Título: OTIMIZAÇÃO COMPUTACIONAL DE TRAJETÓRIA DE AERONAVE AGRÍCOLA EM MANOBRA DE RETORNO UTILIZANDO ALGORITMO SQP
Título alternativo: Computational Optimization of Agricultural Aircraft Trajectory During Turnaround Maneuver Using SQP Algorithm
Autoria de: Gabriel Cardoso de Albuquerque
Orientação de: Wander Gustavo Rocha Vieira
Presidente da banca: Wander Gustavo Rocha Vieira
Primeiro membro da banca: Henrique Leandro Silveira
Segundo membro da banca: Francisco Scinocca
Palavras-chaves: Aviação agrícola, rotas automatizadas, simulação computacional, produtividade, melhoria de desempenho.
Data da defesa: 10/07/2025
Semestre letivo da defesa: 2025-1
Data da versão final: 15/07/2025
Data da publicação: 15/07/2025
Referência: Albuquerque, G. C. d. OTIMIZAÇÃO COMPUTACIONAL DE TRAJETÓRIA DE AERONAVE AGRÍCOLA EM MANOBRA DE RETORNO UTILIZANDO ALGORITMO SQP. 2025. 50 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
Resumo: A agricultura, setor fundamental para a economia brasileira, tem buscado aperfeiçoar suas práticas por meio da tecnologia, especialmente com o uso de aeronaves em atividades como a pulverização de insumos. Este trabalho investigou a otimização da trajetória de uma aeronave agrícola durante a manobra de retorno, com o objetivo de minimizar o tempo e os custos operacionais. Para isso, foi desenvolvida uma rotina computacional em MatLab que integra dados sobre a dinâmica de voo da aeronave e suas especificações técnicas. A metodologia empregada foi baseada no método de otimização proposto por Hargraves e Paris (1987), que utiliza programação não linear e colocação direta para resolver problemas de otimização de trajetórias. Esta abordagem permite a modelagem das diversas fases de voo da aeronave, propondo uma estratégia mais eficiente que pode resultar em economia significativa no processo de pulverização. Os resultados foram organizados em quatro cenários práticos, cada um analisando diferentes restrições e condições da manobra. Os dados computacionais demonstraram que a escolha adequada do modelo de aeronave e a otimização da trajetória podem reduzir drasticamente o tempo de operação, refletindo em economia nos custos e aumentando a eficácia das atividades agrícolas, chegando a diminuir em mais de 80 o tempo de manobra. Por fim, conclui-se que a implementação de técnicas de otimização na aviação agrícola é não apenas viável, mas também necessária para um aumento sustentável da produtividade no setor, além de resguardar a segurança das operações. As análises feitas neste trabalho indicam caminhos promissores para aprimorar a eficiência operacional em atividades que empregam aeronaves agrícolas.
Abstract: Agriculture, a fundamental sector for the Brazilian economy, has been seeking to improve its practices through technology, especially with the use of aircraft in activities such as input spraying. This study investigated the optimization of an agricultural aircrafts flight path during the turnaround maneuver, aiming to minimize time and operational costs. To this end, a computational routine was developed in MATLAB, integrating data on the aircrafts flight dynamics and its technical specifications. The methodology employed was based on the optimization method proposed by Hargraves and Paris (1987), which uses nonlinear programming and direct collocation to solve trajectory optimization problems. This approach allows the modeling of the various phases of the aircraft????????s flight, proposing a more efficient strategy that can result in significant savings in the spraying process. The results were organized into four practical scenarios, each analyzing different constraints and maneuver conditions. The computational data demonstrated that the proper selection of the aircraft model and the optimization of its trajectory can drastically reduce operation time, reflecting cost savings and increased effectiveness in agricultural activities????????reducing maneuver time by more than 80 in some cases. In conclusion, the implementation of optimization techniques in agricultural aviation is not only feasible but also necessary for a sustainable increase in productivity in the sector, while also ensuring operational safety. The analyses presented in this study indicate promising paths to improve operational efficiency in activities involving agricultural aircraft.
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G032 - ENGENHARIA MECÂNICA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Gabriel Cardoso de Albuquerque e Universidade Federal de Lavras
Baixar arquivo