Laboratório do INCT-SEC pesquisa uso de VANTs para monitoramento ambiental e realiza curso de piloto

Parcerias com a Polícia Militar Ambiental (PMA) para a realização de cursos de formação de pilotos de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) e uso destas aeronaves para detecção de crimes ambientais e estudos de plantações de eucalipto são algumas das principais contribuições do Laboratório de Sistemas Embarcados (LSEC).

Integrante do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC), o laboratório do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos pesquisa o desenvolvimento de tecnologias de sistemas embarcados para aplicações críticas, que se referem a sistemas computacionais que colocam em risco equipamentos, recursos de alto custo e vidas humanas.

As principais pesquisas do LSEC estão relacionadas a sistemas embarcados inteligentes capazes de desempenhar complexas tarefas de modo autônomo. Trabalham também com tópicos relacionados como segurança, veículos autônomos, sistemas operacionais, sistemas computacionais adaptativos, sistemas de controle e redes de sensores.

De acordo com a Profa. Dra. Kalinka Regina Lucas Jaquie Castelo Branco, responsável pelo LSEC e Diretora Administrativa e Operacional do INCT-SEC, entre as aplicações desenvolvidas “foram executadas missões de monitoramento ambiental em parceria com a PMA do Estado de São Paulo que resultaram em multas e penalizações para os donos de uma fazenda junto ao Rio Mogi Guaçu. Além disso, está sendo vislumbrada a aplicação e uso de VANTs junto a estudos de eucalipto e cana-de-açúcar para obtenção de informações relativas às plantas. Esse projeto deverá ser executado em parceira com pesquisadores de áreas multidisciplinares”.

O curso com foco no uso de VANTs para monitoramento ambiental, realizado em 2011, foi o primeiro da América Latina a fazer uso desse tipo de tecnologia e contou com a participação de 15 integrantes da PMA de diferentes localidades do Estado de São Paulo. Segundo o Major da PMA, Luís Gustavo Biagioni, a importância do treinamento é que ele “pode viabilizar o uso de VANTs pela corporação, à medida que torna o pessoal apto a testar sua funcionalidade em demandas corriqueiras como monitoramento, vigilância e reconhecimento de problemas ambientais e rurais”.

Além do LSEC e do INCT-SEC, o curso foi resultado de uma parceria com a empresa AGX Tecnologia, Departamento de Engenharia Aeronáutica e Centro Tecnológico Educacional para Engenharia (CETEPE), ambos da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP).

Como direcionamento futuros das pesquisas, foi aprovado projeto junto à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) para dar prosseguimento a inserção de inovações e maior inteligência a aeronaves não tripuladas. A coordenadora do LSEC explica que “o laboratório conta também como a aluna de pós-doutorado, bolsista do CNPq, formada em Agronomia, o que tem auxiliado muito no desenvolvimento das atividades ligadas ao trabalho em campo. Além disso, foi enviada proposta de um temático, sob coordenação de pesquisadora da Embrapa, para utilização de VANTs em citrus”.

Curso: foco no uso de VANTs para monitoramento ambiental

Parcerias - Referentes às colaborações com empresas ou institutos de pesquisas, o LSEC conta com parcerias com a empresa AGX Tecnologia, que desenvolve VANTs para comercialização, e a Embrapa Instrumentação, referente a projeto para controle de deriva. A AGX e a Embrapa são integrantes do INCT-SEC. Kalinka destaca que há perspectiva de obtenção de patente do Tiriba (foto), VANT desenvolvido em parceria com a AGX.

São integrantes do LSEC os professores doutores Kalinka, Denis Fernando Wolf, Fernando Santo Osório, do ICMC; e Eduardo Morgado Belo, Fernando Catalano e Álvaro Abdalla, da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP. Onofre Trindade Junior, do ICMC, foi participante até o meio do ano de 2012. O laboratório também conta com cerca de 23 alunos de pós-doutorado, doutorado, mestrado e iniciação científica.

A participação no INCT-SEC ampliou a colaboração do LSEC com outros grupos de pesquisa como o Laboratório de Robótica Móvel (LRM), o Laboratório de Engenharia de Software (LABES) e o Laboratório de Sistemas Distribuídos e Programação Concorrente (LASDPC), os três do ICMC-USP; o Laboratório ACME! de Pesquisa em Segurança de Computadores, da Unesp de São José do Rio Preto; e o Safety Analysis Group – GAS, da Escola Politécnica (Poli) da USP. Além disso, conta com parceiros internacionais como a Lancaster University, Universidade de Coimbra, University of Bristol e The University of Sydney, que receberá a pesquisadora Natassya Barlate Floro da Silva, bolsista da FAPESP, a partir de janeiro de 2014, para estágio no Australian Centre for Field Robotics, com supervisão do Prof. Dr. Salah Sukarie.

