Projetos - Eng. Elétrica / Eletrônica / Comunicações

AUTOMAÇÃO E CONTROLE

Análise e controle de sistemas não-estacionários: Novas técnicas e aplicações em engenharia de defesa.

Patrocinador / Orgão de Fomento: CNPq (Bolsa)/CAPES (Bolsa)

Responsável: TC Pellanda

Descrição: Este projeto de pesquisa aborda o estudo, o aprimoramento e o desenvolvimento de técnicas de controle (de sistemas dinâmicos) do tipo escalonamento de ganhos clássicas e Lineares a Parâmetros Variantes (LPV), com uma orientação particular para o controle robusto do tipo H2 e Hinf, aplicáveis em diversas áreas no campo da engenharia de controle. Um enfoque especial é dado a aplicações de análise e controle de sistemas não-lineares nos domínios aeroespacial, de sistemas de armas (sistemas de mísseis, em particular) e de sistemas elétricos de potência, cuja estabilidade e desempenho robustos não podem ser teoricamente garantidos pelo uso de controladores Lineares a Tempo Invariante (LTI).

Eficientização da torre de resfriamento da Usina Termo-Elétrica Norte Fluminense

Patrocinador / Orgão de Fomento: Usina Termo-Elétrica Norte Fluminense

Responsável: TC De Camargo

Descrição: O projeto tem por objetivos a eficientização de planta termelétrica, com vistas a um melhor aproveitamento do consumo de água utilizada para fins de resfriamento, a prospecção da viabilidade de emprego de água de chuva em complemento à captação efetuada no rio Macaé, ou como formação de reserva emergencial, o estudo de viabilidade do emprego de energia eólica ou solar para suprir as necessidades energéticas vinculadas ao aproveitamento de água de chuva, e o desenvolvimento de uma metodologia de valoração dos parâmetros envolvidos no processo de geração de energia elétrica.

Modelagem, Verificação e Controle de Sistemas a Eventos Discretos e Sistemas Dinâmicos Híbridos

Patrocinador / Orgão de Fomento: CNPq (Bolsa)

Responsável: Maj Carrilho

Descrição: O imenso desenvolvimento tecnológico dos últimos anos proporcionou o surgimento de sistemas cada vez maiscomplexos em todos os ramos da atividade humana. Os ditos sistemas feitos pelo homem, definem novas classes que são foco da pesquisa em Controle e Automação, os Sistemas a Eventos Discretos (SEDs) eos Sistemas (Dinâmicos) Híbridos (SHs). Os Métodos Formais de Engenharia são empregados no desenvolvimento tecnológico de qualidade de taissistemas, garantindo requisitos do tipo confiabilidade e segurança. Dentre os métodos formais, a Teoria de Controle Supervisório (TCS) trata da síntese formal de controladores e a Verificação de Modelos (Model Checking) trata-se de uma técnica automática de verificação de propriedades. O presente projeto de pesquisa tem por objetivo a investigação, a avaliação e a proposta de novas técnicas, métodos e ferramentas computacionais baseadas na TCS e naVerificação de Modelos para o projeto de SEDs e SHs. As aplicações de interesse são os Sistemas Industriais Automatizados por ControladoresLógicos Programáveis (CLPs) e o planejamento e o controle de missões de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs).

OBS: Nome anterior do projeto - Aplicação de Métodos Formais de Engenharia ao Projeto de Sistemas Mecatrônicos de Defesa

Rede de Cooperação Acadêmica em Sistemas a Eventos Discretos, Sistemas Híbridos e Controle Robusto

Patrocinador / Orgão de Fomento: CAPES

Responsável: Maj Carrilho

Descrição: O principal objetivo deste projeto é constituir uma rede de cooperação nas áreas de sistemas a eventos discretos, sistemas híbridos e controle robusto, fortalecendo as relações existentes entre os quatro programas de pós-graduação, através do desenvolvimento conjunto de pesquisas, seminários e orientações de dissertações e teses, com vistas à consolidação do o PPGEEL/IME e o PPGEPS/PUCPR (ambos com nível 3 na CAPES), bem como à integração dessas três áreas correlatas de modo a estimular a abordagem de novos tópicos de pesquisa no PGEAS/UFSC (nível 5) e no PPGEE/UFMG (nível 6).

