Navegação por waypoints em 4D

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Análise do consumo de combustível em navegação aérea por waypoints em 4D

Análise do consumo de combustível em navegação aérea por waypoints em 4D

O problema do aumento do preço dos combustíveis tem levado as companhias aéreas a procurar novos métodos de navegação e novas formas de otimizar o consumo de combustível das suas aeronaves. Durante as diferentes fases do voo, existem vários fatores que influenciam direta e indiretamente o consumo total de combustível, tendo estes por isso que ser controlados e otimizados por todos os operadores de aeronaves. Neste trabalho é feita uma análise do consumo de combustível para as fases de subida, cruzeiro e descida, com recurso a um método de navegação 4D definida por waypoints. Este tipo de navegação consiste em percorrer uma sequência de pontos pré-definidos num determinado tempo do voo, que, por sua vez, definem a trajetória do voo. Deste modo, nesta dissertação é analisado um conjunto de diferentes trajetórias para um dado destino, com o objetivo de se avaliar qual delas permite um menor consumo total de combustível. O algoritmo utilizado para a navegação definida por waypoints 4D foi fornecido nas aulas de Otimização e Controlo de Trajetórias. As equações de navegação foram derivadas através do algoritmo de Butcher para sistemas controlados e a sua implementação foi feita no programa Matlab ® .
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Prevenção Automática de Colisão Estática em Navegação de Trajetórias em 4D

Prevenção Automática de Colisão Estática em Navegação de Trajetórias em 4D

No que toca à prevenção de colisão para UAVs, Beard & McLain [3] propuseram um algoritmo para otimizar as trajetórias percorridas por várias aeronaves não tripuladas (sistema Multi-UAV) constituintes de uma equipa numa missão de busca, tendo em conta possíveis obstáculos que pudessem encontrar. Contudo este algoritmo está dependente da cooperação entre as aeronaves, quer para evitar as colisões, quer para otimizar a trajetória, para além de que está aplicado apenas no plano horizontal. Por sua vez, Alejo et. al. [4] formularam um método baseado em “3D Optimal Reciprocal Collision Avoidance” (ORCA) para um sistema Multi-UAV de quadrotors. Neste estudo, à semelhança do trabalho anteriormente referido, cada quadrotor evita a colisão usando informações das posições e velocidades relativas dos outros UAVs. A solução para conflitos com obstáculos estáticos é conseguida por meio da execução de um método reativo, razão pela qual este é aplicável em tempo real, computando uma solução ótima assegurando uma minimização do afastamento em relação ao obstáculo, porém não há uma trajetória com waypoints previamente definida e o modelo dinâmico do voo é apenas para quadrotors, incluindo portanto, apenas restrições holonómicas.
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Navegação autónoma em loiters normalizados pela OTAN

Navegação autónoma em loiters normalizados pela OTAN

Neste capítulo, foram apresentados três métodos de navegação autónoma para veículos aéreos não tripulados. O método apresentado em [6], identifica-se como um método que reduz signi- ficativamente a complexidade de um modelo dinâmico de um UAV bem como o problema de controlo. O método permite uma facilidade no planeamento, nos problemas de controlo e tem como mais valia a estagnação dos coeficientes aerodinâmicos que são variáveis no tempo e no espaço, tornando mais fácil a sua identificação. Por outro lado este método apresenta algumas limitações como a da velocidade do UAV que é mantida constante durante todas as trajectórias elementares, bem como todos os valores iniciais de voo que o projectista seria obrigado a saber, como por exemplo, as coordenadas de todos os waypoints , não sendo possível acrescentar mais durante o voo, de tal forma que torna o UAV limitado se o operador desejar alterar a sua rota durante a fase de voo. Em contrapartida o trabalho realizado em [3], permite obter uma optimiza- ção e controlo de trajectória 4D definidas por waypoints , utilizando o método pseudoespectral. Através deste constatou-se que uma determinada aeronave seria capaz de cumprir todas as re- strições, como o minimizar o atraso em cada waypoint. Ficou demonstrado, pelo método de Medagoda e Gibbens [4], através de simulações não lineares que o desempenho de uma aeron- ave ao seguir uma trajectória específica é fortemente dependente de mudanças nos parâmetros de orientação, nomeadamente o tempo de horizonte. O algoritmo desenvolvido apresentou, nas simulações não lineares um desempenho dentro do alcance da aeronave para condições de vários tempos de horizonte e em confronto com perturbações atmosféricas. Com o aumento do tempo de horizonte prevê-se uma maior estabilidade na convergência da trajectória de voo em detrimento do tempo de resposta.
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Simulation of 4D Trajectory Navigation

