AFA - DA - ACPA - Trabalhos Finais de Mestrado
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- Effect of radiation-assisted cure on the functional properties of carbon-epoxy compositesPublication . Paulino, Luís Filipe da CostaGamma radiation has been successfully used to improve polymer’s properties. In this regard, this study aims to assess if it is possible to improve carbon-epoxy composites' mechanical and thermal properties, with potential application in aeronautics, through controlled exposition to gamma radiation. In addition, make a comparative study between post-cure irradiation and radiation-assisted cure. To accomplish this, the material is subjected to gamma radiation in different stages of the resin's cure. The laminates were fabricated with a 3K carbon mat with 160 g.m-2 and a two-component resin SR8200 with SD7206 hardener through wet-layup. The test specimens were cut from the laminate according to ISO 527-4/2020 and ISO 14125/2011. Finally, they were irradiated according to three irradiation methodologies: post-cure irradiation, irradiation after 2 days, and after 10 days with doses from 4 to 7 kGy. These doses were selected based on a preliminary study. The specimens were tested through tensile and flexural testing, thermogravimetry analysis and differential scanning calorimetry. The results showed that up to 6 kGy, the three irradiation methodologies improved the thermal stability and mechanical properties without affecting molecular structural integrity due to chain-scission, compared to non-irradiated specimens. The biggest increases registered were a 32.36 % increase in Young’s modulus and a 51.23 % increase in flexural modulus for irradiation after 2 days, and an increase of 5.10 % in degradation temperature and 7.44 % in glass transition temperature for the same irradiation methodology, suggesting that radiation-assisted cure is more effective at improving the material’s properties compared to post-cure irradiation.
- Hydrogen fuel cell for Unmanned Aerial Systems: operational environment contamination responsePublication . Moura, José Guilherme CostaGreen regulations and environmental concerns push the vehicle industry to study, invest and develop carbon-neutral systems. Hydrogen fuel cells offer a zero-emission solution to feed an electrical engine while demonstrating higher specific energy than traditional lithium-ion batteries, which translates to increased endurance. Air contaminations found in areas of operation of the Portuguese Air Force cause significant degradation in the aircraft that operate in these conditions. Moreover, durability is one of the extensive challenges in proton exchange membrane fuel cells, as chemical and physical degradation phenomena hinder the system’s performance over time. This thesis aims to study the response of fuel cells to contaminations mimicking those found in military aircraft operating conditions. After system optimisation and baseline testing, NaCl, CO, and NO contaminations were admitted into the fuel cell cathode. Firstly in values similar to those found in wildfire and maritime environments, and then in more significant concentrations. Contamination periods vary from 30 to 60 hours. The NaCl and NO tests revealed that these contaminations have a minimal reversible effect on performance for the periods, conditions, and concentrations studied. CO tests determined some irreversible losses, namely a 17 % drop in Electrochemical Surface Area, suggesting significant blockage of catalytic sites. Hence, prolonged wildfire operation is unadvised. Anode CO contamination was also conducted for comparison and validity purposes, revealing high monoxide adsorption in the anode catalyst layer. Lastly, ex-situ analyses were undertaken to support the performance results.
- Software architecture for low-cost UAVs: an application considering automatic target tracking mission scenariosPublication . Alves, João Filipe Gomes MoreiraIn recent years, advances in different technological areas enabled the development of low-cost, yet efficient Unmanned Air Vehicles (UAVs) for a broad spectrum of applications. The Air Force Academy Research Centre (CIAFA) is currently exploring new open-source software/hardware options, allowing for rapid prototyping and flight testing of control algorithms for UAVs. This thesis aims the development of a software architecture based on the hardware developed by Silva et al. (2020), considering open-source software tools, available in the scientific community. Once the software architecture is outlined, an autonomous ground target tracking mission is considered, thus illustrating the effectiveness of the proposed solution. In order to achieve the thesis' objectives, a literature review is carried out. First, a brief review of the hardware architecture from Silva et al. (2020) is presented, outlining the software constraints for each hardware component. Then, a review of the different available software components mostly used by the academic community is performed. Afterwards, the hardware/software architecture is proposed, detailing the software tools chosen to develop the CIAFA's software architecture. In particular, the proposed software architecture is comprised of five separate software modules: Control and Guidance, Target Estimate, Target Geolocation, Target Detector and Video Acquisition. Each module is validated independently, followed by a closed-loop control system validation. This simulation aims to reproduce the target tracking mission proposed in this research. Results show that using the proposed architecture for the closed-loop control system, a fixed-wing UAV is able to autonomously detect, estimate and follow a ground target with good performance.
