Disciplina Curricular
Aeronaves Robotizadas ARob
Mestrado Bolonha em Engenharia Aeroespacial - MEAer 2021
Contextos
Grupo: MEAer 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Especializações > Especialização Principal - Aviónica
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
São recomendados conhecimentos básicos de Álgebra Linear, Cálculo Diferencial, Fundamentos de Controlo, Controlo Multivariável, Não Linear e Ótimo
Objectivos
O principal objectivo do curso é introduzir os conceitos fundamentais envolvidos no desenho e operação de aeronaves robotizadas, com os seguintes objectivos intermédios: - Identificar as fases preliminares do desenho e modelação deste tipo de veículos. - Revisitar e aplicar conceitos fundamentais da teoria de sistemas. - Compreender, implementar e testar experimentalmente soluções de estimação do estado e controlo de movimento linear, baseados em metodologias de controlo e estimação linear e não-linear.
Programa
1 - Introdução aos Veículo Aéreos não-tripulados (VANT) Configurações e classificação. Componentes de um VANT. Aplicações. 2 – Modelação Cinemática e dinâmica do corpo rígido. Representações de atitude. Linearização de modelos e representação em espaços de estados. Modelação de aeronaves robotizadas de asa-fixa e asa-rotativa (veículos quadrirotor). 3 - Controlo de movimento Técnicas de controlo linear e não-linear. Aplicação ao controlo de aeronaves robotizadas (asa-fixa e veículos quadrirotor). 4 - Estimação de estado Sensores para VANTs. Filtro de Kalman. Estimação de atitude. Integração GPS/INS. 5 - Planeamento de trajetórias Motion Planning Trajetórias de Dubin. Algoritmos com pontos de via. Algoritmos de cobertura. Métodos baseados em optimização. 6 - Tópicos adicionais Controlo cooperativo. Controlo baseado em visão. Manobras agressivas. 7 - Aplicações e futuro das aeronaves robotizadas Aplicações atuais e futuras. Questões em aberto para garantir uma operação segura e eficaz
Metodologia de avaliação
50% de avaliação continua/ 50% de avaliação não continua
Componente de Competências Transversais
A componente laboratorial permitirá desenvolver as seguintes competências: 1) Pensamento crítico e inovador: análise crítica de situações e resultados obtidos na simulação, análise e controlo de sistemas dinâmicos. 2) Competências interpessoais: trabalho em equipa, comunição e divisão de tarefas. 3) Literacia da informação e dos media: i) utilização de ferramentas informáticas e multimédia na ótica do utilizador; e ii) estruturação e formatação de relatórios e apresentações. Da componente laboratorial de avaliação, 20% contempla a avaliação de competência transversais.
Componente Laboratorial
Realização de 3 trabalhos de grupo, envolvendo testes de voo com veículos quadrirotores e a submissão de relatórios escritos. Os dois primeiros trabalhos estão divididos em 2 sessões de 3 horas cada (20%+20% da nota final). O terceiro trabalho tem 3 sessões de 3 horas cada (30% da nota final). A nota é determinada pela avaliação dos relatórios e desempenho individual durante as sessões de laboratório.
Componente de Programação e Computação
N/A (2º ciclo).
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação