Publications

@bachelorthesis{2024diaconiuc,

title = {Criação de cenários 3D baseados em aerofotogrametria por drones para a utilização em ambientes de simulação},

author = {Guilherme Diaconiuc},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2024-Diacuniuc.pdf},

year  = {2024},

date = {2024-11-25},

urldate = {2024-11-25},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho aborda a aplicação de técnicas de aerofotogrametria e Gaussian Splatting para a geração de modelos 3D realistas e de alta qualidade de ambientes urbanos, utilizando imagens capturadas por drones. Para isso, foi utilizado o drone DJI Mini 4K, que capturou imagens aéreas em alta resolução, posteriormente processadas para a criação de um ambiente virtual tridimensional. O algoritmo de Gaussian Splatting, conhecido por sua capacidade de produzir superfícies suaves e detalhadas, foi aplicado para renderizar os dados coletados em modelos visuais precisos. Os resultados mostraram um alto grau de precisão na representação de objetos estáticos, especialmente nas áreas com maior sobreposição de imagens. Contudo, foram identificadas limitações, como a dificuldade em modelar objetos em movimento, como veículos, devido às características intrínsecas da técnica. Outros desafios incluíram restrições regulatórias de altura de voo, consumo elevado de bateria durante a filmagem em alta resolução e desempenho comprometido em condições climáticas adversas ou baixa luminosidade. Embora os modelos gerados tenham sido satisfatórios, o estudo evidenciou a necessidade de avanços futuros, como a integração de dados em tempo real, a otimização da sobreposição de imagens para áreas periféricas e a utilização de sensores infravermelhos em cenários dinâmicos. Essas melhorias podem ampliar significativamente a aplicabilidade das técnicas de modelagem 3D em operações logísticas e planejamento urbano. Os resultados ressaltam o potencial da aerofotogrametria com drones e do Gaussian Splatting para criar ambientes virtuais imersivos e precisos, ao mesmo tempo que apontam direções para inovações futuras.},

keywords = {Aeronautics, Digital Twin, UAV, Unmanned Traffic Management},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2024phellype,

title = {Modelagem de SARPs (Sistemas de Aeronaves Remotamente Pilotadas) em ambiente de Realidade Virtual},

author = {Phellype Rerison Figueiredo de Freitas},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2024-Phellype.pdf},

year  = {2024},

date = {2024-11-14},

urldate = {2024-11-14},

school = {ITA},

abstract = {Este projeto teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema de monitoramento de drones em tempo real utilizando realidade aumentada, integrando tecnologias como o Geospatial Creator da Google, Unity, e o protocolo MQTT para criar uma solução robusta e intuitiva. O sistema foi projetado para posicionar drones virtuais com base em coordenadas geográficas precisas, utilizando âncoras geoespaciais que permitem a sincronização do mundo virtual com o físico. Durante o desenvolvimento, um objeto denominado GeospatialController foi implementado para gerenciar a criação e atualização das âncoras, e outro, chamado MQTT_receiver, foi utilizado para receber dados de localização em tempo real via protocolo MQTT. Testes foram realizados em uma trajetória simulada entre dois pontos no H8, alojamento do ITA, utilizando um tablet Samsung Galaxy Tab S9, para avaliar a precisão do sistema, a estabilidade das âncoras e a responsividade às mudanças de posição dos drones. Apesar de o sistema ter demonstrado alta precisão na representação das posições e fluidez nas transições, foi identificado que o processo de destruição e recriação das âncoras causava pequenas travadas na câmera, indicando que há espaço para otimizações no gerenciamento das âncoras. A integração entre MQTT e Geospatial Creator permitiu a atualização contínua e confiável das posições, demonstrando o potencial do sistema para aplicações práticas em monitoramento aéreo. Os resultados alcançados refletem a viabilidade de soluções baseadas em realidade aumentada para a gestão do espaço aéreo e oferecem uma base sólida para futuros aprimoramentos e expansões do sistema.

},

keywords = {Aeronautics, Augmented Reality, Simulation, UAV, Unmanned Traffic Management, User Interface},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2024isabela,

title = {Otimização de rotas de drones usando reinforcement learning},

author = {Isabela Matos Gomes},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2024-Isabela.pdf},

year  = {2024},

date = {2024-11-10},

urldate = {2024-11-10},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho apresenta uma metodologia para a otimização de rotas de entrega de drones utilizando técnicas de aprendizado por reforço (RL). Motivado por desastres naturais recentes no Brasil, como as inundações no Rio Grande do Sul, o estudo visa desenvolver soluções que permitam a entrega rápida e eficiente de suprimentos em áreas inacessíveis por meios de transporte convencionais. A pesquisa explora algoritmo de Proximal Policy Optimization (PPO) para resolver problemas de roteamento e de otimização. A aplicação dessa técnica visa reduzir o tempo de entrega e aumentar a eficiência dos drones, melhorando a capacidade de resposta em situações de emergência e contribuindo para a gestão global de desastres.},

keywords = {Aeronautics, Optimization, UAV},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2024andrade,

title = {Desenvolvimento de interfaces acessíveis em ambientes de realidade virtual para simulações de integração segura de aeronaves da FAB},

author = {David Victor de Andrade},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2024-David-Victor.pdf},