- Application of artificial intelligence to the detection of foreign object debris at aerodromes’ movement areaPublication . Almeida, João Miguel Brito deThe present dissertation aims to develop a preliminary low-cost and passive system that detects Foreign Object Debris (FODs) at aerodromes based on computer vision with neural networks. FODs are a twofold problem involving safety risks and high associated costs. Although some systems already exist to detect FODs, these are based on radars, making them expensive. We build a dataset of images to test the viability of this solution, which other authors have already attempted, but the datasets are not publicly available. Moreover, we build a simplified system architecture to capture the images. In parallel, we develop a software pipeline that starts with image capturing scripts and ends in evaluating the models of neural networks we selected. The datasets created result from three different electro-optical sensors: visible, near-infrared and long-wave infrared. From the first, resulted a dataset of 9,260 images, 5,672 from the second and 10,388 from the third. Our approach to this problem is based on supervised learning with image classification and object detection, and we train the models in subsets of the datasets. We choose Xception as the neural network for image classification, achieving a 98.86% accuracy. In the case of object detection, we opt for a single-stage detector – YOLOv3 –, achieving an AP of 91.08%. Finally, we test the same models on new examples and verify a decrease in their performance to 77.92% accuracy for the classifier and 37.49% AP for the detector.
- Capital psicológico positivo como preditor do desempenho percebido: estudo aplicado aos alunos da Academia da Força AéreaPublication . Margarido, Gonçalo Filipe CantanteO presente estudo tem como principal objetivo analisar a influência do capital psicológico positivo no desempenho dos alunos da Academia da Força Aérea. Assim, foi analisada a relação entre estas duas variáveis, adicionando ainda o work engagement como variável mediadora nesta relação. Desta forma, o capital psicológico positivo promove o work engagement, que por consequência estimula a um melhor desempenho por parte dos alunos. Quanto à variável desempenho, esta foi analisada através do desempenho de tarefa, do desempenho contextual e dos comportamentos de trabalho contraproducentes. Para conduzir esta investigação, realizou-se um estudo de natureza correlacional, transversal, com uma metodologia quantitativa, através de um inquérito por questionário. A amostra foi composta por 242 alunos da Academia da Força Aérea. Os resultados confirmaram existir uma relação positiva e significativa entre o capital psicológico positivo e o work engagement, para com o desempenho individual. Relativamente às três vertentes de desempenho, à semelhança da literatura, provou-se existir uma relação positiva e significativa entre, tanto o capital psicológico positivo como o work engagement, para com o desempenho de tarefa e contextual, e negativa e significativa com os comportamentos de trabalho contraproducentes. Confirmou-se ainda a mediação parcial entre as três variáveis estudadas. Esta investigação permitiu expandir o conhecimento das variáveis que conduzem a melhores níveis de desempenho dos alunos da Academia da Força Aérea, fornecendo a informação necessária, para que com as ferramentas certas, tais como programas de desenvolvimento do capital psicológico positivo, se consiga investir esforços nos preditores do desempenho individual.
- A disputa geopolítica do espaço no século XXI: os atores internacionais, a estratégia e as possibilidades para PortugalPublication . Nabeiro, Filipe Miguel NabaisA par da terra, ar, mar e ciberespaço, o Espaço Exterior é o mais recente domínio operacional. Nas últimas décadas, têm sido vários os Estados que se têm apercebido do potencial que o Espaço tem e da maior dependência que as suas atividades quotidianas, bem como as atividades das suas populações, têm em relação ao Espaço. Logo, pode afirmar-se que neste momento, existe uma disputa geopolítica pelo Espaço. Enquanto que nas primeiras décadas da exploração do Espaço, esta disputa assentava maioritariamente numa luta pelo prestígio nacional, hoje em dia esta disputa baseia-se em duas grandes componentes: a económica e a da defesa, tal como se tentará provar. Apoiada no pensamento Realista Estrutural Defensivo, esta dissertação procura demonstrar as tendências evolutivas demonstradas pelos países da NATO na disputa do Espaço, utilizando os casos dos Estados Unidos da América, França e Reino Unido, tecendo as respetivas conclusões. Numa fase posterior, pretende-se que estas conclusões sejam aproveitadas para sugerir ações estratégicas para Portugal e verificar as suas possibilidades futuras no âmbito da disputa do Espaço Exterior. Poderá pensar-se que Portugal não possui argumentos suficientes para participar, por direito próprio, nesta disputa, devido à falta evidente de recursos financeiros ou tecnológicos. No entanto, será que observando as estratégias e políticas espaciais dos outros países, bem como os instrumentos que utilizam para disputar o Espaço, este raciocínio continua a verificar-se?
