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Revista do Comando-Geral de Operações Aéreas

Nº12 - Setembro 2009

 POD SKYSHIELD  SISTEMA DE AUTODEFESA NA AVIAÇÃO DE TRANSPORTE  PLANEJAMENTO DE ROTA EM CIRCUITO FECHADO


EXPEDIENTE Comandante-Geral de Operações Aéreas Ten Brig Ar Gilberto Antonio Saboya Burnier Chefe do Estado-Maior do COMGAR Maj Brig Ar Flávio dos Santos Chaves Conselho Editorial e Revisão Ten Cel Av Davi Rogério da Silva Castro Ten Cel Av Omar Sarmento dos Santos Ten Cel Av Claudionei Quaresma Lima Maj Av Alexsandro Souza de Lima Maj Av Antônio Ferreira de Lima Júnior Maj Av Eric Cézzane Cólen Guedes Cap Int Fábio de Souza Nascimento Cap Eng Rodrigo Prado dos Santos Cap Eng Clênio Ricardo da Fonseca Sobreira 1º Ten Eng Thiago de Souza Mansur Pereira Capa (foto) Avaliação Operacional do Sistema de Lançamento de Chaff e Flare da aeronave C-105A. Crédito: Cap Av Gustavo Pestana Garcez (1º/9º GAv) Projeto Gráfico, Diagramação, Fotolitos e Impressão Realce Gráfica e Editora Ltda. SIBS Quadra 03 Conjunto A Lotes 18/20, Núcleo Bandeirante Fone: (61) 3552-0582 – Fax: (61) 3386-3164 CEP 71715-056 Brasília – DF realcegrafica@gmail.com Distribuição interna. Tiragem 1.500 exemplares. Os conceitos emitidos nas colunas assinadas são de exclusiva responsabilidade de seus autores. Estão autorizadas transcrições, integrais ou parciais das matérias publicadas, desde que mencionados o autor, a fonte e remetido um exemplar para o COMGAR. Centro de Estudos e Avaliação da Guerra Aérea – CEAGAR Comando-Geral de Operações Aéreas – COMGAR SHIS – QI05 – Área Especial 12 Brasília – DF, CEP 71615-600 Tel.: (61) 3364 8990 – Fax: (61) 3364 8076 e-mail: spectrum@comgar.aer.mil.br ISSN 1981-4291

Revista do Comando-Geral de Operações Aéreas Nº 12 - Setembro 2009

SUMÁRIOSETEMBRO2009

POD SKY-SHIELD – ALIADO INDISPENSÁVEL DA CAÇA NO CENÁRIO DE GUERRA MODERNA ......................4 SISTEMA AUTOMATIZADO PARA CÁLCULO DE PARÂMETROS DE INTERCEPTAÇÃO ...................................7 ATENUAÇÃO ATMOSFÉRICA DA RADIAÇÃO INFRAVERMELHA: INFLUÊNCIA DE ELEVADOS NÍVEIS HIGROMÉTRICOS NO DESEMPENHO OPERACIONAL DE MÍSSEIS AR-AR. .....................................................9 AS GUERRAS DO TERCEIRO TIPO E O EMPREGO DO PODER AÉREO: UM DESAFIO PARA AS FORÇAS AÉREAS AO REDOR DO MUNDO .....................................12 IMPLEMENTAÇÃO DA DOUTRINA DE EMPREGO DO SISTEMA DE AUTODEFESA NA AVIAÇÃO DE TRANSPORTE .......................................................................15 PESQUISA OPERACIONAL NO PLANEJAMENTO DE ROTA EM CIRCUITO FECHADO ...............................19 METODOLOGIA DE APOIO A DECISÃO PARA OS PROCESSOS DE SELEÇÃO DE ALVOS E ARMAMENTOS............................................................................25 APLICAÇÃO DO DELINEAMENTO DE EXPERIMENTOS NA IDENTIFICAÇÃO DE TÁTICAS E EQUIPAMENTOS QUE CONTRIBUAM PARA A REDUÇÃO DO NÚMERO DE BAIXAS EM COMBATE .........................................28 AVALIAÇÃO DA PREDIÇÃO DA PROPAGAÇÃO IONOSFÉRICA PARA ESTAÇÕES SITUADAS EM REGIÃO EQUATORIAL.............................................................33 O PROCESSO DE SELEÇÃO DE ALVOS ....................37 COMPARAÇÃO ENTRE O MDE GERADO PELO SAR INSTALADO NAS AERONAVES R-99B E OS DADOS ALTIMÉTRICOS DA SRTM .............................................41 INTERPRETAÇÃO DE EMBARCAÇÕES EM IMAGENS SAR NA ÁREA MARÍTMA DO BRASIL ........................44


