Requisitos Gerais
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Este artefato descreve os requisitos detalhados para o desenvolvimento de um VANT híbrido (eVTOL – Electric Vertical Take-Off and Landing), projetado para decolar verticalmente com o auxílio de 8 motores e, após atingir a altura de sustentação, realizar voo horizontal com 1 motor. O objetivo principal deste projeto é equipar o eVTOL com um sistema de alijamento de carga, utilizando extintores de carga Mocelin, para combater focos de incêndio de forma eficaz.
Estrutura do Relatório
Este relatório está estruturado em duas seções principais: Tabela de Requisitos (Tabela 1) e Tabela de Justificativas (Tabela 2). A primeira seção apresenta os requisitos funcionais e não funcionais necessários para garantir que o sistema atenda às expectativas de desempenho e segurança durante as operações de voo e combate a focos de incêndios. A segunda seção detalha as justificativas para cada área, explicando o propósito e a importância de cada requisito dentro do contexto do projeto.
Tabela 1: Requisitos Funcionais e Não Funcionais
| Área | Tipo | Código | Nome | Descrição |
|---|---|---|---|---|
| Software | Funcional | RF01 | Assistência de mira | Assistência de mira para auxiliar o lançamento das bolas de Mocelin no alvo. |
| Software | Funcional | RF02 | Monitoramento da Temperatura das Baterias | Sobreposição de tela via OpenCV mostrando a temperatura da bateria via telemetria. |
| Software | Funcional | RF03 | Monitoramento da Tensão da Bateria | Sobreposição de tela via OpenCV mostrando a tensão da bateria via telemetria. |
| Software | Funcional | RF04 | Relatório de Voo | Dashboard interativo contendo informações para identificar peças com defeitos e outras informações úteis. |
| Software | Funcional | RF05 | Algoritmos para identificação de focos de Incêndios | Algoritmos Boundary Fill, HSV ou outra solução integrada ao OpenCV para identificar focos de incêndio em tempo real baseados em silhuetas ou padrão de cores. |
| Software | Não Funcional | RNF01 | Limitações de Hardware | O software embarcado deve considerar as limitações de hardware para sua operação. |
| Software | Não Funcional | RNF02 | Design Agradável | O Relatório de Voo deverá contemplar um design atrativo para os potenciais clientes |
| Software | Não Funcional | RNF03 | Baixa Latência | Os sistemas de software devem operar com latência satisfatória, visto a possível insatisfação na geração dos gráficos interativos. |
| Energia | Funcional | RF01 | Carregamento Remoto de Baterias | Sistema de carregamento remoto para carregamento das baterias do drone. |
| Energia | Funcional | RF02 | Distribuição de Potência | Sistema de distribuição de potência para os subsistemas eletrônicos do drone. |
| Energia | Funcional | RF03 | Proteção para Estação de Carregamento | Desenvolver um sistema de proteção para estação de carregamento para proteger os equipamentos da estação e as baterias do drone. |
| Energia | Não Funcional | RNF01 | Autonomia do Sistema | As baterias precisam ser capazes de fornecer potência ao drone por um tempo mínimo de 30 minutos e 15 segundos.. |
| Energia | Não Funcional | RNF02 | Desempenho do carregamento das baterias | O sistema fotovoltaico em funcionamento deve fornecer a carga total para as baterias do drone. |
| Energia | Não Funcional | RNF03 | Compatibilidade com Normas de Segurança | Assegurar a segurança dos usuários e a conformidade com regulamentações aplicáveis, seguindo as normas de segurança elétrica relevantes. |
| Eletrônica | Funcional | RF01 | Controle de Voo | Desenvolver um sistema de controle de voo capaz de controlar 8 motores. |
| Eletrônica | Funcional | RF02 | Controle do Gimbal | Desenvolver um sistema de controle de posição angular da câmera a partir do sinal do rádio controle. |
| Eletrônica | Funcional | RF03 | Alijamento de Carga | Desenvolver um sistema de controle de cargas capaz de alijar as cargas a partir de um sinal de rádio controle. |
