídeo (o transmissor a ser escolhido tem total dependência com as condições de uso do mesmo), receptor de vídeo, ajustado na

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mesma frequência de seu transmissor um monitor para visualizar as imagens transmitidas. Foi utilizado um sistema de 1.2 Ghz com 2w de potência.

5.2.3 TELEMETRIA

Funciona bem parecido com um link de vídeo, mais, no entanto ao invés de imagens, ele envia todas as informações sobre Altitude, longitude, latitude, nivelamento da estrutura, Etc... além de enviar informações da estrutura ele também é capaz de enviar dados da base, oque permite controlar remotamente a estrutura. Utilizamos nele o modelo Xbee de 1 mw.

5.2.4 GIMBAL

Estrutura que tem a função de corrigir as inclinações da estrutura, permitindo assim um melhor posicionamento da câmera. No nosso projeto o gimbal foi feito pelo nosso próprio grupo com alguns servos motores e madeira balsa.

5.2.5 FRAME

Estrutura que suporta todas a tecnologias e adereços necessários para o voo e monitoramento.

5.2.6 GPS

Equipamento que tem a função de se comunicar com os satélites, e através do mesmo informar para a placa controladora à Latitude e Longitude, em forma de dados.

5.2.7 PLACA CONTROLADORA

Item eletrônico que gerência os dados enviados a ele, e os repassam de forma já processada para os Speeds, Telemetria. A placa controladora funciona como uma pequena CPU que trabalha com um processador Atmega, e mesmo código da plataforma arduino. A placa foi adquirida na HobbyKing.

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5.2.7.1 SENSORES DA PLACA CONTROLADORA

Barômetro: Identifica a pressão atmosférica, que consequentemente consegue identificar a altitude.

Acelerômetro: Mede a aceleração da plataforma Giro: mede a inclinação da plataforma

5.2.8 SPEED

Permite Controlar a velocidade de motores Brushless através de pulsos PWM.

5.2.9 MOTORES BRUSHLESS

Classe de motores que não utilizam “escova”, tem um desempenho maior por parte de autonomia, rotação e torque.

5.2.10 HÉLICES E ADAPTADORES

São do tipo comum e reverso (para que uma possa compensar o giro da outra). Adaptadores permitem a conexão da hélices aos motores.

5.3 VATANGENS E DESVANTAGENS

5.3.1 Vantagens

 Monitoramento aéreo acessível a pessoas de baixa renda  Venda de propriedades

 Acesso a lugares perigosos 5.3.2 Desvantagens

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6 CRONOGRAMA

Fev mar abril Maio junho julho agosto

LEITURAS X CONSTRUÇÃO Dos slides x X x X Construção do protótico X X Elaboração do texto X X Apresentação aos alunos X X Apresentação final X X

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REFERÊNCIAS

Araújo, Flipe. Veiculo aéreo não tripulados. Disponível em < http://www.infoescola.com/tecnologia/veiculo-aereo-nao-tripulado-vant> Acesso em: 01 Abril. 2013

Rocha, Camila. Veiculo aéreo não tripulados.. Disponível em <

http://www.aereo.jor.br/tag/veiculo-aereo-nao-tripulado> Acesso em: 10 Abril. 2013

Sá, Nelson. Veiculo aéreo não tripulados.. Disponível em <

http://www.aereo.jor.br/tag/veiculo-aereo-nao-tripulado> Acesso em: 12 Abril. 2013

Batista Camargo Junior, João. Veiculo aéreo não tripulados.Estudo de veículos

aéreos não tripulados baseado em sistemas multi-agentes e sua interação no espaço áereo controlado.. Disponível em < http://www.tgl.ufrj.br/viisitraer/pdf/519.pdf> Acesso em: 21 Abril. 2013

Sá, Nelson. V,Projeto aerodinâmico, estabilidade e controle de um veículo

aéreo.. Disponível em <

editora.unoesc.edu.br/index.php/acet/article/download/1515/pdf> Acesso em: 05 Março. 2013

Silva Reis, ícaro. Construção de um veiculo áereo não tripulado.. Disponível em <http://www.aereo.jor.br/tag/veiculo-aereo-nao-tripulado> Acesso em: 12 Abril. 2013