year  = {2024},

date = {2024-11-06},

abstract = {Este trabalho de graduação aborda o desenvolvimento de interfaces acessíveis em ambientes de realidade virtual (VR) para simulações de integração segura de aeronaves da Força Aérea Brasileira (FAB). Com a crescente complexidade dos sistemas aeronáuticos, a utilização de ferramentas de engenharia de sistemas acessíveis se torna crucial para melhorar a eficiência e a usabilidade em operações complexas. Este estudo propõe diretrizes e metodologias para a implementação de interfaces acessíveis, integrando conceitos de Sistema de Sistemas (SoS), Engenharia de Sistemas para SoS (SoSE) e Engenharia Orientada a Modelos (MBSE). Além disso, exploram-se as tecnologias de Interface Natural do Usuário (NUI) e a aplicação de técnicas de design de interfaces de jogos digitais para criar simulações imersivas e acessíveis. A pesquisa destaca a importância de ferramentas configur’aveis e personalizáveis que permitam ajustes de acessibilidade, contribuindo para a inclusão de diferentes perfis de usuários. A metodologia adotada inclui uma revisão bibliográfica detalhada, análise comparativa de casos e estudo de soluções inovadoras apresentadas nos artigos analisados.},

keywords = {MBSE, User Interface},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2024vasques,

title = {Modelagem de gêmeo digital de recursos de emprego aéreo em ambiente de simulação},

author = {Leonardo Vásques Sailer},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2024-Leonardo-Vasques.pdf},

year  = {2024},

date = {2024-10-31},

urldate = {2024-10-31},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho aborda o desenvolvimento de um modelo de gêmeo digital para a aeronave VTOL Nauru 500c, implementando um modelo com seis graus de liberdade para a fase de asa fixa. A escolha de um modelo de terra plana, considerando o alcance limitado da aeronave, simplifica os cálculos e melhora a eficiência computacional, sem sacrificar a precisão necessária. A integração deste modelo na Arena CONCEPT.IO, utilizando o protocolo MQTT para comunicação eficiente, potencializa a capacidade de simulação e validação de conceitos operacionais, contribuindo significativamente para a pesquisa e o desenvolvimento tecnológico na engenharia de sistemas complexos e fortalecendo a missão do laboratório Conceptio de aprimorar sistemas de defesa. Além deste modelo, o trabalho aborda o desenvolvimento de um software de simulação implementado em Pyhton, aonde o modelo desenvolvido ao longo do trabalho será testado e que também servirá de plataforma para os futuros modelos implementados na Arena CONCEPT.IO, permitindo a interação entre esses diferentes entes digitais.

},

keywords = {Aeronautics, Digital Twin, Simulation, UAV},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2024andre,

title = {Metodologia para implementação de sistema de redirecionamento dinâmico no BR-UTM},

author = {André Felipe Pereira Guimarães},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2024-Andre-Felipe.pdf},

year  = {2024},

date = {2024-10-31},

urldate = {2024-10-31},

school = {ITA},

abstract = {Um Sistema de Gestão Tráfego Aéreo de Aeronaves Não Tripuladas tem como um dos principais objetivos a capacidade de gestão e separação de conflitos entre elementos nesse espaço aéreo. Um serviço que contribui para esse objetivo é o de redirecionamento dinâmico, que inclui a negociação, a priorização e o rearranjo de volumes operacionais, ou rotas, enquanto uma aeronave não tripulada está em voo. Este trabalho visa contribuir para o desenvolvimento desse serviço no sistema de Gerenciamento de Tráfego Aéreo Não Tripulado do Brasil (BR-UTM). A implementação de um sistema de redirecionamento dinâmico no BR-UTM requer uma abordagem robusta e integrada que combine infraestrutura escalável com técnicas avançadas de análise de dados. Este trabalho propõe a criação de um sistema utilizando conceitos do UTM Framework 4 da International Civil Aviation Organization (ICAO) para garantir a segurança e a eficiência do gerenciamento do espaço aéreo. A metodologia adotada, foca na integração de dados em tempo real, análise preditiva e tomada de decisão automatizada para ajustar dinamicamente as rotas dos UAS (Unmanned Aircraft Systems), evitando congestionamentos e garantindo conformidade com as regulamentações. O estudo realizado até o momento demonstra que a abordagem proposta é viável e oferece uma base sólida para a continuação do projeto, proporcionando confiança na eficácia do sistema em um ambiente operacional.

