Drones - História, Tecnologia e Educação

UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE – ESCOLA ENGENHARIA
Prof. Newton Utilização Drones – Tecnologia e Educação

UTILIZAÇÃO DA TECNOLOGIA, DA CONSTRUÇÃO E DA OPERAÇÃO DE DRONES E O IMPACTO NA
FORMAÇÃO COMPLEMENTAR DE ENGENHARIA
Inovação no ensino/aprendizagem
Universidade Presbiteriana Mackenzie
Newton Licciardi, Laercio Nogueira, Paulo Garcia, Rodrigo Vieira
Prof. Newton

MACK DRONES
Projeto de Pesquisa
Conhecimento, Pilotagem Segura, IHM,
Desenvolvimento de Drones, Voos autonômos e em
Enxame.
https://bit.ly/mackdrones

Mackenzie Day (2019)

(1) INTRODUÇÃO
Projeto e relato de resultados do programa
para conhecimento, pilotagem e construção de
equipamentos drones (VANTs), aberto aos alunos de
todas as etapas (semestres) da Escola de Engenharia
(EE) da Universidade Presbiteriana Mackenzie, a partir
em 2018.
Características:
• ‘Projeto Integrador’,
• Extensionista,
• Diversas áreas do conhecimento,
• Formação Contextualizada,
• Protagonismo estudantil,
• Interessante procura por estudantes da Escola.
• Conhecimentos de Normas e Órgãos:
ANAC, Ministério da Aeronáutica e ANATEL.
• Conceituação e trabalhos: Confiabilidade,
disponibilidade e segurança (safety em
Inglês) dos dispositivos e de outros projetos
utilizados na área.

HISTÓRIA / TECNOLOGIA
Prof. Newton
Utilização Drones – Tecnologia e Educação
Seminário USP (2019) e Material do Projeto Integrador

O que são drones?
Por drone (uma palavra usada em
Português, que em Inglês significa ‘zangão’),
entenda como um VANT (veículo aéreo não
tripulado), ou, VARP (veículo aéreo
remotamente pilotado) de uso regulado
pela ANAC (Agência Nacional de Aviação
Civil), Ministério da Aeronáutica e ANATEL
(Agência Nacional de Telecomunicações) no
Brasil. É um dispositivo tecnológico que
pode possuir aplicações civis e militares. É
também conhecido pelo jargão RPA (Remote
Piloted Aircarft) ou UAV (Unmaned Aerial
Vehicle) em normas internacionais.
9Prof. Newton

História
• 1920s - the bugs
(KEANE, 2013)
• 2ª Guerra dos Firebees
• usados até a Guerra do Vietnã
(SCHWING , 2007)
• 1980s - RQ-2 Pioneer
• USAF – Guerra do Golfo
(DERMENTZOUDIS, 2004)

Brasil
• Esquadrão Hórus na BASM (Base Aérea de Santa
Maria em RS) dentro do programa de aeronaves
remotamente tripuladas (ARP) da FAB (Força Aérea
Brasileira). Neste esquadrão são operados, entre
outros, drones de origem israelense, como o RQ-450
e o RQ-900, com a finalidade de realizar missões de
vigilância no território. A Figura contém fotografias
dos dois modelos. O RQ-450 possui autonomia de
20h de combustível, enquanto no RQ-900 ela é de
30h. Cabe salientar que o Brasil possui um
ecossistema de aprox. 16 empresas (como Avibras e
Embraer), que desenvolvem soluções para drones
(sistemas IA, drones táticos, etc).
• (GUALAZZI, 2017)
11Prof. Newton

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Esquadrão Hórus na BASM (Base Aérea de
Santa Maria em RS) dentro do programa de
aeronaves remotamente tripuladas (ARP) da
FAB (Força Aérea Brasileira). Neste
esquadrão são operados, entre outros,
drones de origem israelense, como o RQ-
450 e o RQ-900, com a finalidade de realizar
missões de vigilância no território. A Figura
2 contém fotografias dos dois modelos. O
RQ-450 possui autonomia de 20h de
combustível, enquanto no RQ-900 ela é de
30h.
(GUALAZZI, 2017)
Prof. Newton

• Dentre os drones de uso militar,
mundialmente, é conhedido o Global
Hawk, da empresa Northrop Grumman,
que pode levar 1.3 toneladas em
armamentos, operado pelos países da
OTAN (Organização do Tratado do
Atlântico Norte) em conexões via satélite
Prof. Newton

• Para o uso civil, uma série de empresas tem promovido a
popularização nos últimos anos do conceito de quadcópteros
(VANTs que utilizam 4 micromotores elétricos de elevada eficiência
e rotação): DJI (China), Yuneec (China), Parrot (França), Autel (EUA),
Hubsan (China) (VALENTAK, 2018). Dentre os fabricantes citados, os
equipamentos da DJI são os mais vendidos mundialmente, em
particular os da linha Phantom, reconhecidos pela sua estabilidade
de voo, autonomia, recursos de segurança de uso entre outras
características (VELA, FERREIRA, BABIN, 2018).
• A DJI detém atualmente 70% do Market Share de drones de uso
civis do mundo. O
• Brasil possui a 2ª posição em número de voos de drones civis
registrados, aproximadamente 12 (doze) mil por ano, enquanto os
EUA têm a 1ª posição com média de 65 (sessenta e cinco) mil
operações por ano.
• Considerando tal número de operações e popularização, órgãos
reguladores do uso do espaço aéreo no Brasil, como o DECEA
(Departamento de Controle do Espaço Aéreo), têm manifestado
preocupação e divulgado a importância de que sejam respeitadas
normas já editadas e vigentes (JÚNIOR, 2017).

