Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
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Estimação de estados para aplicações em controle de veículos militares
Full text linkAs inovações tecnológicas nos veículos militares têm sido determinantes para aprimorar a eficiência, a segurança e a capacidade operacional em ambientes complexos. Avanços como a automação de sistemas de navegação, controle de tração e estabilidade, além da implementação de veículos autônomos em missões críticas, têm transformado o setor da mobilidade militar. Os estimadores de estados surgem como elementos fundamentais, possibilitando o monitoramento preciso de variáveis críticas que frequentemente não podem ser acessadas diretamente por sensores. Esses estimadores fornecem informações em tempo real para os controladores dos veículos, otimizando a resposta dinâmica, especialmente em condições de alta variabilidade, e sua integração é essencial para o desenvolvimento
de sistemas de controle avançados. Nesse contexto, este trabalho visa desenvolver um estimador de estados aplicável a veículos militares. O projeto do estimador fundamenta-se em três abordagens de estimação: o filtro de partículas, o filtro de Kalman estendido e a estimação de estados por horizonte móvel. Nas simulações computacionais, utiliza-se a fórmula mágica de Pacejka como modelo para os pneus. Para a modelagem do veículo, é empregado um modelo simplificado de um quarto de carro para a dinâmica longitudinal, enquanto o modelo bicicleta é utilizado para a dinâmica lateral. Os estudos iniciam-se com dados simulados de um veículo leve circulando em uma superfície de baixa aderência. Em
seguida, em ambiente laboratorial, um veículo em escala é utilizado para testes simulados e experimentais, onde se desenvolve um estimador em estrutura hierárquica que realiza a estimação de parâmetros e estados do veículo em análise. Por último, o estimador é aplicado ao modelo matemático de um veículo militar, após a realização de testes experimentais com o veículo. Ao concluir o trabalho, observa-se que o estimador de estados apresentou um desempenho satisfatório em relação aos cenários simulados que envolvem o coeficiente de atrito entre o pneu e a superfície. Além disso, a adoção de uma estratégia de estimação em uma estrutura hierárquica foi eficaz para superar os desafios relacionados à baixa observabilidade e à limitação dos sensores durante os testes experimentais. Por fim, o estimador demonstrou sua eficácia na aplicação em um veículo militar, abordando os três métodos de estimação analisados, evidenciando sua capacidade de estimar com precisão e robustez os estados da dinâmica longitudinal do veículo Unimog em tempo real.Technological innovations in military vehicles have been crucial in enhancing efficiency, safety, and operational capabilities in complex environments. Advances such as the automation of navigation systems, traction and stability control, as well as the implementation of autonomous vehicles in critical missions, have transformed the military mobility sector.
State estimators emerge as key elements, enabling precise monitoring of critical variables that often cannot be directly accessed by sensors. These estimators provide real-time information to vehicle controllers, optimizing the dynamic response, especially under highly variable conditions, and their integration is essential for the development of advanced control systems. In this context, this work aims to develop a state estimator applicable to military vehicles. The design of the estimator is based on three estimation approaches: the particle filter, the extended Kalman filter, and moving horizon state estimation. In the computational simulations, Pacejka’s magic formula is used as a tire model. For vehicle modeling, a simplified quarter-car model is employed for longitudinal dynamics, while the bicycle model is utilized for lateral dynamics. The studies begin with simulated data of a light vehicle operating on a low-friction surface. Subsequently, in a laboratory setting, a scaled vehicle is used for both simulated and experimental tests, where a hierarchical structure estimator is developed to estimate the parameters and states of the vehicle under analysis. Finally, the estimator is applied to the mathematical model of a military vehicle
after conducting experimental tests with the vehicle. Upon completion of the work, it is observed that the state estimator showed satisfactory performance in the simulated scenarios involving the tire-surface friction coefficient. Moreover, adopting an estimation strategy within a hierarchical structure was effective in overcoming challenges related to low observability and sensor limitations during experimental tests. Lastly, the estimator demonstrated its effectiveness when applied to a military vehicle, addressing the three analyzed estimation methods and highlighting its ability to accurately and robustly estimate the longitudinal dynamics states of the Unimog vehicle in real time