03

EDITORIAL

Caros combatentes, É com grande satisfação que registro para a revista Spectrum, fórum de divulgação das idéias e conceitos operacionais promissores ao Comando-Geral de Operações Aéreas, minha primeira mensagem à frente do braço armado da Força Aérea Brasileira. Este Comando-Geral chega aos seus memoráveis 40 anos como o órgão de direção setorial do Comando da Aeronáutica responsável pelo preparo e emprego em pronta-resposta da Força Aérea, consubstanciando-se numa estrutura que ocupa mais de 80% das instalações e cerca de 50% do efetivo total do Comando da Aeronáutica. Apesar do incremento das atividades desenvolvidas pelo quartel-general nas últimas décadas e

nadas e demais Órgãos de Direção do Comando da Aeronáutica. Diversas marcas associadas a este Comando, consolidadas pelo zelo e competências com que foram geridas serão lentamente incorporadas ao novo modelo de gestão. No entanto, temos certeza, o resultado final será positivo.

da propriedade com que aprendemos a empregar nossos vetores com métodos científicos de avaliação, seguida da incorporação de atividades tais como Guerra Eletrônica, Comando e Controle assim como Segurança e Defesa, a estrutura organizacional do QG não sofreu qualquer alteração significativa, exceto por um breve período em meados de 1990.

O teor dos artigos desta edição reflete o grau de profissionalismo e a competência de nossos recursos humanos. A aplicação do conhecimento científico na abordagem de problemas operacionais tem sido o enfoque desta revista, que mais uma vez supera as expectativas quanto ao conteúdo técnico e abrangência.

Por isso, para melhor adaptar as necessidades evolutivas desta organização às novas diretrizes de comando, faz-se mister adotar um novo paradigma temporal baseado em Ações Correntes e Ações Futuras. Deste modo, atividades rotineiras não consumiriam parte do tempo necessário para planejamentos de maior relevância, que se misturam com a visão de futuro deste Comando-Geral. É certamente uma mudança substantiva, que afetará o funcionamento deste grande organismo, bem como os relacionamentos com as OM subordi-

Ten Brig Ar Gilberto Antonio Saboya Burnier Comandante-Geral de Operações Aéreas

Preparar a Força Aérea Brasileira para os desafios futuros exige que sejam trilhados os desafiadores caminhos impostos por mudanças, o que nos fará melhor preparados para “Voar, Combater e Vencer”. Conto com a contribuição e espírito guerreiro de nossos combatentes para que continuem estimulados a produzir e nos acompanhem na gratificante tarefa que está por vir. Boa leitura!


04 pod SKY-Shield – aliado indiSpenSáVel da caça no cenário de guerra moderna 1º Ten Av Agnaldo dos Santos 3º/10º Grupo de Aviação

1 - introdução

N

a modernização da frota de Caça da FAB, vários equipamentos de ponta estão sendo adquiridos visando aumentar o poderio de combate, dentre eles encontrase o POD SKY-SHIELD, que será operado inicialmente pelo 3º/10º GAv, na aeronave A-1, para o cumprimento de missões de supressão de defesa aérea. Interferência Despistamento O POD SKY-SHIELD é produzido pela empresa Rafael e utilizado atualmente pela Força Aérea Israelense. Sua função é atuar em mis- do armamento inimigo. b) Escort Jamming - a plataforma interferidora sões de Supressão da Defesa Antiaérea Inimiga (Suppresacompanha a esquadrilha atacante tendo, portanto que sion of Enemy Air Defense), mais conhecida pela sigla em inglês “SEAD”. Segundo a Rafael, o SKY-SHIELD tem penetrar na área defendida, ficando vulnerável a mísseis, capacidade de interferir em todas as ameaças de um ce- caças e artilharia antiaérea. A perda da aeronave bloqueadora significa a exposição da esquadrilha atacante. nário de guerra moderno (emissões de radar e mísseis). c) Self-Screen Jamming; visa proteger somente a O equipamento é capaz de realizar ataque eletrôaeronave que está carregando o POD, voltado para amenico de despistamento e interferência. Lembrando que o aças diretas como radares de direção de tiro e guiagem despistamento visa degradar o sistema inimigo, através de armamentos. da geração de alvos falsos ou informações corrompidas, O POD possui as dimensões semelhantes à do as quais o sistema vítima aceita como verdadeiras. Já a interferência consiste basicamente em dificultar a opera- tanque de 580 litros da aeronave A-1. Outras características do POD: ção do equipamento • Capaz de operar em três bandas: Low band, inimigo, impedindo-o Medium band e High band; de ter o desempenho esperado, através da • Cobertura de 360º na recepção; transmissão de um • Reduz a eficácia de engajamento radar do iniruído, mascarando o migo, tanto em operação ar-ar como superfície verdadeiro sinal de –ar; retorno do alvo. Na • Capacidade de criar um corredor para a incurmaioria das vezes um são de aeronaves em territórios inimigos; O 1º Ten-Av Agnaldo dos bom despistamento é santos é piloto de caça com 1250 • Realiza várias táticas de interferência/despistamais eficaz que uma horas de voo sendo 1000 horas mento como por exemplo: (Wide Band Noide caça e 500 na aeronave A-1. interferência. Concluiu o CFOAV em 2000 e se (WBN);Combine Noise (CN);Narrow Band O POD SKYexerce atualmente a função de SHIELD pode realizar chefe da Seção de Inteligência do 3º/10º Gav. as seguintes táticas de Possuiu o Curso de interferência/despistaEspecialização em Ambiente mento: Eletromagnético no ITA. O Tenente Agnaldo tem trabalho publicado na revista Zoom (2006).

