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- Navegação autónoma segura em ambientes marítimos densosPublication . Balsinha, Daniel Filipe Lopes; Damas, Bruno DuarteOs Unmanned Surface Vehicles (USV) são veículos autónomos que operam na superfície da água sem guarnição. O avanço futuro dos USVs depende do desenvolvimento de uma autonomia total sendo que, para este fim é indispensável a criação de algoritmos, capazes de atender aos critérios essenciais para uma utilização capaz de evitar obstáculos, eficiente, eficaz e segura no ambiente marítimo. A presente dissertação propõe um algoritmo baseado no método que recorre ao uso do Velocity Obstacles (VO), isto é, cria cones, no espaço de velocidade, que representam as velocidades proibidas para o USV. A região de velocidades proibidas foi criada com recurso a uma figura com seis pontos sendo que, esta pode variar através da alteração de parâmetros como a distância de segurança e t_max, para criar trajetórias mais suaves e seguras. O algoritmo desenvolvido cumpre com as regras do RIEAM através da introdução de restrições no espaço de velocidades. Este considera ainda as limitações dinâmicas do navio, como por exemplo, a velocidade máxima, a taxa de guinada e a aceleração máxima. Em situações de emergência, em que outros navios não cumprem com o Regulamento Internacional para Evitar Abalroamentos no Mar (RIEAM) o algoritmo é capaz de encontrar soluções para evitar os obstáculos. Os resultados destacaram a capacidade do algoritmo em tomar decisões instantâneas e ajustar as trajetórias, enquanto mantém uma distância de segurança, mesmo em situações de emergência. No entanto, apesar da satisfação geral com os resultados, o algoritmo não é perfeito, sendo que por vezes apresenta manobras menos eficientes do que aquelas que seriam de esperar de uma intervenção humana.
- Previsão de comportamento no mar de navios: Desenvolvimento de uma ferramenta de cálculo de Response Amplitude Operators (RAOs)Publication . Marques, Guilherme Mcculloch; Silva, Paulo Alexandre Marques Pires da; Moreira, Miguel Ângelo Pereira BentoPrevisão de comportamento no mar de navios : Desenvolvimento de uma ferramenta de cálculo de Response Amplitude Operators (RAOs) O seakeeping é uma área de estudo essencial na engenharia naval, esta concentra-se na análise e previsão do comportamento de navios em resposta a determinadas condições de mar. Compreender e avaliar o desempenho de um navio é crucial para garantir a segurança, o conforto da guarnição e a eficiência das operações navais. Os Response Amplitude Operators (RAOs) são parâmetros fundamentais no estudo do seakeeping. Estes representam a resposta de um navio à excitação causada pelas ondas em termos de amplitude de movimento e fase. Os RAOs são usados para prever a resposta dinâmica do navio nos movimentos de avanço, deriva, arfagem, balanço e cabeceio, sob diferentes estados de mar e direção das ondas relativamente ao navio para diferentes velocidades. O objetivo deste trabalho consiste na resolução, no domínio da frequência, da equação dinâmica do corpo livre de uma forma matricial. Este trabalho surge na sequência dos trabalhos realizados por Ferreira, S. (2018) e Ramujane, M. (2019), nas suas dissertações de mestrado os autores determinaram os coeficientes de massa acrescentada e de amortecimento recorrendo à Transformação de Lewis e ao Método de Mapeamento Conforme Multiparâmetro, respetivamente. O trabalho do autor Balixa, C. (2021) consistiu na determinação das forças de excitação de Froude-Krylov e forças de Difração que são responsáveis pela excitação externa do sistema navio em ondas. Para a determinação dos RAOs recorreu-se aos estudos acima mencionados. De entre os métodos existentes, neste trabalho são utilizados como suporte teórico a Teoria das faixas e o método de Transformação Conforme Multiparâmetro. Este trabalho para além de contribuir para a construção e retenção de conhecimento na área de Comportamento no Mar de navios, na Escola Naval e na Marinha, permitiu obter uma ferramenta computacional que determina RAO’s para navios da Marinha recorrendo aos métodos acima mencionados.