Análise da deriva de microplásticos na Lagoa de Araruama - RJ
No full textEste trabalho apresenta uma análise sobre o transporte de microplásticos na Lagoa de Araruama, RJ. Em relação à densidade da água no local, considerou-se microplásticos leves, que boiam, neutros, que ficam distribuídos na coluna d’água, e densos que tendem a ir para o fundo, podendo se depositar e serem ressuspensos. O trabalho foi desenvolvido com suporte de uma modelagem hidrodinâmica 3D utilizando o SisBaHiA - Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental. A partir do modelo hidrodinâmico, foram construídos modelos de transporte lagrangeanos para analisar o transporte de microplásticos na lagoa. Foram feitos modelos considerando o transporte na camada superficial para os microplásticos leves; modelos médios na coluna d’água para os microplásticos neutros; e modelos considerando a camada de fundo para os microplásticos densos. Os resultados hidrodinâmicos mostraram que na parte mais interna da lagoa a principal força motriz do escoamento são os ventos, que sopram predominantemente de nordeste, ao passo que nas proximidades do Canal de Itajuru as marés são mais importantes. O estudo permitiu identificar que os microplásticos leves tendem a ser transportados e acumulados na margem sul da lagoa; os microplásticos neutros tendem a ficar presos em vórtices que ocorrem nas diversas enseadas da lagoa; e os microplásticos densos tendem a se acumular na margem norte, perto de suas fontes. Foi constatado que a lagoa acumula microplásticos em vez de exportá-los para o mar
Control towers in the supply chain context: concepts and capabilities
No full textA crescente demanda por maior visibilidade e controle na cadeia de suprimentos tem atraído atenção significativa para o papel das Torres de Controle (TCs). Esta dissertação visa responder a três questões-chave: definir o que é uma TC, categorizar os tipos mais comuns de TCs em cadeias de suprimento e identificar e estruturar suas capacidades. Para alcançar esses objetivos, foi empregada uma abordagem de pesquisa qualitativa, integrando uma Revisão Sistemática da Literatura, Análise de Conteúdo Qualitativa e Análise de Conteúdo Dirigida. Os resultados indicam que as TCs são sistemas centralizados que proporcionam visibilidade e controle de ponta a ponta em tempo real, integrando pessoas, processos e tecnologia, enquanto apoiam a tomada de decisões para melhorar a eficiência operacional da cadeia de suprimentos. As capacidades das TCs foram categorizadas em quatro áreas principais: Visibilidade, Alertas, Suporte à Decisão e Automação. Além disso, a pesquisa definiu três tipos principais de TCs: Gestão de Transporte, Gestão de Inventário e Armazém, e Gestão da Cadeia de Suprimentos. Essas categorias foram refinadas e validadas por meio de entrevistas com 21 profissionais da indústria. Os resultados não apenas contribuem significativamente para a literatura existente ao abordar a falta de definições e frameworks padronizados, oferecendo conceitos bem estruturados fundamentados tanto na teoria quanto na prática, além de fornecem insights aplicáveis para profissionais que buscam implementar ou aprimorar TCs em suas operações.The growing demand for enhanced supply chain visibility and control has drawn significant attention to the role of Control Towers (CTs). This dissertation aims to answer three key questions: defining what a CT is, categorizing the most common types of CTs in supply chains, and identifying and structuring its capabilities to achieve these objectives, a qualitative research approach was employed, integrating a Systematic Literature Review (SLR), Qualitative Content Analysis (QCA), and Directed Content Analysis (DCA). Findings indicate that CTs are centralized systems that provide end-to-end visibility and control in real-time by integrating people, processes, and technology, while supporting decision-making to enhance supply chain operational efficiency. CT capabilities were categorized into four key areas: Visibility, Alerting, Decision Support, and Automation. Additionally, the research defined three primary types of CTs: Transportation Management, Inventory and Warehouse Management, and Supply Chain Management. These categories were refined and validated through interviews with 21 industry practitioners. The results not only significantly contribute to the existing literature by addressing the lack of standardized definitions and frameworks, offering well-structured concepts grounded in both theory and practice but also provide actionable insights for professionals seeking to implement or refine CTs in their operations
Obstrução intestinal distal por GIST de Cólon Sigmoide: um relato de caso.
