Modelagem e análise de topologias para veículos aéreos não-tripulados do tipo multirotor

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Sandi, Nathanyel
• Orientador(a): Wehrmeister, Marco Aurélio
• Banca de defesa: Wehrmeister, Marco Aurélio, Moreno, Ubirajara Franco, Todt, Eduardo, Fabro, João Alberto
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Drone; Aeronaves mais pesadas que o ar; Modelos matemáticos; Engenharia elétrica; Drone aircraft; Flying-machines; Mathematical models; Electric engineering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::MATEMATICA APLICADA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2817

Com a evolução dos projetos de multirotores e dos seus componentes, os projetistas vem tendo inúmeras opções de combinações de componentes na fase de projeto do multirotor, buscando melhor performance e menor custo. Isto deixa um problema em aberto: como atingir o multirotor pode atingir uma boa performance ainda na fase de projeto. A motivação para realização deste estudo se justifica no fato que não há trabalhos relacionado ao levantamento de métricas e análise de performance dos multirotores. Assim como o fator de não haver formas de mensurar a qualidade dos projetos e ter possibilidade de comparação, uma vez que tem-se várias formas de projetar um multirotor para diferentes aplicações. Este trabalho propõe uma abordagem para a análise do projeto de multirotores em termos de sua capacidade de voo (definida como voabilidade), levando em consideração as características de seus rotores, peso e topologia. O principal objetivo é apresentar uma forma de qualificar e quantificar uma aeronave multirotor para otimizar seu projeto. A abordagem discutida tem como objetivo analisar as habilidades de voo dos multirotores em seu projeto teórico para suportar os requisitos de projeto (como tamanho da hélice, torque do motor, topologia de armação), garantindo as capacidades de voo exigidas pela tarefa. Como resultado deste trabalhos, um conjunto de índices foi proposto para avaliar a qualidade de projeto de multirotores, sendo eles: voo, estabilidade, posicionamento e flutuação. A soma destes índices compõem o índice de voabilidade. Este índice oferece a possibilidade de comparação da análise do veículo em função das especificações do conjunto motor, hélice, topologia e tamanho do quadro. Para a validação destas métricas, uma análise das topologias tradicionais foi realizada, permitindo uma comparação em função do desempenho e esforço delas.