Dissertação
Development of a Smart Energy Management System (SEMS) for Extended-Range of an Unmanned Marine-Surface Electric Vehicle (USV Catamaran) for Border Surveillance Missions EVALUATED
Esta tese apresenta o desenvolvimento de um sistema inteligente de gestão de energia (SEMS) concebido para aumentar a autonomia de veículos eléctricos marítimos de superfície não tripulados (USVs) utilizados em missões de patrulhamento de costa. Estes USVs apresentam inúmeros benefícios para missões e aplicações marítimas por não serem tripuladas, sendo particularmente adequadas para operações em zonas perigosas, como águas poluídas, ambientes agressivos ou locais contaminados por radioatividade, poupando assim vidas humanas que estariam em risco. Este trabalho visa demonstrar a viabilidade de um USV que não utiliza combustíveis fósseis, alimentado um por sistema elétrico e por painéis fotovoltaicos, para aumentar a duração e o alcance das missões de patrulhamento de costa. Para tal, foi desenvolvido um SEMS utilizando dois algoritmos, sendo um deles grafos bidirecionais (BdG) e outro, utilizando o algoritmo A-star com comportamento probabilístico (A*Pb), para calcular a melhor rota e estimar os consumos de energia baseado no modelo do USV. Como o BdG não tem em consideração as variações meteorológicas, este é utilizado para missões de curta duração. Em contraste, o A*Pb tem em consideração estas variações, estando assim indicado para missões de longa duração. O sistema desenvolvido foi integrado no protótipo e testado em condições reais no Rio Tejo, em Lisboa, Portugal. Os resultados experimentais mostraram que a inclusão de painéis fotovoltaicos aumentou o alcance da missão em cerca de 21% e o caminho proposto pelo SEMS resultou numa redução de 16,4% no consumo de energia, quando comparado ao caminho mais curto.
novembro 28, 2024, 11:30
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Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Auxiliar
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Catedrático