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- Advanced Persistent Threat Stage PredictionPublication . Pires,João Pedro Marinho; Correia, Miguel Nuno Dias Alves Pupo; Dias, Luís Filipe Xavier MendonçaAdvanced Persistent Threat (APT) have become one of the primary challenges in cyber defense. Charac terized by sophisticated and prolonged attacks, these threats infiltrate networks aiming to steal sensitive data, often remaining undetected for extended periods. This evolution in attack tactics underscores the urgent need for improvements in defense strategies and threat detection. Within the scope of this thesis, a framework named Advanced Persistent Threat Stage Prediction (APTSP) was developed. APTSP is capable of predicting, based on identified threats, the current stage of the attack, as well as the most likely subsequent stage. It also provides insights into the most probable perpetrating APT group, considering known APTs. To achieve this, APTSP takes network data classified by an Intrusion Detection System (IDS) and applies a Markov model to determine the probabilities for the APT stages. It also uses a machine learning model to identify the potential agent responsible for the attack. APTSP was experimentally evaluated on a public dataset, comparing its results with different solu tions. APTSP outperformed previous approaches in all the metrics used.
- Advanced Persistent Threat Stage PredictionPublication . Pires, João Pedro Marinho; Correia, Miguel Nuno Dias Alves Pupo; Dias, Luís Filipe Xavier MendonçaAdvanced Persistent Threat (APT) have become one of the primary challenges in cyber defense. Characterized by sophisticated and prolonged attacks, these threats infiltrate networks aiming to steal sensitive data, often remaining undetected for extended periods. This evolution in attack tactics underscores the urgent need for improvements in defense strategies and threat detection. Within the scope of this thesis, a framework named Advanced Persistent Threat Stage Prediction (APTSP) was developed. APTSP is capable of predicting, based on identified threats, the current stage of the attack, as well as the most likely subsequent stage. It also provides insights into the most probable perpetrating APT group, considering known APTs. To achieve this, APTSP takes network data classified by an Intrusion Detection System (IDS) and applies a Markov model to determine the probabilities for the APT stages. It also uses a machine learning model to identify the potential agent responsible for the attack. APTSP was experimentally evaluated on a public dataset, comparing its results with different solutions. APTSP outperformed previous approaches in all the metrics used.
- Análise de balística externa de um projétil de calibre 155 mmPublication . Fonte-Boa, Rui Filipe da Silva; Pereira, José Manuel da Silva Chaves Ribeiro; Borges, José Alberto de JesusO objetivo desta Dissertação é propor uma geometria para um projétil de combate a incêndios. É utilizado o código de volume finito Star - CCM+R para calcular forças e momentos que atuam no projétil e é criado um código no MathematicaR para definir as caraterísticas da trajetória. O PRODASV 3 R é utilizado de modo a verificar e validar os modelos implementados. Inicialmente, o procedimento adotado consistiu em criar uma metodologia completa para uma munição existente que permitisse ser verificada e validada com a literatura disponível. Foi realizada uma extensa caraterização aerodinâmica através de CFD, a fim de se estabelecer o comportamento das forças e momentos que atuam nos projéteis e assim fornecer os dados necessários para o modelo 6 DOF. As forças e momentos dependem do ângulo de ataque. Concluiu-se que a cinta de travamento, a cinta de guiamento e o efeito de Coriolis eram desprezáveis quando comparados com os resultados obtidos. Na fase seguinte foram testadas seis geometrias diferentes, variando-se o comprimento e o nariz. Definiu-se para este projétil um a velocidade inicial de 100m/s, 10kg, concluindo-se que o comprimento total seria de 697,1mm e perfil semiesférico, com capacidade para transportar 7,5 dm3 no interior. Foram realizados testes com vento para avaliar a estabilidade em voo, e o software e processo de análise desenvolvido neste trabalho estão disponíveis, sendo um contributo para o projeto FIREND.