Edital CAPES PROCAD 01-2007

ELETROMAGNETISMO APLICADO

Antenas e Modelos de Propagação de Ondas de Rádio para Comunicações em Florestas

Patrocinador / Orgão de Fomento: FAPERJ (Auxílio) /CNPq (Bolsa)

Responsável: Maj Maurício

Descrição: O presente projeto de pesquisa visa ampliar o conhecimento sobre o comportamento de antenas e do canal de propagação de ondas de rádio em florestas, para viabilizar a proposição de soluções e métodos que tornem mais eficiente o uso de rádios e outros dispositivos irradiantes. As faixas de frequência pertinentes a estas aplicações são HF, VHF e UHF. Um dos focos deste trabalho é a interação antena-floresta, usualmente desconsiderada ou pouco discutida na literatura. O canal de propagação nesse ambiente é o outro tema abordado. Neste contexto, quatro objetivos específicos foram estabelecidos: análise da influência do ambiente de floresta no desempenho das antenas para apoiar a identificação de métodos de escolha de antenas apropriadas; projeto de antena portátil para operação específica em floresta; desenvolvimento de algoritmo para predição de cobertura nesse ambiente; e obtenção de informações realistas sobre parâmetros básicos de antenas e propagação de ondas em florestas, através de campanhas de medidas.

Projeto contemplado no edital "Jovem Cientista do Nosso Estado 2010" da FAPERJ.

Análise da compatibilidade eletromagnética de equipamentos, dispositivos e sistemas eletrônicos em ambientes de trabalho

Patrocinador / Orgão de Fomento: CAPES (Bolsa)

Responsável: Maj Maurício

Descrição: Este projeto tem como objetivo desenvolver atividades relacionadas ao tema "Compatibilidade Eletromagnética" (EMC - ElectroMagnetic Compatibility). Os objetivos específicos incluem a execução de estudos e análises sobre os seguintes assuntos ligados ao tema EMC:
- efeitos biológicos de irradiações eletromagnéticas;
- interferência não-intencional sofrida e provocada por equipamentos eletrônicos típicos de alguns ambientes de trabalho;
- técnicas de conformação de circuitos elétricos e eletrônicos a especificações de EMC;
- desempenho de sistemas de telecomunicações cujas antenas estejam posicionadas na região de campo próximo ou de Fresnel umas das outras;
- técnicas de planejamento de uso do espectro eletromagnético;
- medidas de campo irradiado não-intencionalmente por dispositivos elétricos e eletrônicos de uso corrente (computadores, interruptores, geradores, compressores de ar-condicionado, cabos de redes locais, etc);
- modelagem de descargas eletrostáticas e de raios em regiões de maior turbulência atmosférica (como a Amazônia, por exemplo); - técnicas de melhoria de blindagens, aterramentos e pára-raios contra descargas eletrostáticas e de raios em regiões de maior turbulência atmosférica.

Apoio às Atividades de Pesquisa Desenvolvidas no Laboratório de Fotônica do IME

Patrocinador / Orgão de Fomento: CNPq (Bolsa)

Responsável: Profa Thereza

Descrição: Este projeto tem por objetivo conceder uma bolsa de Apoio Técnico a um Engenheiro Eletrônico de tal forma que o bolsista apóie as atividades de pesquisa, pós-graduação e graduação que são desenvolvidas no Laboratório de Fotônica do Instituto Militar de Engenharia.

Edital CNPq Nº 10/2010 - Bolsas de Apoio Técnico.

Bloqueadores de Múltiplas Freqüências

Patrocinador / Orgão de Fomento: Exército Brasileiro (Auxílio)

Responsável: Prof. Araujo

Descrição: Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de bloqueadores de RF de múltiplas freqüências (para atuação em sistemas celulares, GPS, rádio, etc.) cujos conhecimentos empregados e produtos gerados tenham aplicação direta ou indireta em defesa eletrônica e na garantia da lei e da ordem.

Estudo de Tecnologias Para Provimento de Comunicação em Sistemas Estratégicos de Defesa

Patrocinador / Orgão de Fomento: Ministério da Defesa/CAPES

Responsável: Prof. Nunes

Descrição: Este projeto tem por objetivo estudar diferentes tecnologias para o provimento de comunicação em sistemas estratégicos de defesa. Propõe-se estudar metodologias para a melhoria de comunicações táticas em regiões tropicais, que envolvem ambientes com florestas densas e rios de grande volume. As tecnologias a serem abordadas são a transmissão a partir de rádio freqüência (RF) e a transmissão óptica no espaço livre (FSO) combinada à técnica de multiplexação por subportadora (SCM). Com a finalidade de permitir a transmissão de informação com segurança é proposto o estudo e a implementação de técnicas de criptografia à informação a ser transmitida.

