LABSECI
O LABSECI – “Controle de Processos” é um laboratório de pesquisa científica e desenvolvimento tecnológico, dedicado ao avanço de técnicas e soluções em sistemas de controle, automação, e sistemas embarcados inteligentes. O laboratório tem como missão gerar conhecimento e desenvolver tecnologias aplicáveis a sistemas industriais complexos, máquinas para o setor de petróleo, e sistemas embarcados aeroespaciais.
Áreas de Atuação e Linhas
de Pesquisa
As atividades do LABSECI abrangem as seguintes áreas principais:
- Teoria de Controle: desenvolvimento de modelos e algoritmos para controle de sistemas lineares e não lineares.
- Controle Ótimo, Robusto e Adaptativo: projeto de controladores capazes de lidar com incertezas, perturbações e restrições operacionais.
- Filtros Adaptativos: estudo e implementação de algoritmos para estimativa dinâmica de variáveis em sistemas ruidosos ou incertos, com aplicações em controle e monitoramento em tempo real.
- Sistemas Embarcados para Controle em Tempo Real: desenvolvimento de arquiteturas embarcadas com alta eficiência computacional, projetadas para operar em ambientes críticos e restritos.
- Automação de Sistemas Industriais: controle de processos industriais com ênfase em confiabilidade, segurança e eficiência energética.
- Controle e Automação de Máquinas e Equipamentos para o Setor de Petróleo e Gás: aplicação de algoritmos de controle avançado em sistemas utilizados na exploração, transporte e refino de petróleo.
- Sistemas de Controle para Aplicações Aeroespaciais: desenvolvimento de soluções embarcadas e autônomas para nanossatélites e sistemas de navegação e estabilização.
Objetivos e Finalidade
O LABSECI tem como finalidade:
- Desenvolver tecnologias inovadoras em controle e automação com impacto direto em setores estratégicos da indústria e da ciência;
- Promover a integração entre teoria e prática, conectando algoritmos de controle com implementação embarcada;
- Contribuir com soluções de alto desempenho para ambientes críticos, como plataformas aeroespaciais e industriais;
- Formar recursos humanos altamente capacitados em engenharia de controle, automação e sistemas embarcados, desde a graduação até o pós-doutorado;
- Estabelecer parcerias com empresas e instituições para aplicação direta das tecnologias desenvolvidas.
Núcleo de Sistemas Aéreos Autônomos – LABSECI
É uma vertente especializada dentro do Laboratório de Sistemas Embarcados e Controle Inteligente da UFMA, voltada ao desenvolvimento, controle e automação de drones e veículos aéreos não tripulados (VANTs). Essa área estratégica do laboratório atua em projetos de pesquisa e inovação tecnológica voltados ao controle avançado, navegação autônoma, localização e cooperação entre múltiplos veículos aéreos, aplicando teorias modernas de controle e algoritmos de inteligência embarcada.
Principais Linhas de Atuação
- Controle de Atitude e Estabilização: desenvolvimento de algoritmos robustos para garantir a estabilidade de voo em condições atmosféricas adversas, utilizando modelos dinâmicos não lineares e sensores inerciais (IMU).
- Localização e Navegação Autônoma: integração de sistemas de navegação por GPS, fusão sensorial e filtros adaptativos (como o Filtro de Kalman Estendido) para permitir a navegação precisa e segura em ambientes urbanos, rurais ou restritos.
- Controle de Formação de Drones (Formation Control): estudo e implementação de estratégias de controle cooperativo para a manutenção de formações aéreas entre múltiplos VANTs, com foco em missões coordenadas e coberturas espaciais otimizadas.
- Evitação de Colisões e Operação em Espaços Compartilhados: aplicação de técnicas de controle preditivo, lógica fuzzy e inteligência artificial para permitir a operação simultânea de múltiplos drones em ambientes dinâmicos, minimizando riscos de colisão e otimizando rotas.
- Planejamento de Trajetórias e Controle Ótimo: uso de algoritmos de otimização em tempo real para o planejamento de rotas, minimização de energia e maximização de cobertura em missões críticas.
- Sistemas Embarcados para VANTs: desenvolvimento de hardware e firmware dedicados ao controle embarcado de drones, com capacidade de computação local, conectividade sem fio e execução de algoritmos autônomos em tempo real.
Simulação e Validação em Bancadas de Teste: implementação de ambientes de simulação baseados em ROS, Gazebo e Matlab/Simulink para validar algoritmos de controle e navegação, além de ensaios práticos com protótipos físicos.
Aplicações Estratégicas
As soluções desenvolvidas neste núcleo do LABSECI são aplicadas em:
- Monitoramento aéreo ambiental e de infraestrutura crítica (portos, oleodutos, áreas costeiras);
- Exploração e segurança em ambientes industriais, como plataformas de petróleo;
- Mapeamento agrícola e urbano com veículos autônomos;
- Formações de drones para resposta a desastres e vigilância cooperativa.
Objetivo Geral
Promover a pesquisa aplicada e a inovação no campo dos sistemas aéreos inteligentes, combinando controle moderno, sistemas embarcados de alta performance e IA embarcada para o desenvolvimento de plataformas autônomas robustas e seguras, com impacto direto em setores estratégicos como defesa, aeroespacial, energia e meio ambiente.