},

keywords = {Aeronautics, CONOPS, Simulation, Unmanned Traffic Management},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2024silvabritto,

title = {Integração de simulador de enxame de drones em um simulador de mundo utilizando o protocolo MQTT},

author = {Eduardo Soares e Silva Britto

},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2024-Eduardo-Britto.pdf},

year  = {2024},

date = {2024-10-31},

urldate = {2024-10-31},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de simulação distribuída para enxames de drones, com foco em aplicações militares. O sistema integra a lógica e a transmissão dos dados dos drones em um arquivo Python Notebook, que se comunica com um servidor central utilizando o protocolo MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). A motivação para este estudo reside na crescente importância dos enxames de drones para missões críticas, onde a coordenação eficiente e a resposta rápida são essenciais. A metodologia envolve a implementação de uma arquitetura distribuída que permite a comunicação e a coordenação entre múltiplos drones de forma eficiente, além de também possibilitar interação com outras entidades do ambiente simulado. Os resultados demonstram a viabilidade do sistema proposto, destacando melhorias na escalabilidade e na capacidade de resposta em cenários simulados. Este trabalho contribui para a área de simulação distribuída, oferecendo uma solução robusta e escalável para a gestão de enxames de drones em operações militares.},

keywords = {Aeronautics, CONOPS, Digital Twin, Drone Swarm, UAV},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2023ana,

title = {Transferência de tecnologia em acordos de compensação: oportunidades no meio acadêmico},

author = {Ana Clara de Carvalho Noronha},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2023-Ana-Clara.pdf},

year  = {2023},

date = {2023-11-22},

urldate = {2023-11-22},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho de graduação tem como objetivo principal oferecer informações relevantes sobre as oportunidades e procedimentos relacionados à transferência de tecnologia em acordos na área de defesa, com ênfase nas compensações tecnológicas. Seu propósito é auxiliar universidades a usufruir ao máximo as contrapartidas obtidas desses acordos, fornecendo todas as informações necessárias para tal, de maneira progressiva e organizada, e propondo uma possível solução. Motivado pela importância estratégica e pelo potencial de desenvolvimento tecnológico, este estudo explora o contexto e destaca as vantagens para empresas nacionais envolvidas nesses acordos. Além disso, abordando conceitos essenciais, como a definição de offset, seu histórico e o conceito de tríplice hélice, que destaca a colaboração entre governo, indústria e academia. Adicionalmente, são discutidas as tendências e práticas atuais nesse campo, proporcionando às empresas e universidades insights sobre as melhores estratégias e abordagens para aproveitar as compensações oferecidas pelos acordos na áreas de interesse. A relevância desse trabalho reside em sua capacidade de informar e orientar principalmente universidades, contribuindo para o desenvolvimento tecnológico do país. Ao explorar as contrapartidas dos acordos de compensação, é possível impulsionar a inovação, fortalecer a competitividade das empresas nacionais e estimular parcerias estratégicas na indústria aeronáutica e aeroespacial. Espera-se que este estudo estimule uma discussão sobre os desafios e benefícios das transferências de tecnologias em acordos na área de tecnologias nas áreas aeronáutica e espacial, promovendo aprimoramentos nas políticas governamentais que favoreçam a Força Aérea Brasileira, impulsionem o desenvolvimento tecnológico e impulsionem pesquisas e estudos nas universidades. O conhecimento adquirido a partir desse trabalho pode esclarecer tomadas de decisões estratégicas, proporcionando benefícios concretos para a força aérea nacional, estimulando a inovação tecnológica e contribuindo para o avanço do setor de espaço e defesa do país.},

keywords = {Offset},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2023lucio,

title = {Projeto sistêmico de foguete de treinamento com propulsão líquida para o Centro de Lançamento de Alcântara},

author = {Lúcio Martins de Souza Ramos},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2023-Lucio.pdf},

year  = {2023},

date = {2023-11-22},

urldate = {2022-11-22},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho de graduação aborda a concepção de um projeto sistêmico para um foguete de sondagem com propulsão líquida (FTPL) destinado ao treinamento no Centro de Lançamento de Alcântara (CLA). Inicialmente, discute-se a evolução da tecnologia espacial, destacando a importância histórica e atual dos foguetes de sondagem, essenciais para pesquisa atmosférica, física espacial, testes tecnológicos e treinamento em centros de lançamento. O projeto do FTPL é apresentado como uma iniciativa estratégica para o Brasil, visando desenvolver competências e validar tecnologias essenciais para a autonomia nacional na área espacial. Este foguete de treinamento serve não apenas para capacitação do pessoal do CLA, mas também como um passo inicial no desenvolvimento de veículos lançadores nacionais de médio e grande porte. O trabalho detalha os sistemas e componentes do foguete, como os subsistemas de carga útil, orientação, estrutura e propulsão. Nesse contexto, o trabalho foi baseado em um extenso estudo do ambiente operacional e processos envolvidos, estruturado em um CONOPS (Concept of Operations) e complementado por uma análise de requisitos, fruto de pesquisas e entrevistas com técnicos e engenheiros do CLA. Ao longo do trabalho, ressalta-se a importância de alinhar a arquitetura do foguete de treinamento com as operações reais, garantindo a eficiência e segurança em futuros lançamentos. O FTPL não só capacita o pessoal, como também testa e valida os equipamentos e processos do centro de lançamento, assegurando um funcionamento adequado durante missões reais.},

keywords = {CONOPS, Launchers, Space},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2023vitor,

title = {Modelagem e simulação de missões aeroespaciais em ambientes de realidade virtual},

author = {Vítor Batista Biciati},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2023-Biciati.pdf},