Simulation of 4D Trajectory Navigation

Um algoritmo foi desenvolvido para prever com exatidão a navegação de trajetórias aéreas 4D juntamente com uma interface gráfica do utilizador para permitir a simulação eficaz de várias trajetórias com diferentes parâmetros. Várias simulações foram efetuadas recorrendo a esta ferramenta, que foram depois analisadas e comparadas com valores das trajetórias reais, de forma a validar a sua precisão. A necessidade para tal ferramenta emergiu do aumento constante da procura relativamente ao espaço aéreo, a qual se espera que se mantenha até 2030. As iniciativas SESAR na Europa e NextGen nos EUA visam responder a esta necessidade recorrendo para isso à implementação de trajetórias 4D na navegação aérea geral. O modelo dinâmico escolhido foi o modelo cinético de ponto-massa que gera resultados suficientemente exatos sem requerer demasiada informação especifica de cada aeronave. Uma base de dados contendo a informação necessária para a simulação de várias aeronaves de transporte comercial com motores turbofan foi compilada. De forma a abranger o efeito da atmosfera na simulação foi incorporada na ferramenta uma base de dados com informação atmosférica histórica mundial. A informação de intenção necessária para a simulação é o percurso da aeronave na forma de waypoints e alguns parâmetros de voo específicos de cada fase de voo. A ferramenta foi criada com a linguagem de programação Python e a biblioteca open source para a criação de interfaces gráficas do utilizador Kivy. Três voos foram simulados com o intuito de serem analisados e validados ao serem comparados com valores reais, de forma a estudar a exatidão da ferramenta. Os resultados gerais obtidos foram positivos com 2.27% de erro médio relativamente à duração média dos voos e 9.19% de erro médio relativamente à posição da aeronave ao longo do voo. A exatidão da ferramenta foi satisfatória dado a quantidade de fontes de erro na previsão de trajetórias de voo, no entanto, são importantes mais melhoramentos para que a ferramenta seja implementada com sucesso em sistemas reais de gestão de tráfego aéreo.
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A NAVEGAÇÃO DE CABOTAGEM DE CARGA NO BRASIL.

A NAVEGAÇÃO DE CABOTAGEM DE CARGA NO BRASIL.

A Petrobras é o destaque como grande “cabotador” brasileiro seja na tonelagem transportada, na quantidade de Terminais de Uso Privativos (TUP), na quantidade de embarcações próprias (40 unidades), na capacidade de transporte dessa frota que atinge 47% do total, e até mesmo no desem- penho da indústria naval nacional, sendo ainda a companhia que capitaneia os programas lançados pelo Governo Federal de incentivo a esse setor da indústria naval, com a contratação de quase 200 embarcações. A empresa foi sozinha responsável pela movimentação de 56% da tonelagem trans- portada através da navegação de cabotagem no Brasil em 2011, mais da metade, ultrapassando 100 milhões de toneladas, por isso é necessário considerá-la como o principal agente da cabotagem brasileira na atualidade.
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Challenges of 4D(ata) Model for Electronic Government

Challenges of 4D(ata) Model for Electronic Government

In the context of the proposed 4D(ata) para- digm, Social Data means the structured in- formation obtained from analyses and statis- tics that describes the behavior patterns of individuals regarding certain public interest subjects. The information is drawn from the use of electronic platforms, mainly social platforms and web services that favor human interaction. This information is gathered on a specific time frame and used to extrapolate certain behavior patterns or collective trends of change (in specific domains of interests: culture, sport, education, entertainment, fash- ion etc.).
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4D Art: corpos reais e virtuais, uma realidade aumentada.