- República da Turquia: partido da justiça e desenvolvimento e a projeção de uma potência regional (2001-2020)Publication . Belbut, André FerreiraO Partido de Justiça e Desenvolvimento, AKP, de matriz islâmica, transformou-se no partido político de maior sucesso desde a fundação da República da Turquia, em 1923, no seguimento da dissolução do Império otomano. Num espaço de aproximadamente 20 anos, este partido revolucionou a política interna e externa turca, desde a economia à estrutura do poder, até ao posicionamento do país no sistema internacional. A mudança da estrutura do Estado, que transitou de um sistema político parlamentar para um sistema presidencialista, onde o poder passou a concentrar-se largamente no presidente Recep Tayyip Erdogan, e a transformação por parte do sistema internacional, gradualmente mais permissivo e com menores pressões sistémicas, constituíram fatores de que resultaram uma mudança radical na agenda política da Turquia, e um corte com a tradicional visão kemalista do passado. A presente dissertação procura, através de uma perspetiva baseada no Realismo Neoclássico, analisar algumas destas mudanças promovidas por esse novo ator político no contexto da política interna e do sistema internacional. A “nova Turquia”, de acordo com a nossa análise, apresenta agora uma identidade nacionalista mais independente no sistema internacional e desempenha um reforçado papel de potência regional, resultado da identidade política promovida pelo Partido de Justiça e Desenvolvimento, AKP, a nível doméstico.
- A PESC da União Europeia: contributo na estabilidade dos Países BalcânicosPublication . Almeida, DiogoA presente dissertação tem como finalidade o estudo da Política Externa e de Segurança Comum da União Europeia (PESC) e a sua influência no panorama internacional no âmbito da promoção da paz e estabilização mundial. Numa época em que o poderio económico europeu é posto à prova com uma crise económico- financeira e política que teve os seus primeiros sintomas em 2008. A União Europeia, ao longo da sua história, sempre se afirmou no panorama internacional como um colosso económico, no entanto eventos recentes da história mundial, como a crise nos Balcãs no fim do século XX, vieram demonstrar que a Europa precisava de uma política externa a uma só voz e, assim, afirmar-se como um importante ator político internacional. Como objeto de estudo irá ser analisado o impacto que o conflito nos Balcãs teve na PESC da UE, com especial enfoque na área de estabilização destas regiões e na promoção do diálogo e da paz. O eclodir de um conflito nos Balcãs Ocidentais, teve uma grande influência na própria União Europeia à data Comunidade Económica Europeia e no resto do continente europeu. A consequente intervenção europeia neste conflito e região teve um papel fundamental na projeção da UE, para outras regiões do mundo. Num mundo cada vez mais global, e em que os atores principais, entendam-se os Estados, se unem em organizações regionais de forma a ter uma maior voz no mundo, a Europa precisa da PESC para assumir-se como um importante ator na cena internacional além do seu já reconhecido poder económico.
- Os UAV como capacidade para a manutenção da Soberania Nacional na Zona Económica ExclusivaPublication . Correia, DavidAtualmente existe uma crescente evolução tecnológica nas Forças Armadas que se traduz num aumento cada vez mais evidente da utilização de sistemas de veículos aéreos não-tripulados num vasto campo de operações militares. Por outro lado, comete à Força Aérea (FA) no âmbito das suas respetivas competências, entre outras entidades, o exercício da autoridade do Estado Português nas zonas marítimas sob a sua soberania ou jurisdição e no alto mar assegurando a capacidade de vigilância e controlo do território nacional e do espaço interterritorial. Face ao atual panorama global, para além da salvaguarda da soberania Nacional, deve ser dada relevância à vigilância e proteção da Zona Económica Exclusiva (ZEE). No entanto, verifica-se atualmente um clima de forte constrangimento orçamental que não permite à Força Aérea assegurar plenamente a sustentação das capacidades necessárias para o cumprimento da sua missão. A Força Aérea encontra-se limitada a assegurar funções militares básicas através de um conjunto de meios aéreos subaproveitados, situação que se agrava devido ao fato das tripulações terem ao seu dispor sistemas de armas modernos, que resultaram de um grande investimento por parte do país nos últimos anos, dos quais não se pode retirar o devido potencial operacional e de voo no cumprimento da missão. A presente dissertação surge com o propósito de analisar a empregabilidade dos Unmanned Aerial Vehicles (UAV) na