O Projecto de Investigação e Tecnologia em Veículos Aéreos Não-Tripulados (PITVANT).,

aprovado por Sua Excelência o Ministro da Defesa Nacional em 11 de Agosto de 2008, e cuja

duração é de sete anos, teve oficialmente o seu início em 24 de Novembro de 2008.

A sua concretização tem por base a experiência e o know-how da Academia da Força

Aérea (AFA) e da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), bem como a

experiência e o know-how das Instituições a ele associadas, que manifestaram particular

interesse em colaborar, numa base de complementaridade e reciprocidade, num projecto

inovador, com impacto significativo, tanto no campo militar, como civil.

O PITVANT é um projecto de grande dimensão, fortemente inovador, envolvendo várias

instituições nacionais e estrangeiras, tendo como objectivo: desenvolver tecnologias,

doutrinas, formação e treino, inerentes à nova valência do poder aéreo do século XXI,

valência essa que a Força Aérea, à semelhança das suas congéneres da NATO, e não só, terá

necessidade de vir a implementar, para melhor poder cumprir a missão que

estatutariamente lhe está cometida.

Pela sua natureza, o PITVANT tem suscitado o interesse, não só dos outros Ramos das

Forças Armadas e de Forças de Segurança, mas também de outras entidades civis,

governamentais e não-governamentais.

Como objectivos específicos do PITVANT são de destacar os seguintes:

a) Desenvolver tecnologias em diversas áreas, das quais se destacam: i) projecto,

construção e teste de plataformas de pequena e média dimensão (peso máximo

à descolagem inferior a 150 kg); ii) controlo cooperativo de vários veículos com

iniciativa mista; iii) inter-operabilidade de sistemas; iv) sistemas de visão

avançados; v) fusão de dados de sensores e vi) sistemas de navegação, tendo em

vista a sua integração em sistemas de veículos aéreos autónomos não-tripulados.

b) Desenvolver novos conceitos de operação de sistemas de veículos aéreos

autónomos não-tripulados, de pequena e média dimensão (do nível 0 ao nível 2)

a serem utilizados em missões militares, e sua posterior validação em ambiente

operacional.

c) Testar a utilização dos sistemas e tecnologias desenvolvidos num largo

espectro de missões, tanto militares como civis, das quais se destacam, entre

outras, as seguintes: i) missões ISR; ii) missões de combate executadas por

equipas cooperativas de UAV’s, algumas delas com iniciativa mista; iii) testes

pioneiros de avaliação do sistema GNSS-Galileo;

d) Formar pessoal com capacidade para definição de requisitos, operação e

manutenção de sistemas de veículos aéreos autónomos não-tripulados.

A Fig.1 procura dar uma visão global dos desenvolvimentos a levar a cabo no âmbito do

PITVANT quando, por um lado, se têm diversas estações de Terra e, por outro, várias

plataformas de pequena e média dimensão, com características muito heterogéneas, e se

coloca a necessidade de umas e outras poderem comunicar entre si. Para o efeito, há que,

em primeiro lugar, desenvolver redes de comunicação inter-operadas, para possibilitar esta

comunicação. Por outro lado, para implementar o tipo de controlo cooperativo atrás

referido de modo a que os veículos voem como uma equipa de UAV’s e não como UAV’s

isolados – novo paradigma de utilização dos sistemas UAV – há que desenvolver sistemas de

comando e controlo específicos nas estações de Terra.

Finalmente, no que respeita às plataformas, é necessário desenvolver tecnologias tendo

em conta: i) a sua optimização estrutural recorrendo a materiais e técnicas de fabrico mais

adequados; ii) a sua optimização aerodinâmica; iii) o seu comando e controlo, tendo em vista

o seguimento de alvos fixos, o seguimento de alvos móveis e, em particular, a execução de

manobras envolvendo o controlo cooperativo com iniciativa mista; iv) a respectiva

navegação, considerando a utilização de sistemas inérciais de baixo custo, sistemas de

navegação global por satélite, nomeadamente o GPS e o Galileo, e a correspondente

integração e fusão sensorial; v) o seu payload, incluindo, por exemplo, sistemas de visão

multimodal, sistemas para recuperação de sinal GPS quando este se encontra mitigado e

equipamento para estudos de gravimetria.