year  = {2023},

date = {2023-11-22},

urldate = {2023-11-22},

pages = {46},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho aborda a importância da modelagem e simulação virtual para as missões aeroespaciais, destacando seu papel na exploração espacial, comunicação global e avanço científico. Essas abordagens permitem a criação de ambientes virtuais precisos que representam de forma detalhada os sistemas e componentes envolvidos, possibilitando análises, planejamento e otimização das missões. A modelagem virtual contribui para o sucesso, eficiência e segurança das operações espaciais, permitindo a análise de múltiplos cenários e a tomada de decisões embasadas em dados. No entanto, desafios técnicos e metodológicos ainda precisam ser superados para aprimorar a precisão e confiabilidade dos modelos virtuais. O estudo proposto busca contribuir para o desenvolvimento contínuo nessa área de pesquisa, visando o desenvolvimento e aplicação da modelagem e simulação virtual de missões aeroespaciais, com foco no CLA.},

keywords = {Simulation, Space, User Interface},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2023godinhothiessen,

title = {Estruturação de gêmeos digitais do CEI para criação de metaverso com realidade cruzada},

author = {Matheus Martins Godinho and Daniel Luiz de Melo Thiessen},

year  = {2023},

date = {2023-11-22},

urldate = {2023-11-22},

school = {ITA},

abstract = {O presente trabalho propõe uma abordagem inovadora no setor aeroespacial, por meio da estruturação de gêmeos digitais do Centro Espacial ITA (CEI) para a criação de um metaverso com realidade cruzada. Com isso, o principal objetivo é o desenvolver de um modelo 3D detalhado e preciso do CEI no ambiente de desenvolvimento Unity, permitindo, assim, a realização de testes, simulações e interações imersivas em tempo real. Essa iniciativa tem como propósito explorar as amplas possibilidades oferecidas pela tecnologia de gêmeos digitais, em conjunto com a realidade cruzada, para potencializar a compreensão, a análise e a otimização de operações no contexto aeroespacial. Através desse ambiente virtual, será possível realizar experimentos simulados, como controle de drones e monitoramento de equipamentos em tempo real, e observar seus impactos no mundo real, possibilitando uma interação entre os mundos digital e físico. Como exemplo, vê-se que a presente proposta poderá ser utilizada como uma ferramenta poderosa para o treinamento de operadores, permitindo que eles adquiram habilidades e conhecimentos em um ambiente seguro e controlado antes de aplicá-los em situações reais. Da mesma forma, o uso de gêmeos digitais do CEI poderá facilitar o planejamento e a execução de missões espaciais, fornecendo insights valiosos para a tomada de decisões estratégicas e otimização de recursos. Em resumo, a estruturação de gêmeos digitais do CEI para a criação de um metaverso com realidade cruzada representa um avanço promissor no campo aeroespacial da Força Aérea. Essa abordagem inovadora tem o potencial de revolucionar o setor no geral, oferecendo benefícios como maior eficiência operacional, redução de custos, aprimoramento da segurança e avanços significativos na compreensão e exploração do espaço.},

keywords = {Digital Twin, Simulation},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2023gabriel,

title = {Evaluation of unsupervised deep domain adaptation performance for UAV power line detection in urban areas},

author = {Gabriel Meisler},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2023-Meisler.pdf},

year  = {2023},

date = {2023-11-16},

urldate = {2023-11-16},

school = {ITA},

abstract = {This study focuses on leveraging unsupervised domain adaptation (UDA) techniques to improve the performance of deep learning models for UAV power line detection tasks. The research examines the effectiveness of UDA in extending binary classification predictions to a target one presenting a domain shift compared to the original training dataset. A feature-based UDA methodology - Domain Adversarial Training - and an instance-based one - KMM - are employed on paired source and target sets of power line images. The obtained results are compared to those achieved for a baseline without any form of transfer learning, aiming to evaluate whether UDA enhances the model’s extrapolation ability. This investigation moves towards the development of more robust deep learning models for power line detection, enabling them to reliably handle diverse operational conditions beyond their initial training settings.},

keywords = {Aeronautics, Detect and Avoid, UAV},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2023luciano,

title = {Vantagens e desafios tecnológicos para a viabilização de um elevador espacial},

author = {Luciano Jacob de Araujo Filho},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2023-Luciano-Jacob.pdf},

year  = {2023},

date = {2023-11-14},

urldate = {2023-11-14},

school = {ITA},

abstract = {O conceito futurista de um elevador espacial é explorado neste trabalho. Essa megaestrutura teórica propõe conectar diretamente a superfície da Terra ao espaço, prometendo ultrapassar as restrições e custos dos métodos convencionais baseados em foguetes. Se realizado, o elevador espacial transformaria o espaço em uma extensão acessível e integrada ao ambiente humano. O conceito foi primeiramente proposto por Konstantin Tsiolkovsky em 1895, inspirado pela Torre Eiffel recém-construída. Desde então, estudos sobre elevadores espaciais têm sido realizados, com a viabilidade tecnológica sendo seriamente considerada a partir da segunda metade do século XX. Este trabalho também examina a importância e o futuro potencial do transporte espacial com base no conceito do elevador espacial. Argumenta-se que os elevadores espaciais têm o potencial de revolucionar completamente o transporte espacial, tornando-o mais acessível, eficiente e sustentável. Além disso, discute-se a capacidade dos elevadores espaciais de facilitar a exploração espacial mais extensa e a utilização de recursos extraterrestres. No entanto, a construção de um elevador espacial enfrenta enormes desafios tecnológicos. Dentre os principais desafios estão a seleção e desenvolvimento de materiais resistentes o suficiente, a garantia da segurança e da estabilidade de operação, o consumo de energia e os custos do projeto do elevador espacial.},