Força Aérea no cumprimento da sua missão respeitante à vigilância e reconhecimento e no exercício da soberania nacional na ZEE, tendo em vista o atual clima de constrangimento orçamental. São explorados os desenvolvimentos atuais da Força Aérea no âmbito das plataformas UAV e também são dados exemplos de utilizações destas plataformas em Forças Armadas estrangeiras. É ainda feita uma análise à capacidade de reconhecimento e vigilância da Força Aérea tendo em vista qual a sua participação neste âmbito e quais as plataformas ao serviço orientadas para esta missão. Após esta análise foram identificadas lacunas no cumprimento da missão da Força Aérea que incluem o constrangimento orçamental atual e existência de meios aéreos subaproveitados na Força Aérea. Concluiu-se que os UAV representam a resposta para o preenchimento destas lacunas. As missões desempenhadas pelas plataformas convencionais podem ser complementadas com o uso destas plataformas aumentado o desempenho da organização assegurando o pleno cumprimento da sua missão. Conclui-se que existe de fato lugar para a utilização de plataformas UAV na missão da Força Aérea no que diz respeito à manutenção da soberania nacional na ZEE podendo estas serem empregues num ambiente de colaboração com as plataformas responsáveis por essa missão já ao serviço da Força Aérea.
- Redes sociais como arma na guerra de informaçãoPublication . Carona, AntónioEsta dissertação realiza uma análise sobre a contribuição das Redes Sociais (RS) para a gestão da imagem da Força Aérea Portuguesa (FAP), comparativamente com os órgãos de comunicação social (OCS) ditos tradicionais, investigando a possibilidade de retirar proveitos na temática da Guerra da Informação (GI), mais concretamente na área da superioridade da informação. Pressupõe-se que cada organização, incluindo a militar, tem uma imagem associada que é projetada no público e que, em grande parte, resulta das notícias veiculadas para a opinião pública. Ora, as organizações militares enfrentam um problema de implantação da sua imagem junto da opinião pública, pois a comunicação social tradicional não considera atrativa a notícia relacionada com a área da defesa a não ser quando existem problemas. Isto é uma vulnerabilidade que tem de ser compensada por forma a garantir na GI a superioridade informacional. Suportado pela Web 2.0, o paradigma atual dos sistemas de informação é a colaboração em rede. Confrontadas com esta realidade as organizações estão a convergir para a sua adoção; estamos na era da Web 2.0. Esta Web não é apenas tecnologia mas uma nova forma de utilização dessa tecnologia para produção de conhecimento e divulgação de informação. Com esta adoção foi possível implementar o uso de ferramentas, entre as quais se incluem as Redes Sociais, que permitem complementar ou, nalguns casos, contraditar as informações veiculadas pela comunicação social tradicional. Garante-se assim a possibilidade de se saber o que a opinião pública pensa da organização e permite a esta criar a sua imagem através destas ferramentas, que mais não são do que canais próprios de informação e criação de conhecimento. Nesta dissertação é apresentado o modelo de comunicação da FAP, cujo objetivo é garantir que a informação correta e atempada alcança a opinião pública. A análise identifica a forma como todo o circuito se processa e as vantagens e desvantagens do mesmo. De forma a obter-se os dados pretendidos efetuou-se uma revisão bibliográfica com o intuito de identificar os conceitos essenciais na área de GI, nomeadamente na superioridade de informação, na área da Comunicação Externa (CE), utilizando as Redes Sociais (RS), que validem a metodologia e processos de análise utilizados, demonstrando as vantagens de canais de divulgação públicos alternativos, através da Internet. Com o desenvolvimento das novas tecnologias no ciberespaço e a utilização das mesmas, mais especificamente da Web 2.0, o público modificou o seu comportamento e relacionamento com instituições como a FAP. A clarificação de conceitos permite perceber quais as medidas a adotar para acompanhar esta evolução. A fase de análise inclui uma entrevista exploratória realizada ao Chefe do Gabinete de Relações Públicas que demonstra o ponto de vista da organização na comunicação externa. Foi também realizada uma análise do alcance de notícias que são transmitidas das RP para o público, comparando resultados alcançados pelas RS e pelos OCS tradicionais - televisão e jornais. Depois de analisado todo o processo, conclui-se que as RS, como o Facebook, são uma vantagem na GI para a FAP, pois criam e sustentam uma boa imagem da organização e permitem efetuar uma comunicação mais próxima e eficaz com o público.