No full textObjetivo: Relatar o caso de um paciente atendido na emergência do Hospital Naval Marcílio, com
diagnóstico de obstrução intestinal por GIST de cólon sigmoide. Um diagnóstico diferencial raro em pacientes com abdome agudo obstrutivo no contexto de uma emergência cirúrgica. Método: Foram feitas análises do prontuário médico individual, dos laudos de exames radiológicos e laboratoriais, além de uma revisão da literatura atual, que contribuíram para a elaboração e descrição deste estudo observacional e descritivo. Considerações Finais: Apesar da baixa incidência de GISTs em cólon e reto é de extrema importância que os mesmos entrem como diagnóstico diferencial em quadros de obstrução intestinal e investigação de tumores colorretais. Apesar de sua elevada taxa de recidiva, apresentam boa resposta ao uso do Imatinibe em associação com a ressecção cirúrgica. A conscientização do rastreio de CCR através da colonoscopia deve ser incentivada, visando diagnósticos precoces e melhores prognósticos.Programa de Residência Médica (PRM).Objective: To report the case of a patient treated in the emergency department of Hospital Naval
Marcílio, diagnosed with intestinal obstruction due to GIST of the sigmoid colon. A rare differential diagnosis in patients with acute obstructive abdomen in the context of a surgical emergency. Method: Analyzes of individual medical records, radiological and laboratory exam reports were carried out, in addition to a review of current literature, which contributed to the preparation and description of this observational and descriptive study. Final Considerations: Despite the low incidence of GISTs in the colon and rectum, it is extremely important that they be used as a differential diagnosis in cases of intestinal obstruction and investigation of colorectal tumors. Despite their high recurrence rate, they respond well to the use of Imatinib in association with surgical resection. Awareness of CRC screening through
colonoscopy should be encouraged, aiming for early diagnoses and better prognoses
Estudo das tensões residuais geradas na usinagem por fresamento e retificação de aço superduplex
Full text linkOs aços superduplex são usados em equipamentos para a indústria naval e offshore devido a sua maior resistência mecânica e alta resistência à corrosão, com relação aos demais aços inoxidáveis. Sendo um material de difícil usinabilidade, a fabricação de componentes usinados destes aços representa um desafio para a indústria metalmecânica. Na usinagem a produção de calor associada às elevadas deformações na zona de corte, geram tensões residuais que podem ser de altas magnitudes e, dependendo da natureza delas, impactar a vida em serviço das peças usinadas. Neste trabalho foram analisadas as tensões residuais geradas na usinagem por fresamento de topo e por retificação plana de amostras de aço superduplex. As tensões residuais foram medidas por difração de raios-X, pelo método do sen²ψ usando radiação Crκα. Os resultados mostram que, no processo de fresamento de topo com diferentes parâmetros, as tensões residuais geradas foram predominantemente compressivas, sendo que com o emprego de maiores velocidades de corte e menores avanços, atingiram a média de ‒670 MPa. O
processo de retificação gerou tensões residuais trativas e o maior avanço resultou no aumento destas tensões (500 MPa), o que poderia ser deletério para a vida em serviço de um componente assim usinado. Análises da força de usinagem e rugosidade complementaram o presente estudo.Superduplex steels are used in equipment for the naval and offshore industries due to their greater mechanical strength and high corrosion resistance compared to other stainless steels.
Being a difficult-to-machine material, the manufacture of machined components from these steels represents a challenge for the metalworking industry. During machining, the heat production associated with high deformations in the cutting zone generates residual stresses that can be of high magnitudes and, depending on their nature, impact the service life of the machined parts. In this work, the residual stresses generated during machining by end milling and surface grinding of superduplex steel samples were analyzed. The residual stresses were measured by X-ray diffraction, by the sen²ψ method using Crκα radiation. The results show that, in the end milling process with different parameters, the residual stresses generated were predominantly compressive, and with the use of higher cutting speeds and lower feeds, they reached an average of ‒670 MPa. The grinding process generated tensile residual stresses and the higher feed resulted in an increase in these stresses (500 MPa), which could be detrimental to the service life of a component machined in this way. Analyses of the machining force and roughness complemented the present study
Direct assessment of surf-riding and broaching phenomena for a patrol vessel using unified maneuvering and seakeeping
No full textEsta dissertação se dedicou à avaliação direta do fenômeno de surf-riding, um dos cinco modos de falha considerados pela segunda geração de critérios de estabilidade intacta (SGISC) da IMO. Para isso, foi desenvolvido um modelo numérico unificado de manobrabilidade e seakeeping, que integra simultaneamente as forças hidrodinâmicas associadas à manobra e aquelas resultantes da interação com as ondas.
A modelagem foi realizada no software ANSYS AQWA. As forças de propulsão, resistência ao avanço, leme e manobra foram inseridas na simulação por meio de uma rotina de forças externas. As forças de resistência e de propulsão foram modeladas com base em resultados de ensaios experimentais, enquanto as forças do leme e de manobra foram estimadas por modelos empíricos, com calibração dos coeficientes de manobra a partir de ensaios com modelo em escala.
As simulações foram conduzidas para ondas de popa na região identificada pelos critérios de nível 2 da IMO como suscetível a ocorrência de surf-riding. O modelo desenvolvido permite identificar as diversas forças que levam à ocorrência do fenômeno e indicam que, até uma certa altura de onda, o modelo numérico é compatível com o nível 2 de predição de vulnerabilidade da IMO.This dissertation focused on the direct evaluation of the surf-riding phenomenon, one of the five failure modes considered by the second-generation intact stability criteria (SGISC) of the IMO. To achieve this, a unified numerical model of maneuverability and seakeeping was developed, integrating simultaneously the hydrodynamic forces associated with maneuvering and those resulting from wave interaction.