Fig. 1: Visão global gráfica, dos desenvolvimentos a atingir no âmbito do PITVANT.

Dada a natureza e diversidade das acções a desenvolver no âmbito do PITVANT, são várias

as Instituições que nele colaboram. De entre elas, umas estão vocacionadas para a

investigação de ponta (a AFA, a FEUP, o Observatório Astronómico da Faculdade de Ciências

da Universidade do Porto, a Universidade da Califórnia em Berkeley e a Universidade de

Munique), outras para a aplicação do desenvolvimento tecnológico (a Honeywell, a Agência

de Defesa Sueca e o Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial), duas delas para a

fabricação (a Embraer-Brasil e a Honeywell) e outras para a utilização dos produtos a

desenvolver no âmbito da nova valência do poder aéreo para o século XXI, como a Força

Aérea e, eventualmente, outros Ramos das Forças Armadas que, entretanto, já

manifestaram o seu interesse em se associar ao PITVANT.

Nos três primeiros anos do projeto PITVANT (2009 a 2011) operaram-se, no espaço

aéreo segregado em torno do Centro de Formação Militar e Técnico da Força Aérea

(CFMTFA), na Ota, os sistemas UAV desenvolvidos. Neste período de tempo adquiriu-se e

consolidou-se o desenvolvimento tecnológico associado à construção, operação e exploração

de UAV, bem como o know-how necessário à operação destes sistemas, capacidades

indispensáveis para se levarem a cabo os desenvolvimentos planeados para os anos

subsequentes do projeto, de 2012 a 2015.

Em particular, com as capacidades adquiridas durante os três primeiros anos do projeto

dispõe-se, atualmente, de tecnologia que pode vir a ser utilizada no âmbito da execução de

operações, não só no contexto da Força Aérea, mas também no dos outros Ramos das

Forças Armadas (Exército e Marinha de Guerra) e de Segurança (GNR e PSP), assim como no

de Organizações Civis, tanto de caráter estatal (Ministérios do Ambiente, da Agricultura,

Proteção Civil, etc.) como privado (EDP, Soporcel, etc).

Em conformidade, no quarto ano de execução do projeto PITVANT,isto é: já em 2012 foi

possível, na sequência dos desenvolvimentos atingidos nos três primeiros anos, dar início a

operações fora da Ota, nomeadamente em voos sobre o mar, a partir do Aeródromo de

Santa-Cruz.

A execução de voos sobre o mar assumirá uma importância crescente na segunda parte

do projeto PITVANT, tendo-se como objetivo ensaiar o modo como plataformas UAV se

podem integrar no dispositivo da Força Aérea que leva a cabo as missões de Busca e

Salvamento (SAR) e de Vigilância Marítima (VIMAR), com todas as vantagens daí

decorrentes no que respeita à mitigação de riscos humanos e materiais nelas envolvidos.

No contexto destas missões, foi possível realizar em 2012, o primeiro exercício de

caráter operacional utilizando UAV, em colaboração com a Marinha, exercício este

designado por Rapid Environmental Picture 2012 (REP-12), o qual teve em vista a avaliação,

em ambiente real, das novas capacidades proporcionadas pelos veículos autónomos – não

só aéreos, mas também marítimos, tanto submarinos como de superfície – bem como das

tecnologias que lhe estão associadas no âmbito de operações aeronavais.

Concretamente, no REP-12, os sistemas UAV desenvolvidos no âmbito do projeto

PITVANT, foram utilizados nas seguintes operações: i) realização de voos para a avaliação e

operacionalização de algoritmos para busca de alvos no mar e seu posterior seguimento

(tracking); ii) realização de voos com vista à deteção e localização de navios ao largo da

costa, navegando no corredor de navios comerciais e utilizando informação do sistema de

identificação automático (AIS); iii) realização de voos operados a partir de uma estação de

controlo instalada a bordo de uma embarcação da Marinha, com envio de imagens vídeo

para bordo.