- Modelo de Certificação de Competências de Oficiais de Quarto à Ponte da Guarda Costeira de Cabo VerdePublication . Fortes, Cláudio da Luz Gonçalves; Rodrigues, Sofia Alexandre dos Santos ; Pereira, David CardosoA certificação de Oficiais de Quarto à Ponte (OQP’s) tem um importante papel para a segurança dos navegantes e da navegação. A inexistência de um modelo de certificação de OQP’s na Guarda Costeira de Cabo Verde (GCCV) motivou a presente dissertação, e como tal, no final da mesma pretende-se propor um modelo que possa preencher esta lacuna. Para isso foram definidas três questões fundamentais: quais os requisitos mínimos de formação, conhecimentos e certificação internacional para o desempenho das funções de OQP; quais as competências fundamentais para o desempenho das funções de OQP; e por último, mas não menos importante, que modelo de certificação de OQP será adequado à GCCV? Estas perguntas darão auxílio e orientação ao longo do desenvolvimento desta investigação, permitindo assim alcançar o objetivo definido na mesma. Para dar resposta a estas perguntas proceder-se-á a revisão da literatura e a aplicação de uma entrevista. A revisão da bibliografia tem como um dos objetivos fazer o enquadramento conceptual sobre as competências e as suas componentes tanto de modo geral, como específico, inerentes e ligadas ao desempenho das funções de OQP. Ainda na revisão bibliográfica apresentam-se as doutrinas e convenções intrínsecas ao treino e avaliação de OQP’s e uma suma narração sobre a GCCV e as suas missões. A entrevista foi o ponto-chave da investigação, complementando e comprovando algumas noções observadas durante a revisão da literatura, permitindo alcançar os objetivos definidos. Com a entrevista foi possível analisar o IGFLOT 08 (B), e aferir algumas regras dispostas no mesmo, permitindo chegar a determinadas conclusões e propor alterações. Após estas conclusões, passou-se à exposição, por tomos, daquilo que se propõe como um modelo adequado para a certificação de OQP’s da GCCV. Por último, esta investigação propõe um modelo e algumas sugestões de estudos futuros que visam contribuir para o desenvolvimento e modernização da GCCV, quer no âmbito do Search and Rescue (SAR), quer no âmbito da fiscalização.
- O efeito do work engagement e do capital psicológico nas práticas de responsabilidade social e desempenho dos trabalhadoresPublication . Costa, Sofia Fernandes; Junça, AnaA crise económica, financeira e social sentida em Portugal e noutros países aumentaram o interesse dos investigadores sobre a importância da responsabilidade social organizacional (RSO) e dos recursos (e.g., work engagement e capital psicológico) para o desempenho. Apesar de alguns estudos já terem mostrado a importância dos recursos, como o work engagement e o capital psicológico, para o desempenho dos trabalhadores, existe pouco conhecimento sobre o papel das práticas de responsabilidade social organizacional na relação anterior. Como tal, este estudo baseou-se na teoria da identidade social para concetualizar e testar o papel mediador do work engagement na relação entre as práticas de responsabilidade social organizacional e o desempenho (de tarefa e adaptativo). Com base na teoria da conservação de recursos hipotetizou-se que o recurso do trabalhador – o capital psicológico – moderaria a relação indireta entre as práticas de responsabilidade social e o desempenho (de tarefa e adaptativo). Para testar o modelo proposto, 304 adultos participaram no estudo. Os resultados suportaram as hipóteses, revelando que as práticas de responsabilidade social apresentaram uma relação positiva e significativa com o desempenho de tarefa e adaptativo, sendo que esta relação ocorreu via work engagement. Para além disso, a relação indireta entre as práticas de responsabilidade social e o desempenho (a) de tarefa e (b) adaptativo através do work engagement foi moderada pelo capital psicológico, de tal forma que a relação se tornou mais forte para os trabalhadores com níveis mais baixos de capital psicológico (em comparação com aqueles que apresentaram níveis mais altos). As implicações teóricas e práticas do presente estudo poderão auxiliar as organizações na delineação de estratégias para a implementação de práticas de responsabilidade social de forma a melhorar os seus resultados.
- Desenvolvimento de um simulador radar para auxílio na monitorização da Zona Económica Exclusiva de Cabo VerdePublication . Moniz, Bruno Miguel Monteiro; Felício, João MonteiroA Guarda Costeira de Cabo Verde, apesar de ter um sistema com diversos meios que auxiliam na monitorização do mar de Cabo Verde, a falta de um sistema radar é uma grande limitação nesse sistema. Partindo da premissa de que existe essa necessidade de ter um sistema radar, surgiu a necessidade de criar uma ferramenta que auxilie no planeamento da instalação desse sistema radar. O simulador desenvolvido se baseia nos princípios teóricos do radar, nas técnicas de simulação, nos conceitos que envolvem a propagação de RF e usando as ferramentas que o MatLab disponibiliza. O simulador está destinado a ser utilizado pela guarda costeira de Cabo Verde, permitindo avaliar efetivamente as necessidades de cobertura radar e planear a implantação de um sistema radar de acordo. Desta forma, este trabalho contribui para a melhoria dos esforços de vigilância marítima e segurança costeira em Cabo Verde.
