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Avaliação e comparação de pilotos automáticos para uso no contexto dos Unmanned Aircraft Systems (UAS)
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Abstract(s)
Dada a evolução da tecnologia e o crescente número de utilizadores de sistemas aéreos com capacidade de voo autónomo, existem atualmente diversos sistemas de piloto automático disponíveis, passíveis de serem integrados nas plataformas autónomas da Força Aérea Portuguesa (FA). Estas soluções agrupam-se essencialmente em dois conjuntos: o primeiro refere-se aos sistemas closed source, sendo estes testados e comercializados como produto final; o segundo representa os sistemas open source, possíveis de serem customizados e alterados pelo utilizador segundo as suas necessidades.
A integração de um piloto automático numa aeronave não tripulada apresenta alguns desafios a considerar. Cumprir com os requisitos de aeronavegabilidade permitindo a integração em espaço aéreo não segregado e responder às exigências operacionais das Forças Armadas (FFAA), são aspetos decisivos no desenvolvimento deste tipo de plataformas. Desta forma, esta dissertação tem como objetivo determinar, de uma pré-seleção de pilotos automáticos incluindo sistemas fechados e open source, aquele que conferirá maiores vantagens uma vez integrado nas plataformas aéreas da FA.
A avaliação comparativa realizada teve por base critérios para certificação de aeronavegabilidade, publicados sob a forma de Standardization Agreements (STANAG), e publicações oficiais com a especificação dos requisitos operacionais das Forças Armadas (FFAA) para os UAS. Esta dissertação apresenta uma discussão detalhada sobre os pilotos automáticos, à luz dos requisitos identificados, tendo em conta o nível de complexidade e esforço de integração que cada solução implica.
Decorrendo da metodologia adotada foi possível concluir que ambos os pilotos automáticos analisados apresentam semelhantes capacidades, porém em diferentes estados de maturação.
Due to the continuous growth and development of the autopilots for Unmanned Aircraft Systems (UAS) as well as the spreading of this type of technology for the general public, there are today many options for the Portuguese Air Force to consider. These options can be grouped in two different fields. One encompasses closed source solutions and the other refers to open source systems. The selection of an autopilot includes some issues to be taken into account. The ability to fulfil the airworthiness requirements allowing integration in non-segregated air space and respond to the Armed Force’s operational demands are some of the concepts to consider when choosing an autopilot. The objective of this dissertation is to determine which auto pilot, from a given pre-selection, is potentially more suited to be installed in the Portuguese Air Force’s UAS. The evaluation of the auto pilots was supported on airworthiness requirements, obtained from Standardization Agreements (STANAG), and operational ones, extracted from official publications regarding the operational employment of the UAS by the Portuguese Armed Forces. This dissertation presents a detailed discussion on the previously selected autopilot’s characteristics, regarding the requirements and the challenges for the integration of each one into a UAS airframe. The methodology followed throughout this research work allowed the understanding that both systems show similar capacities but in different stages of evolution.
Due to the continuous growth and development of the autopilots for Unmanned Aircraft Systems (UAS) as well as the spreading of this type of technology for the general public, there are today many options for the Portuguese Air Force to consider. These options can be grouped in two different fields. One encompasses closed source solutions and the other refers to open source systems. The selection of an autopilot includes some issues to be taken into account. The ability to fulfil the airworthiness requirements allowing integration in non-segregated air space and respond to the Armed Force’s operational demands are some of the concepts to consider when choosing an autopilot. The objective of this dissertation is to determine which auto pilot, from a given pre-selection, is potentially more suited to be installed in the Portuguese Air Force’s UAS. The evaluation of the auto pilots was supported on airworthiness requirements, obtained from Standardization Agreements (STANAG), and operational ones, extracted from official publications regarding the operational employment of the UAS by the Portuguese Armed Forces. This dissertation presents a detailed discussion on the previously selected autopilot’s characteristics, regarding the requirements and the challenges for the integration of each one into a UAS airframe. The methodology followed throughout this research work allowed the understanding that both systems show similar capacities but in different stages of evolution.
Description
Aspirante a Oficial-Aluno/Piloto-Aviador 138263-C Henrique Albuquerque Courela Matias Silva.
Júri: Presidente: Cor/EngAer José Morgado; Orientador: Cap/EngEl Tiago Oliveira; Co-orientador: Cap/EngEl Gonçalo Cruz; Vogal: Maj/TMAEQ Paula Gonçalves
Keywords
UAS Piloto automático Piccolo Pixhawk Autopilot
Citation
Publisher
Academia da Força Aérea