keywords = {Space, Space Elevator},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2022daniel,

title = {Geração e análise de cenários futuros para a mineração de asteroides com alta presença de materiais do grupo da platina (PGE’s)},

author = {Daniel Martins Frageri},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2022-Daniel.pdf},

year  = {2022},

date = {2022-11-24},

urldate = {2022-11-24},

school = {ITA},

abstract = {Asteóides são corpos celestes que possuem tamanho e composição variadas. Alguns deles são os M-type, que possuem metais em sua composição, como os metais do grupo da platina - os PGE’s (Platinum Group Elements). Dentre esses asteróides, alguns possuem órbitas que em alguns momento, se aproximam da Terra. A mineração de asteróides consiste na extração desses materiais para fins econômicos. Essa tecnologia ultimamente tem atraído atenção do mercado privado e está cada vez mais próxima de se tornar uma realidade comercial. Para entender quais são as formas possíveis de fazer isso acontecer e qual delas possui maior chance de ser a primeira a ser utilizada foi utilizada a prospecção tecnológica por meio do método de geração de cenários. Cada forma de mineração foi analisada e hipóteses de como ela aconteceria no futuro foram geradas. Após analisar cada uma das hipóteses e cenários, concluiu-se que o modelo de Extração Bruta textit{in situ} era o modelo mais promissor e que possuía desafios menores, embora ainda consideralmente grandes. Por fim, os impactos desse cenário futuro foram analisados nos aspectos políticos, econômicos, socioculturais, tecnológicos, ecológicos e legais (PESTEL).},

keywords = {Mining, PESTEL, Space},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2022mouta,

title = {Manipulating a cable-suspended object with multiple UAVs and environment contacts in 2D},

author = {Leonardo Mouta Pereira Pinheiro},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2022-Leonardo-Mouta.pdf},

year  = {2022},

date = {2022-11-23},

urldate = {2022-11-23},

school = {ITA},

abstract = {Considering a fleet of multicopter drones, where each drone is attached via cables to the same object, the problem of automatically planning the path of these drones so that the object can be manipulated from an initial pose to a desired pose merits more studies, given the problem’s wide range of potential applications. This work proposes that this path planning can be modeled as a contact mode guided, sampling-based planning problem, where a constrained trajectory is generated using sampling techniques. Initial applications of this method to 2D scenarios are shown, which illustrate the successes or failures of the method for each scenario type. Given the analysis of these results, some possible improvements are then proposed.

},

keywords = {Aeronautics, Simulation, UAV},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2022purim,

title = {Análise de métricas para validação de simulação sistêmica},

author = {Rafael Purim de Azevedo},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2022-Purim.pdf},

year  = {2022},

date = {2022-11-23},

urldate = {2022-11-23},

school = {ITA},

abstract = {No desenvolvimento de sistemas complexos, um dos processos é o de Verificação e Validação. O uso da simulação é um dos métodos para provar que sistemas foram construídos da maneira certa, e para o propósito correto. Uma das dificuldades é descobrir como alinhar as métricas de sucesso do sistema com os resultados da simulação. Este trabalho visa estudar essa associação entre as métricas de sucesso e os resultados de simulações de sistemas complexos.},

keywords = {MoEs, Simulation, Verification and Validation},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2022israel,

title = {Estruturação do conceito de operação de um nanossatélite de observação aplicado ao combate de incêndios florestais baseado no ANSI/AIAA G-043B-2018},

author = {Israel dos Anjos Godinho},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2022-Israel.pdf},

year  = {2022},

date = {2022-11-22},

urldate = {2022-11-22},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho visa explorar a forma de descrição do conceito de operações de sistemas complexos baseados no ANSI/AIAA G-043B-2018. Será utilizado o exemplo de um nanossatélite de observação aplicado ao combate de incêndios florestais como case para demonstrar a criação do conceito de operação, cenários associados e elementos que compõem a missão. Através deste trabalho, espera-se contribuir com o entendimento do uso da ferramenta de conceito de operações para melhorar o processo de captura de necessidades e, posteriormente, validação de sistemas complexos.},

keywords = {CONOPS, Space},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2022uchoa,

title = {Desenvolvimento de metodologia para gerar as janelas de visibilidade no contexto de planejamento e programação de operações de satélites},

author = {Matheus Uchôa Constante},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2022-Matheus-Uchoa.pdf},

year  = {2022},

date = {2022-11-18},

urldate = {2022-11-18},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho está inserido no contexto do projeto PEmSE, que tem por objetivo conceber um ambiente de planejamento, em nível de protótipo, que possa auxiliar no processo de tomada de decisão no contexto espacial, otimizando o emprego dos sistemas espaciais disponíveis e visando um monitoramento eficiente de áreas de interesse (alvos). Com o intuito de contribuir para o PEmSE, este trabalho esteve envolvido no desenvolvimento de uma metodologia para gerar as janelas de visibilidade e, mais especificamente, no desenvolvimento de um método preliminar de estimar faixas de cobertura de satélites. Para tanto, foram sugeridas ferramentas para propagação de órbita, estimação do ponto nadir, cálculo da projeção terrestre do campo de visão de sensores do satélite e, por fim, definição da área de cobertura. Apesar das considerações adotadas, Terra esférica e sensor com campo de visão cônico, os resultados obtidos se mostraram satisfatórios para um projeto preliminar e permitiriam que a metodologia fosse empregada em uma série de situações no contexto espacial. De todo modo, mais testes devem ser feitos sobre a metodologia para verificar suas aplicabilidades e limitações.},