| Eletrônica | Funcional | RF04 | Processamento de Transmissão de Vídeo | Desenvolver um sistema de processamento de transmissão de vídeo para dar suporte aos sistemas de software |
| Eletrônica | Não Funcional | RNF01 | Precisão do Controle do Gimbal | O sistema deve garantir a fixação da câmera na posição desejada. |
| Eletrônica | Não Funcional | RNF02 | Monitoramento do Alijamento | O sistema de alijamento deve ser capaz de contar quantas cargas o drone ainda possui. |
| Eletrônica | Não Funcional | RNF03 | Sobreposição de Imagens | O sistema de transmissão de vídeo deve ser capaz de aplicar sobreposição de imagens sobre a imagem que está sendo transmitida. |
| Estrutura | Funcional | RF01 | Estrutura de Voo Vertical | Estrutura interna do drone. |
| Estrutura | Funcional | RF02 | Estrutura de Voo Horizontal | Estrutura da aeronave e seus subsistemas. |
| Estrutura | Funcional | RF03 | Compartimento Eletrônico | Compartimento anexado à estrutura interna do drone. |
| Estrutura | Funcional | RF04 | Mecanismo de Ejeção de Carga | Sistema físico responsável pelo lançamento da carga. |
| Estrutura | Não Funcional | RNF01 | Massa total e de carga útil | Atua significativamente na capacidade de voo do eVTOL. |
| Estrutura | Não Funcional | RNF02 | Distribuição de massa de componentes eletrônicos e da carga útil | Influencia na estabilidade e controle do eVTOL durante o voo e após a ejeção de carga. |
| Estrutura | Não Funcional | RNF03 | Desempenho aerodinâmico | Escolha do perfil de asa, dos profundores e modelo de fuselagem. |
| Estrutura | Não Funcional | RNF04 | Condições de voo | Velocidade do ar, fumaça e temperatura. |
| Estrutura | Não Funcional | RNF05 | Estabilidade | Os componentes utilizados na montagem devem considerar as cargas aerodinâmicas durante o voo e as mudanças de estado relativas ao lançamento das bolas de Mocelin. |
| Estrutura | Não Funcional | RNF06 | Resistência | Os materiais utilizados na construção devem possuir alta resistência mecânica, térmica e à impacto para garantir a integridade do conjunto durante cada fase de voo. |
Fonte: Autoria própria. Todos os direitos reservados.
Tabela 2: Justificativas
| Área | Justificativa |
|---|---|
| Software | Requisitos focados em auxiliar operação do piloto/copiloto e análise de informações para garantir eficiência e segurança na operação do eVTOL. |
| Energia | Garantir que o eVTOL tenha autonomia suficiente para cumprir sua missão de combate a incêndios e que o sistema de carregamento seja eficiente. |
| Eletrônica | Focar no controle preciso do voo, alijamento de carga e monitoramento de incêndios de forma segura e eficiente. |
| Estrutura | A estrutura deve ser robusta e aerodinamicamente eficiente, suportando todos os componentes necessários e garantindo a segurança durante o voo. |
Fonte: Autoria própria. Todos os direitos reservados.
Conclusão
Este relatório detalhou os requisitos necessários para o desenvolvimento de um VANT híbrido (eVTOL) com capacidade de alijamento de mucilim para combater focos de incêndio. A integração eficaz dos requisitos de software, energia, eletrônica e estrutura assegurará que o sistema opere de forma otimizada e segura, atendendo às necessidades de missão e às condições operacionais exigidas. A aplicação desses requisitos no projeto do eVTOL permitirá um desempenho superior em operações de combate a incêndios, contribuindo para a segurança e a eficiência das missões.
Referências
- Requisitos de Cada Área do Projeto: Requisitos de software, eletroeletrônica e estrutura do Projeto eVTOL.
Histórico de Revisões
| Versão | Data | Descrição | Autor(a) |
|---|---|---|---|
| 1.0 | 25/11/2024 | Criação do documento | Vitor Rodrigues e Beatriz Alves |
| 1.1 | 25/11/2024 | Revisão | Vitor Rodrigues |
| 2.0 | 26/11/2024 | Revisão | Gustavo |
| 2.1 | 26/11/2024 | Correção de erros e atualizações de estilo | Gustavo |