- Análise de uma infraestrutura crítica dotada de isolamento de base sujeita à ação sísmicaPublication . Falacho, Daniela Carvalho; Guerreiro, Luís Manuel Coelho; Câmara, António Carlos Rainha Perry daA sismicidade histórica de Portugal regista a ocorrência de fortes sismos no passado. Pode afirmar-se que, apesar de os sismos serem inevitáveis, as suas principais consequências não o são. Os danos devido a uma ocorrência sísmica podem ser mitigados; por isso, verifica-se uma necessidade crescente de projetar estruturas capazes de resistir a sismos de forma a serem minimizadas as acelerações induzidas por aquela ação. A aplicação de sistemas de isolamento de base é um tipo de tecnologia que permite salvar inúmeras vidas com a redução dos danos numa estrutura, garantindo a sua operacionalidade quando sujeita a ações sísmicas. O isolamento de base consiste em separar a estrutura do solo, através da aplicação de aparelhos que separam o movimento horizontal da estrutura do movimento sísmico. Pretende-se com este trabalho explorar a aplicação de sistemas de isolamento de base que possa ser utilizada em estruturas consideradas importantes, neste caso o Hospital das Forças Armadas, localizado no Lumiar. Para este estudo foram elaborados um modelo de base fixa e um com base isolada, sendo que foram analisados dois tipos de sistemas de isolamento: com apoios elastoméricos e apoios pendulares com atrito. Os modelos permitiram prever o desempenho da estrutura a partir da análise de resultados dos esforços de corte basal, dos deslocamentos entre pisos e acelerações. Com este estudo conclui-se que a aplicação de um sistema de isolamento de base reduz significativamente a resposta dinâmica da estrutura face um sismo quando comparada com a estrutura de base fixa.
- Análise numérico-experimental de blindagens balísticasPublication . Mestre, José Carlos Cachola; Rosa, Pedro Alexandre Rodrigues Carvalho; Bragança, Ivo Manuel Ferreira deO desenvolvimento técnico e científico em torno das blindagens tem procurado contrariar o constante aperfeiçoamento dos projéteis e do seu poder de penetração. Para cumprir este objetivo, é necessário recorrer a soluções inovadoras tanto em termos dos materiais utilizados no fabrico, como ao nível do formato da própria blindagem. Com este trabalho pretende-se dar os primeiros passos na produção e teste de materiais em situação de tiro real, bem como na modelação e simulação dos mesmos com o objetivo de adquirir capacidades, técnicas e procedimentos para trabalhos futuros. O trabalho teve início com a realização da pesquisa bibliográfica sobre vários aspetos desde o fabrico até à avaliação do desempenho de blindagens balísticas. O trabalho teórico desta tese incidiu na modelação por elementos finitos dos elementos balísticos (proteções e projétil) tendo como objetivo a simulação numérica da sua interação em condições de impacto. O trabalho experimental foi realizado no campo de tiro da Escola das Armas onde foram testados os alvos com os materiais compósitos produzidos e com placas de alumínio, com diferentes combinações. A análise de resultados permitiu comparar e avaliar as diferenças entre as estimativas teóricas e as suas limitações com as observações experimentais do tiro real.
- Analysis of the performance of laminated glass against explosionsPublication . Penedos, João António Lages Picão dos; Matias , Pedro José da Silva Gonçalves; Sovják, Radoslav; Hála,, PetrThis dissertation investigates the performance of laminated glass against explosions, focusing on the dynamic response of glass panels subjected to blast loads. The study aims to assess the behaviour of glass panels under the effect of blast waves and is part of the project "SAERFA - Energy Absorption Systems Using Additive Manufacturing". Then, in a subsequent phase of the project a system that can absorb energy and mitigate the effects of the blast wave will be developed. For this work, two experimental campaigns were conducted. First, an experimental campaign using a shock tube to characterize the action of the blast wave, where pressure and impulse data were collected. Then, an experimental campaign was conducted using the same shock tube with laminated glass samples of different thicknesses to determine their behaviour under blast waves. Afterwards, with all the data collected, numerical models using finite element analysis tools were built. These models helped create pressure-impulse diagrams, providing insights into the failure behaviour of glass subjected to explosions. The agreement between experimental data and numerical results confirms the model's accuracy. The final outcomes demonstrate that laminated glass panels, particularly with increased thickness, can effectively withstand higher blast loads.