keywords = {Optimization, Space},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2022carlos,

title = {Conceptual project of a space surveillance and tracking system (SST) : a case study for the ITA space center},

author = {Carlos Eduardo de Sá Amaral Oliveira},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2022-Carlos-Amaral.pdf},

year  = {2022},

date = {2022-11-16},

urldate = {2022-11-16},

school = {ITA},

abstract = {The increasing number of Resident Space Objects in Near-Earth Orbits (NEO), especially in Low Earth Orbits, jeopardize the safety of manned operations and increase the probability of damage and degradation of the current installed space infrastructure. The risk of possible collisions in a cascade effect can bring serious economic losses and considerably affects the sustainability of future space missions. Consequently, many companies and agencies are pursuing the capability to achieve and maintain high levels of Space Situational Awareness (SSA) through their own Space Surveillance and Tracking (SST) Systems seeking, especially, for more customization and transparency for data products than traditional commercial solutions available in the market, usually offered as a black-box system. In this context, a Model-Based Systems Engineering (MBSE) framework using ARCADIA Methodology is developed and implemented in this work for a conceptual system involving the available sensors for SST applications at the ITA Space Center. The proposed framework includes an Operational Analysis used to trace the main stakeholder’s needs in a Solution Neutral environment. The issue of monitoring Resident Space Objects (RSO) is structured in regard to actors and how they interact with each other, in order to identify the main interfaces and features to be explored and incorporated in the model in an ontological representation. In the Solution Domain, an analysis of the System Needs and a Logical Architecture will be proposed, describing how the system will work to fulfill the user’s expectations through logical components and integrating non-functional constraints evidenced during the Operational Analysis. Along this work, some aspects related to several architectural options trades, influenced by available orbit determination algorithms, observation techniques and propagators are also discussed, as well as aspects that go beyond Sensor Management, since the system relies on other sources of information, such previous observations and other collaborative databases where the uncertainty associated with each observation is a very sensitive information and an important parameter to be considered, especially in support for decision making. In the present work, the ARCADIA methodology was implemented in the software Capellatextregistered, an Open-Source software solution released by Thales.},

keywords = {MBSE, Space, Space Situation Awareness},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2022rubens,

title = {Adding simulation capability to systemic models},

author = {Rubens Miguel Gomes Aguiar},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2022-Rubens.pdf},

year  = {2022},

date = {2022-11-10},

urldate = {2022-11-10},

school = {ITA},

abstract = {In systems engineering, the model-based methodology allows the representation of models at a high level. In this context, models are represented through state machines in order to integrate the different parts of the system. Therefore, the need arises to perform the simulation of state machines in an automated way, to verify the integrity of the created models. Thus, a Python extension was developed for one of the main systems engineering modeling tools, known as Capella, that allows the simulation of statecharts. Therefore, the developed tool was applied in two state machines to exemplify its practical behavior.

},

keywords = {MBSE, Simulation},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2021geune,

title = {Acoplamento da análise de árvore de falhas em uma arquitetura sistêmica},

author = {Geune Vieira Quintino},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2021-Geune.pdf},

year  = {2021},

date = {2021-12-22},

urldate = {2021-12-22},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho irá explorar a utilização da Análise de Árvore de Falhas para avaliação de segurança e confiabilidade de arquiteturas construídas em softwares de Engenharia de Sistemas, de forma a explicitar a robustez de uma arquitetura de um sistema complexo. Os sistemas complexos requerem ferramentas de exploração e gerenciamento de sua complexidade para possibilitar aos engenheiros: a visão do domínio do problema identificando as necessidades dos stakeholders e seus requisitos; a visão do domínio da solução objetivando identificar alternativas de arquiteturas que possam vir a se tornar soluções candidatas à concretização do projeto. Com o auxílio dessa análise integrada, será possível construir a arquitetura em uma ferramenta e explorar a análise de risco no modelo e suas implicações.},

keywords = {MBSE, Simulation},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2021lucas,

title = {Transformação de modelos sistêmicos para simulação discreta},

author = {Lucas Lenzi Alves},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2021-Lenzi.pdf},