Prof. Newton

Improviso no
Iraque
Phantom – Lança granadas
1
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Prof. Newton

ANÁLISE DE FALHAS E FALHAS CRÍTICAS
• Já, de acordo Wild, Murrau e Baxter (2016), diferentemente da aviação civil em que a maioria dos acidentes e
incidentes relacionados a safety analisados ocorrem devido a falha humana (75% dos casos analisados), para
os casos de drones coletados e analisados por estes (de 2006 a 2015) a maior parte dos acidentes foi devida a
problemas de hardware ou de software dos equipamentos (66% dos casos analisados).
Prof. Newton

(2) PROBLEMATIZAÇÃO
• Na área de engenharia
• diversas novas tecnologias vêm surgindo e
nem sempre são possíveis de serem
prontamente abordadas e inseridas nos
currículos de formação das escolas;
• As novas tecnologias geram uma série de
questões sobre a sua confiabilidade,
segurança de uso por e para os seres
humanos, questões regulatórias nem
sempre bem definidas e sobre como
modificam o relacionamento entre seres
humanos na sociedade;
• Drones
• Equipamentos da DJI são os mais vendidos
mundialmente (70% do Marketshare), em
particular os da linha Phantom, utilizados
no projeto (4 e 4 PRO);
• Problemas éticos: 1.o sem 2019 – evento
do Guarujá envolvendo o Presidente.
• Projetos
• Tecnologia que implica no uso de
microcontroladores como o Arduino ou
FPGA. Tais projetos têm seu interesse
específico demonstrado por alunos de
engenharia elétrica.

(3) OBJETIVO DO PROJETO
Viabilizar o conhecimento prático, operacional,
construtivo e de uso seguro e legal de drones,
bem como suas implicações sociais.

(4) DESENVOLVIMENTO DO PROJETO
• Quatro (4) meses de duração
• Sessoes semanaisde 1h a 1h 30 min:
• 10 sessões de aprendizagem da teoria e
embasamento necessário
• 6 sessões práticas
• O estudo teórico é realizado com o conceito de sala
de aula invertida
• Os materiais sobre os diversos temas teóricos
trabalhados são publicados ou via sistema LMS
(Learning Management System) da Universidade,
neste caso o Moodle e web site de suporte aos
estudantes;
• Professores e Alunos tutores apoiam o processos
• Avaliação do nível de retenção do tema diversas
técnicas são usadas:
• Recapitulação aos demais participantes
• Testes cruzados propostos pelos próprios alunos
e tutores;
• Revisão;
• Desempenho mínimo para aulas práticas e
“horas complementares”.

(5) RESULTADOS OBTIDOS E
ANÁLISE
• Baixa evasão: 16%
• Feedbacks informais (82% dos
respondentes):
• Projeto versa sobre novas e atuais
tecnologias que podem ser usadas e
trabalhadas em engenharia
• Conteúdo e pela abordagem pedagógica
dinâmica implementada
• Abordagem multidisciplinar (68% das
respostas), realizada se dizem mais motivados e
com maior disposição para se aplicarem ás
formações básicas da engenharia (nexo causal
destes diversos conteúdos);
• Cultura de Segurança (24% dos respondentes):
boas práticas de segurança (Safety) e análise de
riscos e perigos
• Estrutura do projeto (86% dos respondentes): a
forma pedagógica em utilização e o tema de
tecnologia escolhido têm contribuído para
aprendizagem e para aguçar a curiosidade dos
estudantes
• pelo menos dois trabalhos de iniciação
científica na área já foram implementados e um
TCC
• Carreira: (68% dos respondentes), melhorou a
confiança dos mesmos em relação a decisão de
carreira em engenharia que desejam seguir,

(6) CONCLUSÃO
O Projeto Integrador dos drones iniciado para os
alunos da Escola de Engenharia na Universidade
Mackenzie em 2018 despertou a atenção dos
estudantes de engenharia em relação ao mesmo,
resultados compartilhados através do corrente
trabalho. Os alunos participantes mostram-se
empenhados e têm desenvolvido de forma ativa e
protagonista a aprendizagem da temática em torno da
tecnologia. Trata-se de uma maneira inovadora
encontrada de abordar diversos conteúdos de
disciplinas e integralizar a aprendizagem teórica e
prática dos mesmos.
Tal aspecto proporciona uma visão holística
diferenciada sobre um assunto, como o de drones, que
não é facilmente viabilizada na abordagem das
disciplinas de formação da engenharia. Com o futuro
cunho extensionista que se pretende dar ao projeto a
partir de 2020, a aplicação da tecnologia poderá ainda
beneficiar a sociedade e comunidades envolvidas e
aumentar o senso de responsabilidade e prática
profissional de temas trabalhados pelos alunos na
Universidade

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(6) REFERÊNCIAS

Aula Outdoor de Voo com Drones

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