Edital Pró-Defesa Ministério da Defesa/CAPES 2005

Estudo e Desenvolvimento de um Sistema com Tecnologia de Óptica no Espaço Livre para Provimento de Comunicações

Patrocinador / Orgão de Fomento: CNPq (Bolsa)/CAPES (Bolsa)

Responsável: Profa Thereza

Descrição: Projeto da Bolsa de Produtividade em Pesquisa. Este projeto tem por objetivo estudar e desenvolver os sistemas FSO para oferecer comunicação em alta taxa de transmissão para o usuário final. Propõe-se estudar os fenômenos atmosféricos que influenciam a transmissão do sinal óptico no espaço livre para a melhoria das comunicações em regiões que envolvem ambientes com florestas densas, rios de grande volume e ambientes urbanos, neste caso para vencer a barreira da última milha.

Estudo e desenvolvimento de sensores ópticos para a monitorização remota de parâmetros ambientais

Patrocinador / Orgão de Fomento: CAPES/FCT - Portugal

Responsável: Profa Thereza

Descrição: Este projeto tem como objetivo o apoio a formação de recursos humanos na tecnologia de sensoreamento utilizando fibras ópticas e o incremento da colaboração científica e tecnológica na área de sensoreamento remoto para a monitoração de parâmetros do ambiente principalmente de parâmetros químicos.

Monitorização remota de parâmetros ambientais através de sensores de fibra óptica

Patrocinador / Orgão de Fomento: CAPES/FCT - Portugal

Responsável: Profa Thereza

Descrição: Este projeto tem como objetivo principal o incremento da colaboração científica e tecnológica na área da optoeletrônica, mais concretamente na área da monitoração ambiental através de sensores de fibra óptica, e na área das comunicações ópticas e de radiofreqüência para a transmissão de dados.

Rádio Definido por Software

Patrocinador / Orgão de Fomento: Exército Brasileiro (Auxílio)

Responsável: Prof. Araujo

Descrição: O objetivo deste projeto é desenvolver um Rádio Definido por Software (RDS), ou "Software Defined Radio" (SDR), com tecnologia nacional, que permita ao País obter soberania e independência tecnológica sobre seus equipamentos de comunicações civis e militares, viabilizando o desenvolvimento de soluções para sistemas de telecomunicações sem fio de quarta geração. São características sistêmicas almejadas para o RDS a ser desenvolvido: reconfigurabilidade, flexibilidade, modularidade, escalabilidade, integridade, replicabilidade, interoperabilidade e multifuncionalidade. Além disso, o RDS deverá apresentar, idealmente, pequeno volume, baixo consumo e baixo custo. Os trabalhos no IME concentram-se no desenvolvimento de antenas de banda larga para estes rádios. A IMBEL desenvolve o hardware do rádio.

Uso de Microondas no Refino de Petróleos Pesados

Patrocinador / Orgão de Fomento: Petrobras/FINEP

Responsável: Prof. Araujo

Descrição: O projeto é financiado pelo CENPES / Petrobrás e FINEP (fase II apenas), com bolsas CNPq. Ele está estruturado nas seguintes fases:
- Fase I (concluída em setembro de 2004)
Objetivos gerais: pesquisa bibliográfica e levantamento do estado da arte da teoria de microondas e suas aplicações no processamento e refino de petróleos pesados, de forma a aumentar a conversão de frações residuais e maximizar o volume de combustíveis nobres e produtos de alto valor agregado, com vista à produção em larga escala para a Petrobras.
Objetivos específicos: formação de pessoal; levantamento do estado da arte da aplicação de microondas no refino de petróleos pesados; e elaboração de uma proposta de financiamento para a Fase II do projeto (parte experimental).
- Fase II (concluído em julho de 2007)
Objetivo geral: construção de um "hardware" contínuo, de bancada, para processar, sob condições de alta pressão e temperatura, uma carga assistida por microondas, de forma a aumentar a conversão de frações residuais e maximizar o volume de combustíveis nobres e produtos de alto valor agregado, com vistas à produção em larga escala para a Petrobras.
Objetivos específicos: caracterização das propriedades dielétricas de materiais; simulação da interação das microondas na ativação de moléculas; avaliação experimental das reações de hidroprocessamento de petróleos pesados; e projeto e desenvolvimento de um reator para hidrotratamento de petróleos pesados.
- Fase III (iniciada em dezembro de 2008)
Objetivo: Implementação de melhorias dos módulos do reator desenvolvidos na Fase II, projeto, construção, montagem e pré-operação de um dispositivo contínuo de bancada, para processar, sob condições de pressão até 150 bar e de temperatura até 450ºC, uma carga de hidrocarbonetos assistida por microondas, com realização de testes operacionais para verificar seu funcionamento.

