Antenas para sistema de comunicação de longa distância de aeronaves remotamente pilotadas

Brazilian Space Launch Centers employ conventional aircraft to monitor large maritime areas destined to the impact point of rockets or parts of them, resulting in a high cost. As a low cost solution for the operation, the remotely piloted aircraft (RPAs) have shown to be efficient for operations o...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Dantas, João Batista Dolvim
Outros Autores: Vidal, Francisco José Targino
Formato: Dissertação
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Aeronaves Remotamente Pilotadas - ARP
Antenas
BVLOS
Banda S
VHF
CNPQ::ENGENHARIAS
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50918
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spelling ri-123456789-509182023-01-11T17:37:43Z Antenas para sistema de comunicação de longa distância de aeronaves remotamente pilotadas Dantas, João Batista Dolvim Vidal, Francisco José Targino http://lattes.cnpq.br/3984364677031427 http://lattes.cnpq.br/7452687215068186 Taveiros, Filipe Emanuel Vieira Garbi, Giuliani Paulineli Silva, José Patrocínio da Aeronaves Remotamente Pilotadas - ARP Antenas BVLOS Banda S VHF CNPQ::ENGENHARIAS Brazilian Space Launch Centers employ conventional aircraft to monitor large maritime areas destined to the impact point of rockets or parts of them, resulting in a high cost. As a low cost solution for the operation, the remotely piloted aircraft (RPAs) have shown to be efficient for operations of this type, however, the short range of their conventional remote controls is a limiting factor for their employment in large distances. This paper proposes high-performance antennas for RPA communication system, aiming control and image transmission from RPA operating at long distances. It was considered the case- study of the Brazilian Space Launch Centers, which plan to employ RPA in order to assist the surveillance of the restricted area for rocket impact. The proposed antennas were designed in order to maximize gain and lobe aperture for the ground station operation; whereas, for RPA operation, the antennas were tailored in order to provide optimal gain and omnidirectional transmission, even during RPA maneuvers, as well as to minimize weight, size and aerodynamic drag in the aircraft. It is minutely described the design and evaluation of the proposed antennas, by means of simulations and experimental verification. The radio link using the proposed antennas was evaluated in laboratory and verified able to perform data transmission at emulated distance of 110 km (59.4 NM)(68.35 M). Os Centros de Lançamento Espaciais brasileiros empregam aeronaves convencionais para o monitoramento de grandes áreas marítimas destinadas ao ponto de impacto de foguetes ou de partes destes, o que resulta em um custo elevado para operacionalização. Como uma solução de baixo custo, as aeronaves remotamente pilotadas (ARPs) têm se mostrado eficientes para operações desse tipo, no entanto, o pequeno alcance dos seus controles remotos convencionais é um fator limitante para seu emprego a grandes distâncias. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de antenas de alto desempenho para um sistema de comunicação de ARP, visando ao controle desta e também à transmissão de imagens a partir da ARP operando a longas distâncias. Foi considerado o estudo de caso do Centro de Lançamento da Barreira do Inferno, que planeja empregar a ARP para apoiar a vigilância da área marítima restrita ao impacto de foguetes. Para a operação da estação em terra, as antenas propostas foram concebidas de modo a maximizar ganho e abertura dos lóbulos. Para a operação da ARP, as antenas foram adaptadas a fim de proporcionar inclinações coerentes dos seus lóbulos e transmissão omnidirecional, bem como como minimizar o peso, tamanho e arrasto aerodinâmico. As avaliações das antenas propostas foram feitas por meio de simulações e verificações experimentais. O link de rádio utilizando as antenas propostas foi avaliado em laboratório e verificada a sua capacidade para realizar a transmissão de dados em distância emulada de 110 km (59,4 NM)(68,35 M). 2023-01-11T17:37:05Z 2023-01-11T17:37:05Z 2022-08-29 masterThesis DANTAS, João Batista Dolvim. Antenas para sistema de comunicação de longa distância de aeronaves remotamente pilotadas. Orientador: Francisco José Targino Vidal. 2022. 59f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciências Aeroespaciais) - Escola de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50918 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AEROESPACIAL
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Dantas, João Batista Dolvim
Antenas para sistema de comunicação de longa distância de aeronaves remotamente pilotadas
description Brazilian Space Launch Centers employ conventional aircraft to monitor large maritime areas destined to the impact point of rockets or parts of them, resulting in a high cost. As a low cost solution for the operation, the remotely piloted aircraft (RPAs) have shown to be efficient for operations of this type, however, the short range of their conventional remote controls is a limiting factor for their employment in large distances. This paper proposes high-performance antennas for RPA communication system, aiming control and image transmission from RPA operating at long distances. It was considered the case- study of the Brazilian Space Launch Centers, which plan to employ RPA in order to assist the surveillance of the restricted area for rocket impact. The proposed antennas were designed in order to maximize gain and lobe aperture for the ground station operation; whereas, for RPA operation, the antennas were tailored in order to provide optimal gain and omnidirectional transmission, even during RPA maneuvers, as well as to minimize weight, size and aerodynamic drag in the aircraft. It is minutely described the design and evaluation of the proposed antennas, by means of simulations and experimental verification. The radio link using the proposed antennas was evaluated in laboratory and verified able to perform data transmission at emulated distance of 110 km (59.4 NM)(68.35 M).
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