year  = {2021},

date = {2021-12-22},

urldate = {2021-12-22},

school = {ITA},

abstract = {Engenharia Aeroespacial consiste na concepção de sistemas aeroespaciais como satélites, foguetes, espaçonaves, entre outros. São sistemas que integram tecnologias complexas, e necessitam, em sua maioria, de métodos para otimizar os projetos desenvolvidos, com objetivo de minimizar riscos, economizar financeiramente e reduzir o tempo de desenvolvimento. Para isso, a Engenharia de Sistemas torna-se extremamente útil ao ser utilizada em projetos aeroespaciais. Esse campo interdisciplinar de engenharia permite um foco nessa otimização de desenvolvimentos de projetos, podendo atuar em toda a linha do tempo. De maneira resumida, essa engenharia busca relacionar os requisitos do usuário com modelos de soluções possíveis de arquiteturas, realizando processos iterativos para melhorar a solução final. Com o passar dos anos e, em consequência dos avanços tecnológicos, uma metodologia vem sendo utilizada com relevância em projetos complexos: Engenharia de Sistemas Baseada em Modelos (MBSE). O objetivo desse trabalho é de compreender a eficácia e vantagens do uso dessa metodologia no dia a dia do engenheiro de sistemas, e comparar com possíveis usos no setor aeroespacial. A partir da construção de modelos para sistemas do dia a dia, como um elevador, foi possível projetar um sistema básico e entender seu comportamento durante o funcionamento. Foi utilizado software Capella, que utiliza a metodologia Arcadia como solução para aplicação do método MBSE. Além disso, comparou-se com o uso de outros softwares e linguagens de engenharia de sistema, como os diagramas puros em SysML.},

keywords = {MBSE, Simulation},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2021walter,

title = {Estruturação da arquitetura conceitual de um veículo hipersônico utilizando engenharia de sistemas baseada em modelos},

author = {Walter Diniz da Silva Henriques},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2021-Walter.pdf},

year  = {2021},

date = {2021-12-01},

urldate = {2021-12-01},

school = {ITA},

abstract = {Novos produtos atualmente requerem alto grau de complexidade, devem ser projetos inteligentes, seguros, ecologicamente corretos além de ter preços competitivos. Para isso, é necessário projetar e modelar diversos subsistemas para que os componentes dos produtos atinjam as necessidades dos clientes e das entidades de interesse. Em uma abordagem clássica de engenharia de sistemas, a construção dos sistemas e subsistemas é descrita em grandes compilados de documentos o que colabora para dificultar a consistência do projeto e impedir que seu objetivo inicial seja alcançado. Para resolver esse problema, a engenharia de sistemas baseada em modelos (MBSE) age no sentido de mudar o modelo de projeto orientado a documentos para um modelo de descrição mais coerente, integrado e visual do sistema. As principais vantagens dessa metodologia são melhoraria na comunicação de toda a equipe do projeto, analise de perdas e ganhos em decisões numa perspectiva global e identicação problemas. A tecnologia Hipersônica encontra-se em termos científicos, no limite do conhecimento e tem o potencial de se tornar uma revolução no setor aeroespacial nas próximas décadas. Seu desenvolvimento, por outro lado, ainda está muito restrito devido a sua complexidade elevada e alta demanda por recursos. Assim, projetos nessa área constituem uma demanda evidente de engenharia de sistemas. A proposta desse trabalho é desenvolver um modelo inicial de engenharia de sistemas baseada em modelos, com base no método ARCADIA demonstrando sua aplicão como meio auxiliar no gerenciamento do projeto. Além disso, será apresentado um modelo matemático do motor scramjet, como ferramenta de análise de viabilidade tecnológica. Dessarte, mostrando a integração das ferramentas de engenharia de sistemas com projeto conceitual.},

keywords = {Hypersonic, MBSE},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2021yuri,

title = {Engenharia de sistemas baseada em modelos (MBSE) aplicado a adaptador do projeto IFFM4BR},

author = {Yuri Dias Ferreira},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2021-Yuri.pdf},

year  = {2021},

date = {2021-11-19},

urldate = {2021-11-19},

school = {ITA},

abstract = {Este trabalho apresenta a utilização Model-Based Systems Engineering em um produto do projeto IFFM4BR, que está sendo desenvolvido no IAE. Devido à sensibilidade do projeto algumas informações foram reservadas. A atividade usou como caso o adaptador que está sendo desenvolvido no projeto, tal adaptador visa realizar a comunicação do criptocomputador CM4-B com transponders de aeronaves que não façam a comunicação seguindo o padrão AIMS 04-900A option B, usado pelo CM4-B. No caso, escolheu-se o helicóptero H-36, mais conhecido como “caracal”, que usa o padrão 97-900 KIT/KIR-1C. Assim, usando um projeto em desenvolvimento real o trabalho utilizou-se a metodologia de Model-Based Systems Engineering chamada ARCADIA e com a ferramenta Eclipse CapellaTM. Com a ferramenta, fez-se os dois primeiros passos da metodologia sendo elas Operational Analysis e System Analysis. Com isso, foi-se capaz de vislumbrar em um pequena parte do projeto a implementação de uma abordagem nova, que visa trazer clareza no entendimento do problema, melhorar a rastreabilidade dos componentes e criar um local em que se possa resumir várias informações. Os resultados são modelos criados com a ferramenta que promovem clareza do sistema de interesse na etapa inicial do projeto.},

keywords = {MBSE},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2021Facchin,

title = {Análise de viabilidade preliminar de um veículo nanolançador brasileiro},

author = {Rafael Bruno Cardoso Facchin},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2021-Fachin.pdf},