PROCESSAMENTO DE SINAIS

Grupo de Pesquisa, Formação e Desenvolvimento de TV Digital no Rio de Janeiro – GPFD-TVD-RIO

Patrocinador / Orgão de Fomento: CAPES

Responsável: Profa Carla

Descrição: Formação de recursos humanos na área de TV Digital no âmbito do Sistema Brasileiro de Televisão Digital-SBTVD.

Modelagem e Estimação de Parâmetros de Canais com Erros em Surtos

Patrocinador / Orgão de Fomento: CNPq (Auxílio)

Responsável: Prof. Ernesto

Descrição: Neste projeto se procura desenvolver novos modelos para processos de erros em surtos, visando principalmente a avaliação de desempenho, mas também o seu emprego em estratégias ``cross-layer'' de transmissão. Além disso, o projeto dará particular atenção ao desenvolvimento de modelos de erros em surtos para sistems de comunicações ionosféricas de longa distância, a partir de dados obtidos em condições típicas de operação destes sistemas pelo Exército Brasileiro.

Edital MCT/CNPq 14/2010 - Universal

Modulação e Equalização para Novas Gerações de Sistemas de Transmissão Digital em Canais Variantes no Tempo

Patrocinador / Orgão de Fomento: CNPq (Bolsa)

Responsável: Prof. Ernesto

Descrição: O problema de fundo considerado neste projeto é a busca de melhorias de desempenho de receptores para sistemas de transmissão digital em canais com desvanecimento seletivo em frequência, com ênfase em esquemas aptos a lidar com canais variantes no tempo. O projeto contempla novas questões e propostas relativas ao emprego de equalização adaptativa e codificação de canal. Um objetivo comum a várias destas propostas é desenvolver novas alternativas de exploração da iteratividade entre estes processadores, obtendo esquemas de recepção eficazes nos cenários de aplicação visados, e mais eficientes, no sentido de uso de recursos computacionais em futuras implementações práticas. Diversos cenários de aplicação dos resultados do trabalho são visualizados, tais como sistemas de telefonia celular de quarta geração e novos sistemas de transmissão via propagação ionosférica na faixa de HF.

Processamento adaptativo de sinais: algoritmos, implementações e aplicações

Patrocinador / Orgão de Fomento: CNPq (Bolsa)

Responsável: Prof. Apolinário

Descrição: Após, em projetos anteriores, investigar filtros adaptativos com restrições lineares e algoritmos robustos e de baixa complexidade (baseados na decomposição QR e pertencentes a família Set-membership), direciona-se as pesquisas neste projeto para novos aspectos do processamento adaptativo de sinais:os algoritmos adaptativos MIMO (multiple inputs multiple outputs), aplicações dos algoritmos da família set-membership, com redução de posto (rank reduction) e aplicações de processamento de sinais na área de Engenharia de Defesa (em particular a segurança da informação, compreendendo estudos em arranjo de sensores, reconhecimento de locutor, comunicações seguras e aplicações forenses).

Processamento de Sinais em Segurança da Informação

Patrocinador / Orgão de Fomento: Exército Brasileiro (Auxílio) /CAPES (Bolsa)

Responsável: Prof. Apolinário

Descrição: O presente projeto contempla três aplicações de processamento de sinais relacionadas à área de Engenharia de Defesa e em particular à Segurança da Informação. São eles: - estudo e desenvolvimento de processos alternativos de autenticação de usuários de sistemas de informação (verificação de locutor dependente do texto); - estudo e desenvolvimento de um sistema de verificação automática de locutor (SisVAL) para aplicações em GE, inteligência e perícia criminal (verificação de locutor independente do texto); - criptofonia e criptoanálise de sinais de voz cifrados no domínio do tempo e/ou da frequência; - estudo e implementação de um arranjo de microfones para aplicações em defesa incluindo aquisição, conformação de feixe (beamforming) e determinação da direção de chegada (DOA), tanto para sinais de voz quanto para áudio proveniente de disparo de armamento.

