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https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/7024| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Um simulador de trajetória de VANT de asa fixa aplicado ao monitoramento espectral de radiofrequência |
| Título(s) alternativo(s): | A fixed-wing UAV trajectory simulator applied to radio frequency spectral monitoring |
| Autor: | MARCOS, Paulo Roberto Silva ![]() |
| Primeiro orientador: | OLIVEIRA, Alexandre César Muniz de |
| Primeiro membro da banca: | OLIVEIRA, Alexandre César Muniz de |
| Segundo membro da banca: | CLIMACO, Francisco Glaubos Nunes |
| Terceiro membro da banca: | TOLEDO, Cláudio Fabiano Motta |
| Resumo: | O emprego de veículos aéreos não tripulados (VANTs) em atividades de monitoramento do espectro de radiofrequência é uma das muitas possibilidades de aplicação que este tipo de veículo apresenta, seja de forma autônoma, pré-programado para executar uma rota previamente planejada, ou telecontrolada, e vários são os trabalhos que têm proposto algoritmos para esse fim em diferentes contextos de aplicação. Esta pesquisa propõe um simulador de trajetória a ser executado por VANT de asa fixa, sugerindo rotas que preveem desvio horizontal e vertical, em execução de atividade de monitoramento espectral de sinais de radiofrequência emitidos por estações de transmissão conhecidas e auxiliar na identificação de sinais de estações desconhecidas ao longo do percurso. Como etapa de planejamento, propõe-se abordagem fundada em refinamento de sequência gerada por algoritmos básicos de roteamento empregados no problema do caixeiro viajante (PCV), assim como por modelamento na suíte de otimização Gekko e solver APOPT, aliada à determinação do espaço de busca a partir de características de radiofrequência de estações reais e limiares da relação sinal ruído calculado a partir da seleção de modelo de propagação adequado à faixa monitorada e à altitude hipotética de voo do VANT. Os resultados demonstraram que a minimização realizada pelo algoritmo de escalada resultou em expressiva redução do comprimento da trajetória, que foi simulada adequadamente pelo modelo proposto, considerando a presença de obstáculos extensos, que requerem variação na altitude do voo, bem com desvios no plano horizontal para contornar obstáculos de dimensões reduzidas, auxiliado pela função de consumo de energia, permitindo prever instantes de retorno para reabastecimento e continuidade da sequência inicialmente proposta. |
| Abstract: | The use of unmanned aerial vehicles (VANTs) in radio frequency spectrum monitoring activities is one of the many possible applications of this type of vehicle, whether operating autonomously, pre-programmed to follow a planned route, or remotely controlled, and several studies have proposed algorithms for this purpose in different application contexts. This research proposes a trajectory simulator to be executed by a fixed-wing VANT, suggesting routes that include horizontal and vertical deviations during spectral monitoring of radio frequency signals emitted by known transmission stations, while also assisting in the identification of signals from unknown stations along the path. As part of the planning stage, the approach is based on refining sequences generated by basic routing algorithms used in the traveling salesman problem (TSP), as well as through modeling in the Gekko optimization suite and APOPT solver, combined with the definition of the search space derived from radio frequency characteristics of real stations and signal-to-noise ratio thresholds calculated using a propagation model appropriate to the monitored band and the VANT’s hypothetical flight altitude. The results demonstrated that the minimization achieved by the hill-climbing algorithm led to a significant reduction in trajectory length, which was adequately simulated by the proposed model. The simulation considered the presence of large obstacles requiring altitude variation, as well as horizontal deviations to bypass smaller obstacles, aided by the energy consumption function, allowing prediction of return moments for refueling and continuation of the initially proposed sequence. |
| Palavras-chave: | Otimização-simulação; Monitoramento de radiofrequências; VANT. Optimization-simulation; Radio frequency monitoring; VANT. |
| Área(s) do CNPq: | Ciência da Computação |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade Federal do Maranhão |
| Sigla da instituição: | UFMA |
| Departamento: | DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA/CCET |
| Programa: | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO/CCET |
| Citação: | MARCOS, Paulo Roberto Silva. Um simulador de trajetória de VANT de asa fixa aplicado ao monitoramento espectral de radiofrequência. 2026. 82 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2026. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/7024 |
| Data de defesa: | 15-Abr-2026 |
| Aparece nas coleções: | DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Paulo_Marcos_dissertação.pdf | Dissertação de Mestrado | 3,8 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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