year  = {2021},

date = {2021-11-12},

urldate = {2021-11-12},

school = {ITA},

abstract = {Ao longo dos últimos anos diversas companhias privadas e demais agentes ingressaram no setor espacial da era do New Space para fomentar o desenvolvimento de novas tecnologias e produtos acessíveis do ponto de vista tecnológico e econômico principalmente para uso em satélites e veículos lançadores. Nesse contexto, a demanda por lançamento de nanossatélites cresce substancialmente a cada ano e espera-se que tal tendência se perpetue ao longo dos próximos anos com a entrada de cada vez mais agentes. Assim, o foco do presente trabalho é apresentar uma análise de factibilidade que justifique o desenvolvimento de um veículo lançador de nanossatélites brasileiro que ao mesmo tempo corresponda a tal demanda e permita o aperfeiçoamento de capacidades estratégicas no âmbito da Força Aérea Brasileira. Para isso, analisou-se o ambiente de negócios na dinâmica do New Space para tal veículo e elaborou-se um modelo de negócios Canvas para tal desenvolvimento, bem como os valores agregados à Força Aérea Brasileira oriundos do veículo proposto. De posse da análise da factibilidade econômica foi possível justificar e levantar requisitos para o desenvolvimento de um projeto conceitual do sistema propulsivo de um terceiro estágio para o veículo de sondagem VS-40, de modo a se analisar a factibilidade tecnológica de uma abordagem de desenvolvimento tecnológico incremental com base na expertise do Instituto de Aeronáutica e Espaço em trabalhos passados, buscando diminuição dos recursos necessários para o desenvolvimento do veículo. De posse de tais análises foi possível, ao final do trabalho, estimar parâmetros iniciais do sistema propulsivo e analisar sua factibilidade.},

keywords = {Launchers, Space},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2021pedro,

title = {Estruturação de uma arquitetura de simulação distribuída para sistemas aeroespaciais},

author = {Pedro Elardenberg Sousa e Souza},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2021-Elardenberg.pdf},

year  = {2021},

date = {2021-11-10},

urldate = {2021-11-10},

school = {ITA},

abstract = {Missões espaciais, devido a sua alta precisão requerida em parâmetros orbitais e de lançamento, bem como seu alto custo operacional, requerem simulações para que sejam feitas verificações, validações e que sejam previstas algumas rotinas de operações. Tais missões, no entanto, possuem agentes que se comunicam com agentes de outras missões, de modo que uma única simulação não abarca toda a complexidade e escalabilidade de um ambiente complexo. Neste trabalho, foi proposta a utilização de um software de simulação de cenários no qual foi utilizada uma infraestrutura baseada em High Level Architecture (HLA) de modo a integrar sistemas de simulação de aplicações aeroespaciais. Para isso, foi desenvolvido um software de simulação que se comunica com o primeiro, enviando e recebendo sinais de veículos espaciais representados no cenário, de modo a demonstrar a viabilidade desta arquitetura de simulação distribuída.},

keywords = {Distributed Simulation, Simulation},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{2020fernandoelorenzo,

title = {Proposta de framework SMAD-capella utilizando como estudo de caso o cubesat raincube},

author = {Fernando Oliveira Lisboa and Lorenzo Pellizzaro Lima

},

url = {https://cscerqueira.com.br/wp-content/uploads/2025/01/2020-Fernando-Lorenzo.pdf},

year  = {2020},

date = {2020-11-23},

urldate = {2020-11-23},

school = {ITA},

abstract = {O trabalho tem por finalidade o estudo de caso de um satélite CubeSat, o RaInCube, visando validar um modelo que conecte duas metodologias distintas de engenharia de sistemas, buscando, para isso, extrair suas principais informações técnicas, de forma que seja possível replicar parcial ou completamente sua estrutura funcional e operacional.. O RaInCube é um satélite experimental do tipo CubeSat, satélite miniatura aplicado em pesquisas espaciais, que foi desenvolvido pelo Jet Propulsion Laboratory(JPL), um laboratório de pesquisa da NASA, em 2018. Esse protótipo teve por finalidade a validação de novas tecnologias que pudessem expandir a aplicabilidade de radares em pequenos satélites, com aplicações meteorológicas. A aplicação de radares meteorológicos em satélites do tipo CubeSat se mostrou potencialmente atraente porque esse tipo de sat ?elite tem custo e complexidade consideravelmente menores em relação a modelos tradicionais.A engenharia de sistemas do RainCube foi desenvolvida com a teoria de Wertz, a metodologia Arcadia e depois aplicada com a ferramenta Capella. Foi realizada uma integração entre a teoria SMAD e a metodologia Arcadia, que permitiu a implementação na ferramenta Capella, pois esta é baseada em Arcadia. Os resultados obtidos em Capella poderão ser utilizados como referência para modelagem de engenharia de sistemas de futuros projetos aeroespaciais desenvolvidos pelo CEI, Centro Espacial do ITA.},

keywords = {MBSE, Space},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}

@bachelorthesis{saboia2019,

title = {Stakeholder Categorization and Analysis Applied to an Aerospace Mission},

author = {Filipe José Oliveira Saboia},

url = {http://cscerqueira.com.br/2019-saboia/

},

year  = {2019},

date = {2019-12-01},

urldate = {2019-12-01},

pages = {55},

school = {ITA},

keywords = {CONOPS, Stakeholder},

pubstate = {published},

tppubtype = {bachelorthesis}

}