- Microwave Remote Sensing for Marine Litter MappingPublication . Amador, João Pedro Martins da Silva Beirão; Felício, João Monteiro ; Fernandes, Carlos António Cardoso ; Matos, Sérgio de AlmeidaAnualmente toneladas de macro plásticos entram no ambiente marinho ameaçando o bem-estar das espécies no oceano. A remoção deste plástico é uma prioridade máxima, e a sua deteção antecipada é um fator determinante para a sua mitigação e limpeza. O oceano é todavia muito vasto e apenas através de satélites poderá o lixo ser identificado globalmente num curto período temporal. Recentemente surgem estudos sobre tecnologias de micro-ondas que ainda assim carecem de pesquisa em muitos aspetos. Este estudo pretende melhorar a deteção de lixo marinho utilizando técnicas de Radar, especialmente na banda X, a qual apresenta os melhores resultados de deteção. Foram analisadas medidas geradas numericamente bem como medidas experimentais para detetar lixo em várias condições, tais como sobre a influência do efeito de Bragg. Para alem disso foram analisadas várias concentrações e sub-bandas de frequência, indicando que mesmo nas condições para o efeito de Bragg é possível detetar o lixo. O estudo também recorre a antenas multipolarizadas para detetar lixo. Em termos de polarimetria, a análise de Pauli é conclusiva para o número de reflexões que os raios refletidos sofrem.
- Implicações das diferenças culturais na atividade de apoio logístico às operações internacionaisPublication . Tomás, Daniel Monteiro; Frias, Armindo Dias da Silva; Água, Pedro Borda deOs conflitos armados e as crises humanitárias têm proliferado, um pouco por todo o globo, ao longo das últimas décadas. Na defesa de valores como a soberania, a paz ou a dignidade humana, Portugal participa em missões internacionais no âmbito de diferentes organizações internacionais e da cooperação bilateral entre países. As diferenças culturais podem tornar-se obstáculos no decorrer de uma missão provocando entre a população e os parceiros na missão, um maior número de atritos e uma menor cooperação, comprometendo os objetivos da missão. Esta investigação tem como objetivo analisar os impactos resultantes das diferenças culturais nas operações internacionais, focando-se na relação entre os elementos em missão e as populações locais. Neste sentido, procedeu-se à caracterização dos países considerados através do modelo cultural de Hofstede. Aplicou-se a metodologia de análise comparativa entre a cultura portuguesa e a cultura dos países onde a Marinha Portuguesa está presente. Através de dados secundários e de entrevistas foi avaliado o distanciamento cultural entre intervenientes e identificadas as dificuldades daí resultantes. Os dados obtidos permitem-nos concluir que quanto maior o distanciamento cultural entre os países, maiores serão os desafios na compreensão e confiança, cooperação, eficácia humanitária e respeito cultural. Por forma a minimizar os impactos resultantes das diferenças culturais foram propostas ações de mitigação, através da formação, na criação de um manual de boas práticas, na escolha dos participantes para as missões e na sensibilização da população local sobre a cultura de origem da força.
- Estudo de métodos de resolução da equação de Rayleigh-Plesset, com aplicações à cavitaçãoPublication . Rodrigues, Francisco Inácio Nunes; Gatta, Mário; Moreira, MiguelA presente dissertação visa descrever a dinâmica de bolhas de gás de dimensões oscilantes, sujeitas a pressões variáveis em fluidos, tirando partido de desenvolvimentos nos métodos de resolução computacional e das equações diferenciais não-lineares. O tema presente neste trabalho insere-se no fenómeno da cavitação, por exemplo nas hélices dos navios, devido a uma diminuição da pressão de água a valores inferiores à pressão de vapor. A queda de pressão suscita a ebulição, que mesmo à temperatura ambiente da água, leva ao aparecimento de pequenas cavidades cheias ar. As bolhas estão sujeitas a pressões variáveis, em geral, por efeito da própria rotação da hélice, onde acabam por sofrer oscilações nas suas dimensões. Estas bolhas entram em colapso e assim, dar origem a ondas sonoras que, não só podem danificar equipamentos, como podem radiar som detetável. O objetivo deste trabalho é o estudo de métodos de resolução da equação de Rayleigh-Plesset, sendo esta a regularmente usada para investigar o comportamento de bolhas assim formadas. Para se conseguir cumprir este objetivo será adotada inicialmente uma metodologia analítica de estabelecimento das equações fundamentais, com base em estudos de investigações anteriores, e depois irá ser realizada a análise e a resolução da equação em meios computacionais, com código criado em linguagem MATLAB. Por fim, após a apreciação das simulações obtidas para o modelo construído será feito o enquadramento no campo da cavitação, com aplicações no contexto naval. Trata-se um projeto para a Marinha, uma vez que se pretende entender a dinâmica das bolhas de cavitação e aumentar a multidisplinaridade do tema na Marinha. O conhecimento nesta área fornece pistas para a resolução de problemas associados à cavitação, quer ao dano no casco, quer ao excesso de ruído produzido por este fenómeno.