Processamento e Transmissão de Imagens Digitais para Aplicações de Defesa Nacional

Patrocinador / Orgão de Fomento: Ministério da Defesa/CAPES

Responsável: Profa Carla

Descrição: O Edital Pró-Defesa fornece um incentivo pioneiro para o desenvolvimento de pesquisas na área de Defesa Nacional. Assim, os pesquisadores das instituições envolvidas poderão aprofundar o conhecimento numa área fundamental para o desenvolvimento da nação, bem como capacitar profissionais nesta área. Este projeto abrange as áreas de processamento e transmissão de imagens. Sistemas de comunicação militares devem prover diversas funcionalidades, tais como flexibilidade de configuração, diferentes meios de comunicação, tráfego seguro das informações, entre outras. Tais sistemas devem fornecer ao comandante e seu estado-maior informações de áudio, imagens, vídeo via diferentes meios de comunicação a partir de diversos terminais de comunicação (câmeras, microfones, telas de computadores, PDAs, etc). Assim, tanto o processamento de imagens, quanto a transmissão de imagens em faixas de freqüência de interesse de áreas de Defesa Nacional, são vital importância para o País. As áreas de pesquisa contempladas são: visão computacional, incluindo processamento de imagens na região do infra-vermelho, segmentação e sistemas estereoscópicos; codificação e transmissão, contendo as áreas de codificação de imagens e vídeo a baixas taxas e codificação distribuída de vídeo, bem como as áreas de transmissão adaptativa, e transmissão OFDM em canais duplamente seletivos.

Edital Pró-Defesa 2008 - CAPES

Reconhecimento Automático de Locutor Robusto aos Efeitos Adversos da Captura e da Transmissão de Atributos da Voz

Patrocinador / Orgão de Fomento: CNPq (Auxílio)

Responsável: Profa Rosângela

Descrição: A preocupação com a segurança tecnológica tornou-se um fenômeno mundial. Sistemas que empregam a autenticação biométrica vêm se tornando bastante promissores como soluções para segurança tecnológica considerando os atuais requisitos. As soluções biométricas baseiam-se no reconhecimento de padrões considerando-se características humanas tais como: a impressão digital, a íris, a face e a voz. A voz é o sinal acústico resultante do sistema de produção da fala, e é portador de informação resultante de um pensamento e do seu locutor. As informações contidas na voz incluem a identidade, o sexo, o idioma e as condições físicas e emocionais do locutor. O principal objetivo deste projeto é estudar e propor um sistema de reconhecimento automático de locutor (RAL) robusto aos efeitos adversos da captura e transmissão dos atributos da voz. No projeto serão consideradas captura e extração de atributos de voz em ambientes com presença de ruídos acústicos (avião, carro, arma de fogo) e por canais digitais telefônicos, fixos e móveis, e transmissão dos atributos por canais ópticos.

Edital Universal CNPq 2009

Técnicas Avançadas para Investigação e Combate aos Efeitos Seletivos de Canal em Sistemas de Transmissão Digital Sem Fio

Patrocinador / Orgão de Fomento: FAPERJ (Auxílio)

Responsável: Prof. Ernesto

Descrição: Este projeto visa à obtenção de melhorias de desempenho na transmissão digital em canais sem fio seletivos em freqüência e variantes no tempo, através da da investigação e modelagem do canal e da proposição de estratégias e técnicas inovadoras para transmissão e recepção, tendo como foco principal, mas não exclusivo, as transmissões via rádio-enlaces nas faixas de HF e VHF. Serão propostas e investigadas novas estratégias de transmissão em blocos com equalização no domínio da freqüência e esquemas de turbo equalização robustos a erros de estimação de parâmetros do canal. Serão ainda propostas técnicas de transmissão adaptativa, explorando o emprego de preditores dos parâmetros de adaptação para lidar com o atraso na transmissão destes parâmetros e com a variabilidade do canal. O trabalho também contemplará a realização de medidas de propagação visando a conhecer melhor as características dos canais de HF e VHF nas condições físicas e geográficas de nosso país. Os resultados destas medidas (sondagens) de parâmetros dos canais serão a base para o estabelecimento ou adaptação de modelos para simulação e avaliação de desempenho em software e hardware.

Projeto contemplado no edital "Grupos Emergentes 2008" da FAPERJ.