Em 2013, planeia-se testar a tecnologia UAV desenvolvida no projeto PITVANT em

contextos mais abrangentes no que se refere à sua utilização em voos sobre o mar no

âmbito de atividades VIMAR e SAR participando-se, nomeadamente: i) no exercício REP-13,

em conjunto com a Marinha, exercício este a levar a cabo ao largo do Aeródromo de

Portimão, e através do qual se pretendem consolidar e inovar os desenvolvimentos atingidos

no REP-12; ii) no projeto Protection of EuRopean borders and SEas through the intelligent

Use of Surveillance (PERSEUS), projeto este financiado pela Comissão Europeia, e tendo

como principal objectivo desenvolver tecnologia inovadora que permita implementar um

sistema de vigilância do perímetro marítimo da União Europeia – desde as regiões costeiras

até ao alto mar. Pretende-se que este sistema funcione de forma complementar e integrada

relativamente aos sistemas de vigilância atualmente em operação, aumentando a

capacidade de resposta destes em termos de eficiência e rapidez. No âmbito do projeto

PERSEUS será utilizada tecnologia UAV desenvolvida no âmbito do projeto PITVANT, de

forma integrada e colaborativa com meios aéreos e navais tripulados. Neste contexto prevê-

se, em 2013, operar UAV desenvolvidos no projeto PITVANT, em voos de longa distância

sobre o mar, inicialmente, a partir do Aeroporto de Porto-Santo.

Durante o ano de 2012 continuou-se a efectuar treino regular e estruturado das

equipas de operação, incluindo o desenvolvimento e a validação de procedimentos

operacionais para futuros conceitos de operação, nomeadamente nos aspectos de operação

multi-veículo e operação fora de linha de vista (beyond line of sight), em particular sobre o

mar, sendo de salientar a realização dos primeiro voos multi-UAV de forma sistematizada,

com duas plataformas a operar em simultâneo.

Durante 2012 deu-se início à exploração operacional da plataforma Antex-X03,

plataforma com cerca de 150 kg de peso máximo à descolagem, como plataforma UAV. Para

o efeito, foi aquela plataforma – que entretanto tinha sido operada apenas por controlo

remoto em 2011– dotada de capacidade de voo autónomo, tendo o primeiro voo UAV deste

sistema tido lugar em 21 de Agosto último, no CFMTFA, na Ota. Realça-se o facto de ter sido

possível dotar aquela plataforma com capacidade de voo autónomo, em apenas cerca de

duas semanas, como consequência da experiência entretanto acumulada no âmbito do

desenvolvimento, implementação e operação de sistemas de controlo em UAV de pequena

dimensão (10-20 Kg de peso máximo à descolagem). Até finais do mês de Agosto de 2012

realizaram-se mais cinco voos autómos daquela plataforma, tendo o último tido a duração

de quase uma hora. A configuração da plataforma Antex-X03 como plataforma UAV, num

curto período de tempo, mostra que a tecnologia e o know-how de operação desenvolvidos

no âmbito do projeto PITVANT em plataformas de pequena dimensão, são facilmente

transferíveis para plataformas de maiores dimensões.

De referir que durante 2012 teve lugar um forte aumento das atividades de voo, tendo

o projeto PITVANT ultrapassado, recentemente, a realização de 700 voos autónomos, com

um total acumulado de mais de 300 horas de voo, Como consequência da experiência e do

know-how de operação acumulados desde o início do projeto, não se registaram quaisquer

acidentes com UAV, no ano de 2012. Neste momento o PITVANT é considerado o projeto de

investigação europeu, na área dos UAV, com maior atividade neste domínio.

Figuras:

Operação no Aeródromo de Santa Cruz

Operação no aeródromo de Santa Cruz

O mais recente membro da família PITVANT: Antex-X02 Extended 01 “Sharky”

O Antex-X03, de 150Kg de peso máximo à descolagem, em voo sobre o Centro de Formação

Militar e Técnica da Força Aérea na Ota.