- Cibersegurança – Ciberrange da Escola NavalPublication . Gonçalves, Frederico Nunes de Oliveira Correia; Lobo, Victor José de Almeida e Sousa; Correia, Anacleto Cortez e; Pequeno, Valéria MagalhãesO aumento crescente de ciberataques tem se tornado um problema cada vez mais grave num mundo cada vez mais digital e dependente de dispositivos conectados e vulneráveis. Os ciberataques estão a tornar-se cada vez mais sofisticados e frequentes, representando uma ameaça significativa para governos, empresas e indivíduos. A proteção contra estes ataques é crucial para a integridade dos sistemas e a privacidade das informações. A utilização de técnicas avançadas, como a aprendizagem de máquina, desempenha um papel fundamental na deteção e prevenção de ciberataques, permitindo uma resposta mais eficiente e proativa diante das ameaças digitais. Portanto, a pesquisa realizada nesta dissertação contribui para o avanço da cibersegurança, oferecendo soluções para a proteção contra ciberataques no contexto da Marinha Portuguesa. A presente dissertação faz parte do projeto Ciberrange da Escola Naval, e que tem como foco o estudo de bases de dados e a construção de classificadores para deteção de ciberataques. Além disso, enquadra o presente trabalho na literatura existente nas temáticas de ataques e ameaças, técnicas de aprendizagem de máquina e métodos de avaliação da solução. Também é realizado um estudo das bases de dados open-source disponíveis na área da cibersegurança. O trabalho é enquadrado no contexto da segurança organizacional, mais especificamente na Marinha Portuguesa. Destacam-se os pontos-chave fundamentais que um ciberrange deve ter, de acordo com os interesses de uma organização que visa proteger-se a si mesma e aos seus membros. Por fim, a dissertação desenvolve, analisa e compara classificadores baseados em redes neurais com o objetivo de detetar ciberataques, utilizando como suporte a base de dados UNSW-NB15. Os resultados obtidos mostram uma precisão de 0.9301 na classificação binária, 0.8211 na classificação multi-classe e 0.8358 na classificação multi-classe com redução de ataques minoritários.
- Análise de risco de manutenção aplicada aos navios da Marinha PortuguesaPublication . Rodrigues, Manuel Nogueira; Lampreia, Suzana Paula SilvaUma das principais funções do oficial Engenheiro Naval do Ramo de Mecânica é a realização da Gestão da Manutenção dos sistemas e equipamentos de bordo. Estes equipamentos são de extrema importância e devem desempenhar as suas funções com a máxima disponibilidade e performance elevada, para o cumprimento da missão dos navios da Marinha Portuguesa. A manutenção preventiva, e em especial aquela que é baseada na condição, é de extrema importância, para o bom funcionamento dos sistemas. Realizar este tipo de manutenção poderá significar, não só a preservação operacional dos equipamentos e sistemas, mas também limitar os custos de manutenção a médio prazo devido a falhas catastróficas, contribuindo para manter elevados padrões de prontidão dos meios. Tendo em conta a conjetura atual económico-financeira da Marinha Portuguesa e a falta de recursos humanos para cumprir com os planos de manutenção, definidos pelo sistema de manutenção planeada de cada navio e aquilo que os fabricantes preconizam, e de forma a garantir a operacionalidade dos meios navais, é imperativo desenvolver metodologias que avaliem de modo contínuo o risco operacional dos equipamentos perante o eventual não cumprimento dos planos de manutenção. Esta dissertação tem por base o desenvolvimento de uma análise de risco à manutenção dos navios da Marinha, mais precisamente, no caso de manutenção preventiva não ocorrer e os riscos associados. Sendo assim, na presente dissertação, a análise de risco a ser utilizada vão ser: matriz de risco e Failure Modes and Effects Analysis/Failure Modes, Effects and Criticality Analysis de forma a poder realizar comparações entre os dois métodos e poder priorizar quais os tipos de manutenção que deverão ser realizadas. O caso prático apresentado foi sobre os seguintes equipamentos: Motor Diesel Propulsor, Motor Elétrico Propulsor, Caixa Redutora, AC, CPP Compressor de ar, Linha de Veios e Geradores pertencente ao NRP Viana do Castelo da classe Viana do Castelo.