The modeling was carried out using the ANSYS AQWA software. Propulsion, resistance, rudder, and maneuvering forces were incorporated into the simulation through an external forces routine. The resistance and propulsion forces were modeled based on experimental tests results, while the rudder and maneuvering forces were estimated using empirical models, with maneuvering coefficients calibrated from scaled model tests.
Simulations were conducted for following waves in the region identified by the IMO's Level 2 criteria as susceptible to surf-riding. The results allowed for the identification of the forces that lead to the phenomenon and indicate that, up to a certain wave height, the numerical model is compatible with IMO’s Level 2 vulnerability prediction
Almirante Elcio de Sá Freitas: a Engenharia Naval como projeto de nação
Full text linkArtigo apresentado na Revista do Clube Naval ano 133. n° 414 - abr/mai/jun 202
Mulheres na ciência, tecnologia e inovação da Marinha: testemunhos do Instituto de Pesquisas da Marinha
No full textO Instituto de Pesquisas da Marinha (IPqM) completou, no último 14 de julho, 65 anos de existência, sendo a primeira Organização Militar dedicada à pesquisa e desenvolvimento da Marinha do Brasil (MB). Face a esse vanguardismo, o IPqM também possui uma rica história de apoio e incentivo ao desenvolvimento das mulheres na área de Ciência, Tecnologia e Inovação (CT & I). De forma a evidenciar este aspecto do Instituto, este artigo apresentará as vivências, coletadas por meio de entrevistas e fontes da internet, de quatro profissionais que, por intermédio de seus trabalhos e dedicação, enalteceram não somente a importância do papel das mulheres na Marinha do Brasil, mas também para o País
Rastreio e diagnóstico precoce de câncer de mama no Brasil: indicações e métodos.
No full textIntrodução: Em 2021, o câncer de mama passou a ser o tipo de câncer mais comumente diagnosticado e a principal causa de morte entre mulheres no mundo. O rastreamento é uma estratégia eficaz para detectar a doença em estágio inicial e reduzir sua mortalidade. Objetivo: O objetivo desta revisão de
literatura foi enfatizar o impacto de um rastreio sistematizado e personalizado sobre o diagnóstico precoce do câncer de mama e portanto, sobre a morbidade e mortalidade dessa doença. Metodologia: Este estudo foi uma revisão bibliográfica que incluiu artigos da Pubmed, Lilacs e Bireme, nas línguas inglesa e portuguesa. Foram pesquisados também livros de radiologia médica e mastologia/ginecologia que apresentavam definições e conceitos relacionados ao câncer de mama. Discussão: As estratégias para a detecção precoce do câncer de mama são o diagnóstico precoce e o rastreamento. O diagnóstico precoce contribui para a redução do estágio de apresentação do câncer. O rastreamento deve ser dirigido às mulheres na faixa etária e periodicidade em que há evidência conclusiva sobre a redução da mortalidade por câncer de mama e na qual o balanço entre benefícios e danos à saúde dessa prática é mais favorável.
Conclusão: Os riscos e benefícios do rastreamento para cada
mulher não devem ser discutidos de maneira geral, e sim de
forma individual. Para pacientes de alto risco e em algumas
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condições especiais, mais de um método diagnóstico
complementar deve ser considerado como rotina.Trabalho de Conclusão apresentado no curso de Aperfeiçoamento (AP) em
Radiologia Médica e Diagnóstico por Imagem.Introduction: In 2021, breast cancer became the most commonly diagnosed type of cancer and the leading cause of death among women worldwide. Screening is an effective strategy to detect the disease at an early stage and reduce its mortality. Objective: The objective of this literature review was to emphasize the impact of systematic and personalized screening on the early diagnosis of breast cancer and, therefore,
on the morbidity and mortality of this disease. Methodology: This study was a bibliographic review that included articles from Pubmed, Lilacs, and Bireme, in English and Portuguese. Medical radiology and mastology/gynecology books that presented definitions and concepts related to breast cancer were
also searched. Discussion: The strategies for the early detection of breast cancer are early diagnosis and screening. Early diagnosis contributes to reducing the stage of cancer presentation. Screening should be targeted at women in the age group and frequency in which there is conclusive evidence on 6/34 the reduction of mortality from breast cancer and in which the balance between health benefits and harms of this practice is more favorable. Conclusion: The risks and benefits of screening for each woman should not be discussed in general terms, but rather on an individual basis. For high-risk patients and in some
special conditions, more than one complementary diagnostic method should be considered as routine
Planejamento baseado em capacidades: o aprimoramento da relação Estado / BID
No full textA maior redução dos gastos públicos e a centralidade da iniciativa privada acabam por gerar a impossibilidade de que o Estado aloque mais fundos para a Defes