4D Art: corpos reais e virtuais, uma realidade aumentada.

nem à concepção de teatro como obra que prioriza o trabalho do ator. Isso porque suas composições cênicas exploram de maneira não hierárquica os mais diversos elementos expressivos. A magia da cena de 4D Art está, inclusive, na aparente coexistência no mesmo tempo e espaço do concreto/vivo e do virtual. Entende-se, assim, que os espetáculos de Lemieux e Pilon apontam para um teatro de realidade aumentada (Azuma, 1997), na medida em que os objetos virtuais encontram-se incrustados, ao vivo, no palco, misturando-se aos objetos verdadeiramente presentes e dilatando a percepção de realidade do espectador. Diante da cena de 4D Art, o espectador é desestabilizado, porque entra em uma realidade na qual ele não do- mina totalmente seu funcionamento. Ele experimenta o sentimento de ingenuidade da criança. O pensamento científico que baliza sua vida se vê impotente, enquanto ele é seduzido pela magia da criação.
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Navegação segregada em enxames de robôs

Navegação segregada em enxames de robôs

O algoritmo ORCA, quando utilizado como estratégia de navegação com controle de colisão, é capaz de evitar que os agentes escolham velocidades que façam com que as trajetórias executadas apresentem o comportamento oscilatório existente no algoritmo VO. Porém, quando se utiliza o ORCA em conjunto com o flocking para manter a se- gregação de grupos, essa característica fica comprometida. Após alguns experimentos, foi possível notar que os grupos apresentavam um comportamento bastante parecido quando as configurações iniciais de cada grupo eram semelhantes, o que provocava um espelhamento de movimento dos grupos. Nesse tipo de situação, os grupos de agentes tendem a escolher trajetórias muito parecidas, fazendo com que um grupo bloqueie o caminho do outro. Esse comportamento leva a um aumento indesejado no tempo neces- sário para que cada grupo navegue até seu objetivo, degradando assim o desempenho do enxame. Para contornar esse problema, foi inserida uma componente aleatória ∆ que representa no máximo 10% da componente de separação do agente. Dessa forma temos:
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MANOBRAS DE SEMEADURA COM SISTEMA DE NAVEGAÇÃO.

MANOBRAS DE SEMEADURA COM SISTEMA DE NAVEGAÇÃO.

Na passada de 50 m, por exemplo, a máquina leva em torno de 25 segundos para percorrer esta distância; com velocidade média de 5,0 km h -1 . Entretanto, somente o tempo de manobra convencional - sem ajuda do equipamento de navegação - gira em torno dos 50 segundos. A modernização do sistema de mecanização reduziu o custo, como asseguraram SICHONANY et al. (2011).

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Um triunfo da navegação aérea com precisão

Um triunfo da navegação aérea com precisão

Em 1920 os leigos na matéria aeronáutica achavam que o mais importante na execução de um raid aéreo era a velocidade atingida pela aeronave e, por conseguinte, o tempo de demora em conseguir ligar dois pontos pelo ar. Ainda hoje esta ideia tem acolhimento junto do grande público e, pior, junto dos entendidos em navegação aérea. Estes últimos pensam erradamente em consequência de já se não darem conta das enormes dificuldades que constituía fazer deslocar um avião nesses tempos distantes.

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Hiperáudio: a navegação em áudio em hipermídia

Hiperáudio: a navegação em áudio em hipermídia

Resumo: Utilizada com muita criativi- dade por milhares de profissionais ao redor do mundo, a hipermídia modela um ambiente virtual interativo de amplas possibilidades. Ao modelar um ambiente virtual, ou mundo virtual, tenta-se criar uma realidade plausível e que o usuá- rio compreenda. Quando isto acontece, a navegação neste novo mundo criado torna-se possível e o usuário pode explo- rá-lo à busca do desconhecido. A navega- ção em áudio complementa este mundo virtual, dando vida a sensações que nem sempre estão presas a um espaço físico e sim às nossas mentes. Este artigo trata da utilização de navegação em áudio para introduzir estas sensações em sistemas hipermidiáticos de forma a estabelecer uma navegação paralela e integrada à navegação original da hipermídia.
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Navegação na artroplastia total do joelho.