- Antenas de comunicações UAV’sPublication . Marques, Pedro Miguel Martins; Baptista, António Carlos de Campos Simões; Martins, Maria João MarquesA Força Aérea Portuguesa está a desenvolver um projeto, denominado “Projeto de Investigação e Tecnologia em Veículos Aéreos Não-Tripulados” (PIVANT) com o intuito, de dotar a Força Aérea Portuguesa das capacidade de exploração destas aeronaves não pilotadas, tendo já desenvolvido algumas plataformas UAV que executam missões de reconhecimento e vigilância sobre o território continental e marítimo português. A necessidade de comunicar ou melhorar a comunicação com estas plataformas, levou a que se propusesse a presente dissertação de mestrado, cujo objetivo é projetar uma antena planar do tipo Electronically Steerable Parasitic Array Radiator (P-ESPAR) que opere na frequência de 1.33 GHz possibilitando a melhoria da eficiência e alcance da ligação descendente entre o UAV e a estação terrestre, além de permitir variar a direção em azimute do seu ganho máximo, proporcionando ao operador a possibilidade de escolher a direção para a qual quer transmitir. Neste sentido será descrito inicialmente o estado da arte com o intuito de conhecer a evolução até á atualidade das plataformas aéreas como das antenas utilizadas por estes veículos aéreos não tripulados na comunicação. Numa fase posterior será efetuado o estudo das características das antenas planares, os métodos de excitação e os métodos de análise necessários para o dimensionamento da antena. A análise e desenvolvimento da antena P-ESPAR inicia-se com o dimensionamento e simulação no programa CST MicroWave Studio de apenas um elemento patch. Posteriormente será realizado o desenvolvimento da antena P-ESPAR, caracterizando os elementos que a compõem.
- Anti-Jamming for UAVs using Artificial Intelligence based Swarm BehaviorPublication . Silva,Tiago Alexandre Sousa; Grilo, António Manuel Raminhos CordeiroThe use of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) has seen remarkable growth in the performance of strategic tasks, both in civilian and military environments. This research, therefore, sets out to study the effectiveness of Anti-Jamming methods for UAVs supported by Artificial Intelligence based Swarm Behavior compared to conven tional methods. This work, therefore, provides an essential theoretical framework for understanding the proposed research, conducting a detailed study of the state of the art in the field of Unmanned Aerial Vehicles and Electronic Warfare. In addition, it highlights the fundamental tools required to carry out the research effectively, ranging from realistic UAV antenna models to advanced weapon intelligence techniques. Several experimental tests and simulations were carried out to validate the hypotheses formulated, allowing concrete results to be obtained that demonstrate the effectiveness of the proposed strategies. The results show that using a genetic approach can achieve effective results, although they are often costly regarding simulation time. In contrast, the Reinforcement Learning (RL) approach shows assertive results when pre-trained with realistic data in a helpful simulation time. The results obtained not only corroborate the viability of the theoretical approaches developed but also provide valuable parameters for future research and practical applications in the field of defence and security.
