Qualificação do discente Gabryel Silva Ramos

Qualificação do discente Gabryel Silva Ramos (PPEEL)

Título: A Framework for Autonomous UAV in Offshore Mooring Tasks

Orientadora: Milena Faria Pinto (orientadora)

Banca: Milena Faria Pinto (presidenta), Ana Lucia Ferreira de Barros (CEFET/RJ), Diego Barreto Haddad (CEFET/RJ), Leonardo de Melo Honório (UFJF), Cristina Urdiales (UMA)

Dia/Hora: 17 de dezembro de 2021, às 13 h

Sala remota: https://teams.microsoft.com/l/meetup-join/19%3ameeting_NThlOTM4OTEtMjIyYS00ZTcxLTgwNGItZTM2NGM4YmM2MjRi%40thread.v2/0?context=%7b%22Tid%22%3a%228eeca404-a47d-4555-a2d4-0f3619041c9c%22%2c%22Oid%22%3a%22eae2be27-7998-4235-97e4-e644e57374f1%22%7d

Resumo: À medida que a exploração de óleo e gás encaminha-se a campos cada vez mais profundos no cenário da indústria brasileira, as operações de \textit{offloading} se consolidam como a opção mais viável para escoar a produção. No entanto, esse tipo de operação demanda recursos caros, como navios aliviadores e barcos de apoio, e apresentam riscos operacionais que, apesar de geridos, limitados e mitigados para serem os mais baixos possíveis, ainda estão presentes. Neste contexto, esta pesquisa propõe a utilização de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) em modo autônomo para realizar a transferência do cabo mensageiro do navio aliviador para o FPSO ou FSO em vez de usar barcos de manuseio de linha (para operações convencionais que utilizam esses recursos ) ou os canhões de lançamento de cabo mensageiro (para operações de posicionamento dinâmico). Isso representa uma solução alternativa viável para reduzir custos e riscos nessas tarefas e uma possibilidade de eliminar algumas condições meteorológicas e oceanográficas limitantes às operações, uma vez que o VANT será suscetível apenas às condições do vento, e não às condições de mar e visibilidade como as embarcações de manuseio de linha. É apresentado neste trabalho uma metodologia de navegação híbrida baseada em visão computacional e técnica de fusão de sensores com Filtro de Kalman Estendido para VANTs autônomos. O \textit{framework} proposto foi desenvolvido em ROS, testado em um ambiente simulado realista considerando diversas restrições operacionais práticas. O mesmo controlador foi testado em um UAV físico usando modelos de navio em escala e também em um teste de campo a bordo de uma instalação de produção para validar os resultados da simulação. Observou-se que o controlador desenvolvido se comportou muito bem e as simulações e testes físicos mostraram resultados robustos. Com base nesses testes, foi realizada uma avaliação econômica simulando a aplicação dessa tecnologia em dois cenários distintos de campos petrolíferos em águas profundas no Brasil.