Navegação na artroplastia total do joelho.

trumentos cirúrgicos são transferidas para o computador e processadas por um software capaz de devolver ao cirur- gião informações relativas a vários passos da operação de forma visual ou gráfica e numérica, conferindo ao cirur- gião um grau maior de controle e precisão na execução do procedimento. Um exemplo na artroplastia é o posiciona- mento de um guia de corte, em que o sistema de navega- ção retorna ao cirurgião a informação relativa à orientação espacial do corte resultante (varo/valgo, ante/recurvato) com grande precisão (Figura 1), permitindo que se façam os ajustes necessários até ser obtida a posição conside- rada ideal pelo cirurgião. Assim, são sistemas capazes de auxiliar o cirurgião a executar, com maior precisão e segurança, diversas etapas da operação e, também, a tomar decisões e fazer ajustes no seu plano cirúrgico em função de dados intraoperatórios obtidos com a navegação.
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Optimal Fuel Saving in 4D Waypoint Networks

Optimal Fuel Saving in 4D Waypoint Networks

This study is restricted to the climb, cruise and descent phases of the flight and ignores the take-off and landing approach, and assuming the initial and final waypoints are at an altitude of 3000 feet, where, in the initial waypoint the aircraft begins the climb phase and in the final waypoint the aircraft begins the landing approach. This work primarily attempts to quantify benefits of fuel optimal trajectory which was found by implying the Dijkstra’s shortest path algorithm. In this work, a benefit is meant to imply a reduction in fuel burn due to using the Dijkstra’s shortest path algorithm to the actual unimproved flight.
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As fontes do projecto de navegação de Fernão de Magalhães

As fontes do projecto de navegação de Fernão de Magalhães

Para a consecução deste projecto, três condições básicas se impunham. A primeira delas, obter o patrocínio de uma potência rival. Por isso, Magalhães abandona Portugal, dirigindo-se a Sevilha, para se colocar ao serviço de Car- los I, que aceitará a sugestão de que «erão de seu descobrimento & conquista as ilhas de Bãda & as de Maluco», fornecendo ao navegador português todos os meios necessários (Castanheda 1979: ii, 160). Na versão de Gaspar Correia, Magalhães «vynha a o syrujr como ao mayor primcipe do mundo que hera», pois «sabya mujto da arte esperyca e nas cousas do mar» (Correia 1992: 200). Com efeito, quando Fernão de Magalhães passou a Espanha, em Outubro de 1517, teria uns trinta e tal anos, e era um homem com larga experiência náuti- ca e militar. Efectuara extensas e numerosas viagens marítimas, atravessando o Atlântico e cruzando todos os mares orientais, e participara em repetidas campanhas militares um pouco por todo o Oriente, e também no norte de Áfri- ca. Adquirira um importante cabedal de conhecimentos sobre a navegação oceânica e sobre os espaços geográficos ultramarinos que estavam a ser explo- rados pelos portugueses. E tivera ocasião de conviver com pilotos, cartógrafos e geógrafos, absorvendo muito do seu saber inovador. A segunda condição se- ria conseguir financiamento para este empreendimento, quer da parte do so- berano espanhol, quer da parte de outros investidores. Por coincidência ou não, Cristóbal de Haro passara igualmente a Espanha em 1517, a partir de onde pas- sou a dirigir os seus negócios ultramarinos, assumindo um lugar de destaque na gestão de expedições marítimas espanholas. E é nesta conjuntura que Haro surge como um dos principais financiadores e impulsionadores do projecto magalhânico.
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Celina Raquel Nunes Gonçalves

Celina Raquel Nunes Gonçalves

Numa investigação de meta-análise sobre a relação do rácio (2D:4D) e a sensação de doença (Fink, Neave, Laughton, & Manning, 2006; Voracek et al., 2010), estudos mostraram que a evidência cumulativa atual não suporta quaisquer correlações entre o rácio (2D:4D) e sensações de doença. Este rácio também tem sido investigado na sua relação com doenças oncológicas que derivam de situações hormonais, tal como mama e próstata. O cancro da mama e a sua relação com o rácio (2D:4D) tem sido largamente estudado (e.g. Costas et al., 2013; Muller et al., 2012). No estudo de Muller et al. (2012) encontraram uma associação entre rácio (2D:4D) baixo e o risco de cancro de mama. Esta associação pode ser determinada pela associação direta observada no rácio (2D:4D) da mão esquerda e o risco de cancro da mama, uma vez que não foi observada qualquer associação entre o rácio (2D:4D) da mão direita e o risco de cancro da mama. Também relativamente ao cancro da próstata, no estudo de Muller et al. (2011), não houve associação estatisticamente significativa entre o rácio (2D:4D) e o risco de cancro de próstata no geral ou por idades, no entanto, os autores referem que não se pode excluir que possa haver uma associação inversa entre o baixo rácio (2D:4D) e o risco de cancro de próstata antes da idade de 60 anos, já que outros estudos referem essa associação.
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Navegação segura na Internet – riscos e desafios