- Aplicação de energias renováveis a sistemas de contentores militaresPublication . Neves,Simão Amaral; Torres, João Paulo Neto; Santos, Pedro Nuno Mendonça dosAplicação de energias renováveis está a tornar-se cada vez mais comum em diversas áreas, incluindo no contexto militar. Este trabalho tem como objetivo integrar as energias renováveis em sistemas de contentores militares, visando a produção de energia para autoconsumo e, consequentemente, a redução da dependência de combustíveis fósseis. A presente dissertação inicia com uma revisão abrangente da literatura sobre as três principais fontes de energias renováveis: solar, eólica e hidráulica, seguida da apresentação das aplicabilidades e características turísticas específicas dos sistemas de contentores militares. Também foi realizada uma investigação em relação ao envolvimento de Portugal em diversas regiões do mundo. Em relação ao estado da arte, o objetivo deste capítulo é apresentar diferentes estudos realizados no contexto da aplicação de energias renováveis a sistemas de contentores militares, com ênfase na implementação de sistemas híbridos de energia para esses contentores. Na metodologia adotada para este estudo são definidos os métodos e ferramentas necessárias para alcançar os resultados pretendidos. Foram projetados dois sistemas híbridos para duas localizações distintas : República Centro-Africana e Roménia. Os resultados obtidos demonstram que a incorporação de energias renováveis a sistemas de contentores militares é economicamente e ambientalmente vantajosa para as Forças Nacionais Destacadas. Estes sis temas não só poderão reduzir custos operacionais, como também aumentar a sustentabilidade e resiliência energética das operações militares.
- Argamassas de cal aérea com adição de cinza de casca de arroz. Influência das condições de curaPublication . Marques, Ana; Santana, AnaAo longo dos tempos o uso de argamassas faz parte da construção e desempenha na sua durabilidade um importante papel. As argamassas de cal aérea com adição de materiais pozolânicos não são portanto algo recente, dado que no passado estas adições tinham o objectivo de aumentar as propriedades das argamassas de cal aérea ampliando o seu campo de aplicação nomeadamente em ambientes húmidos. No entanto com o aparecimento de novas técnicas e materiais, esta prática caiu em desuso e foram perdidos conhecimentos sobre o uso e aplicação de argamassas de cal aérea com adição de materiais pozolânicos. Actualmente tem-se verificado que as técnicas e soluções de construção que têm vindo a ser aplicadas em intervenções em edifícios antigos nem sempre são compatíveis com os materiais existentes e em vez de contribuírem para uma preservação têm em alguns casos acelerado a degradação desses edifícios. A necessidade de recuperar conhecimentos perdidos em relação às argamassas de cal aérea nomeadamente com adição de materiais pozolânicos com vista a preservar e aumentar a durabilidade num domínio sustentável, tem levado à elaboração e desenvolvimento de muitos estudos e trabalhos nesse sentido. O desempenho de uma argamassa traduz-se na sua durabilidade. As argamassas permitem trocas de meios interiores para exteriores, devido à sua porosidade, e possuem ainda um conjunto de aplicações possíveis. Vários são os factores que conduzem a escolha de determinada argamassa, tais como o fim a que se destina, local em que irá ser aplicada etc. Para um bom desempenho é essencial adequar a argamassa à situação e condição em que vai ser aplicada. Para isso de muito dependem as condições de amassadura e procedimentos de aplicação, assim como as condições de cura. O presente trabalho teve como objectivo estudar a acção pozolânica das cinzas casca de arroz numa argamassa de cal aérea e avaliar como as condições de cura influenciam o desempenho de argamassas de cal aérea com adição de cinzas de casca de arroz. As condições de cura podem ser responsáveis por alterações importantes nas características das argamassas com elas formuladas, considera-se pertinente e actual o desenvolvimento de investigação neste domínio. Para tal foram preparadas duas formulações, com as quais se preparam provetes prismáticos e tijolos nos quais se aplicaram as argamassas como revestimento e submetidos a diferentes condições de cura: cura ambiente, cura seca e cura húmida. Durante a fase de preparação de provetes procedeu-se a um conjunto de ensaios que permitiu caracterizar as argamassas no estado fresco e posteriormente às respectivas curas, em estado endurecido. A par com as formações referidas foi preparada uma argamassa de cal com formulação semelhante que serviu de referência. Este trabalho desenvolvido, que contou com diversas fases, desde a pesquisa, desenvolvimento de campanhas laboratoriais e obtenção de dados, conduziu a resultados e conclusões que permitiram relacionar como as condições de cura influenciam o desempenho das argamassas de cal aérea e cinza de casca de arroz.