Até março de 2014, o aluno Douglas Rodrigues cursa Doutorado Sanduíche como Bolsista do Programa Ciência Sem Fronteiras na Lancaster University, na Inglaterra. Orientado pelo Prof. Dr. Geoff Coulson, Diretor da School of Computing and Communications, Douglas afirma que "ao trabalhar conjuntamente com esses pesquisadores renomados, pode-se compreender o funcionamento da pesquisa fora do Brasil e aumentar a rede de colaboração, expandindo horizontes, assimilando diferentes metodologias científicas e agregando experiências profissionais".

Texto: Suzana Xavier da Assessoria de Comunicação do INCT-SEC
Fotos: Divulgação

Mais informaçõesSite: www.inct-sec.org
E-mail: imprensa@inct-sec.org 

Serviços baseados na web podem contribuir para eficiência de Veículo Aéreo Não Tripulado

Os Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) ou Unmanned Aerial Vehicle (UAV) são aviões controlados remotamente ou de forma autônoma, que foram idealizados para operar em situações de risco ou de difícil acesso para o ser humano. No Brasil, o VANT é utilizado para o combate de crimes ambientais, monitoramento de fronteiras e pode auxiliar no mapeamento de uma região de risco que esteja suscetível à queimada e ao desmatamento, por exemplo.

O avião, guiado por um piloto automático, percorre o caminho necessário para a realização de uma determinada ação através de um sistema embarcado crítico (conjunto de dados de computação ou eletrônica que fazem parte de um sistema, dedicado ao dispositivo ou sistema que o controla).

Para que os sistemas estejam alinhados e sua comunicação bem estabelecida é possível utilizar a arquitetura orientada a serviços, proposta que trata as aplicações distribuídas como um conjunto de funcionalidades bem definidas em forma de serviços disponibilizados por meio de uma rede de computadores, como a internet.

Com o objetivo de utilizar a arquitetura a esse tipo de aeronave e agregar informação ao piloto automático de forma dinâmica para melhorar a tomada de decisão, conforme cada missão, o pesquisador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Sistemas Embarcados Críticos (INCT-SEC), Douglas Rodrigues, desenvolve o doutorado sanduíche, até março de 2014, na Universidade de Lancaster, na Inglaterra, através do programa Ciência Sem Fronteiras, do Governo Federal.

Douglas Rodrigues (foto: arquivo pessoal)

Conforme o pesquisador, que é aluno de doutorado do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP em São Carlos, combinar a arquitetura orientada a serviços ao VANT é um desafio por exigir recursos computacionais que frequentemente são escassos.

“Esse tipo de arquitetura geralmente demanda um grande custo computacional e alguns VANTs possuem recursos computacionais, como memória e poder de processamento, limitados. Uma vez que a informação for adicionada, o piloto automático poderá realizar a missão tomando as melhores decisões e cumprí-las com êxito”, explica Rodrigues.

O trabalho intitulado Arquitetura Orientada a Serviços para Sistemas Embarcados Críticos Complexos - Um estudo de caso focado em aviônicos tem orientação da Dra. Kalinka R. L. J. Castelo Branco, diretora administrativa do INCT-SEC e professora do ICMC, no Brasil, e do Prof. Dr. Geoffrey Coulson, diretor da School of Computing and Communications, da Universidade de Lancaster, na Inglaterra.

Rodrigues afirma que “ao estudar no exterior é possível vivenciar e entender como ocorre a pesquisa científica em outros países, além de manter contato com pesquisadores renomados para aprender e utilizar suas experiências no desenvolvimento dos projetos e das áreas de pesquisa como um todo”.

Atuação do VANT

Inicialmente, produzidos apenas para aplicações militares, o VANT é empregado também, atualmente e de forma crescente, em diversos tipos de ações civis tais como o monitoramento de tráfego, inspeção de rodovias e pontes, inspeção de linhas de transmissão de energia e monitoramento de eventos em estádios, como os que serão utilizados durante a Copa das Confederações, neste ano, Copa do Mundo, em 2014, e os Jogos Olímpicos no Brasil, em 2016.

Vigilância policial em áreas urbanas, aplicações em agricultura de precisão, inspeção em áreas remotas, monitoramento de vulcões, furacões, avalanches e outros desastres naturais, monitoramento em áreas de conflito e o transporte de cargas também integram o conjunto de situações que podem ser atuadas pelos VANTs.

Mais informações: imprensa@inct-sec.org

Por Flávia Cayres - Assessoria de Comunicação INCT-SEC