Navegação segura na Internet – riscos e desafios

Importa pois afirmar como reflexão final do nosso trabalho, que consideramos que este foi de extrema importância, dado que nos permitiu conhecer um grupo de utilizadores regulares da rede Internet (do Ensino Profissional e Ensino Superior) que acabaram por deixar transparecer o seu desconhecimento sobre os perigos da navegação na rede e sobre o uso seguro do computador. Fica ainda a ideia de que os workshops organizados, terão contribuído para o aumento de consciência sobre os perigos a que estão sujeitos os utilizadores da rede, importando salientar ainda, que esta tomada de consciência se tornou válida para as dinamizadoras e para os participantes, conforme nos revelaram os dados apresentados no ponto anterior.
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Planejamento de trajetórias e navegação de robôs móveis

Planejamento de trajetórias e navegação de robôs móveis

Em um campo submarino de exploração de petróleo o ROV deve visitar vários pontos de operação para realizar reparos, por exemplo. Assim, pode-se dizer que os pontos de operação são conhecidos, mas a constante mudança do relevo subaquático devido às correntes submarinas, além da possível presença de animais de grande porte, o caminho até o ponto de operação não é totalmente conhecido. Os robôs móveis utilizados nessas operações são caros e seu custo de utilização durante a operação também, devido à alta tecnologia envolvida nos sistemas de controle, navegação e equipamentos envolvidos. Visto esses fatores, se faz necessário encontrar formas de se diminuir o tempo de operação no fundo do mar, reduzindo custos, otimizando assim as operações por eles realizadas. Portanto, faz-se necessário um planejador de rotas globais (organizar a ordem de visitação dos pontos de operação) com recursos para desvio de obstáculos (rotas locais) para dar navegabilidade ao ROV ou AUV.
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Sistema de navegação para robôs móveis autônomos

Sistema de navegação para robôs móveis autônomos

Coube a este trabalho apresentar uma ferramenta auxiliar que permitisse que, durante todo o tempo de execu¸c˜ao do jogo, os m´odulos de planejamento de caminho, gera¸c˜ao de trajet´oria [r]

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Navegação de robôs utilizando curvas implícitas.

Navegação de robôs utilizando curvas implícitas.

Em diversas aplicações robóticas que incluem monitora- mento, mapeamento e vigilância, robôs devem seguir cami- nhos fechados que podem ter formas diversas, determinadas pela aplicação. Neste artigo é proposta uma metodologia para navegação de robôs em tarefas como estas, onde o ca- minho do robô pode ser definido como a intercessão de cur- vas de nível de determinadas funções. Além do caminho, a lei de controle do robô também é definida por meio de um campo vetorial criado a partir destas funções. A principal contribuição deste artigo é a construção de campos vetoriais em espaços n-dimensionais. Prova-se que um robô holonô- mico controlado por este campo converge e circula a curva especificada. O artigo mostra ainda que o campo resultante é contínuo e pode ser modificado para manter o módulo da velocidade do robô constante, característica importante para controle de alguns robôs aéreos, como é o caso de aviões não-tripulados. Finalmente, é mostrada uma técnica numé- rica, baseada na soma ponderada de funções de base radial, para criação das funções que determinam o caminho a ser seguido pelo robô. Simulações realizadas com um robô mó- vel não-holonômico sujeito a erros de localização ilustram o potencial da técnica para a navegação de diversos tipos de robôs.
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4D Numerical Analysis of Scaffolds: A New Approach

4D Numerical Analysis of Scaffolds: A New Approach

The numerical approach presented here can be used as design tool of biodegrada- ble polymeric devices with further complex 3D geometries, considering the initial condition of instantane[r]

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