a) Stand-Off Jamming - ação realizada fora do alcance


Noise (NBN);RGPO (Range Gate Pull Off) RGPI (Range Gate Pull In), RANRAP (Random Range Program), Cover Pulse (CP); e CW Repeater with VGPO/I (Velocity Gate Pull Off/In), dentre outras; • Opera de forma autônoma ou pode ser controlado pelo piloto; • Pode ser instalado e desinstalado rapidamente e • Possui grande ERP. As características acima citadas do POD de interferência adquirido pela FAB são semelhantes à de muitos outros equipamentos já consagrados no mundo, como por exemplo: AN/ALQ-99, AN/ALQ-131, AN/ALQ 167 e Erijammer A110. A seguir daremos uma breve descrição dos equipamentos acima citados. AN/ALQ-99 Equipamento americano, totalmente automático e integrado aos sistemas da aeronave. Ele intercepta e processa automaticamente os sinais radar e controla o seu sistema transmissor para interferir eficientemente em um grande número de ameaças radar com uma alta ERP. Operado pelo EA-6B Prowler da U.S. Navy realiza as táticas de stand-off jamming e escort jamming. Cada POD contém uma turbina geradora de energia (27 kVA), a ram air turbine (RAT), dois módulos transmissores selecionáveis com antenas direcionais associadas, e um universal exciter (UEU) que é integrado ao sistema embarcado e controlado pela tripulação. A sua arquitetura modular possibilita a otimização

EA-6B com dois AN/ALQ – 99

AN/ALQ-131

F-16 com o AN/ALQ-131

ALQ-167 no A-6 na Guerra do Golfo (POD Azul)

A-10 com o AN/ALQ-131

AN/ALQ 167 instalado no F-14

de transmissores e antenas para uma banda específica de freqüências, aumentando a probabilidade de sucesso na missão.

Estrutura interna do POD AN/ALQ-99

Spectrum

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AN/ALQ-131 O POD AN/ALQ-131 é utilizado por diversos países sendo homologado para aeronaves como F-16, F-111, A-10, F-4, F-15, F-5 e C-130. É um sistema de autoproteção automático e modular, desenvolvido para prover cobertura em banda larga, contra diversos tipos de radares de guiamento de armamentos. O POD possui integração com diversos tipos de sistemas de autoproteção como: Missile Warning Systems (MAWS - sistema de alarme de mísseis), countermeasure dispensers (dispensers de contramedidas) e etc.

O Erijammer A110

AN/ALQ 167 O POD ALQ-167 é um POD simulador de ameaças eletrônicas. Existem várias variantes deste POD. A sua faixa de freqüência é de 425 MHz a 18 GHz, capaz de gerar diversos tipos de defesa como: geração de ruído, despistamento e A110 instalado no Viggen interferência. O sistema é completamente autônomo e realiza todas as funções de recepção, processamento coerente range deception (despistamento em distância) e e transmissão requeridas para interferir nos radares. Seus combinações de quaisquer destes modos. O sistema ainparâmetros operacionais podem ser pré-selecionados no da possui um autoteste (BIT), que verifica o sistema antes solo ou, com a utilização da barra serial RS-422, contro- da decolagem e monitora, automaticamente, o sistema lados e modificados em tempo real durante a missão. durante o vôo. Pode ser operado nas seguintes aeronaves: A-6E, O Erijammer A110 é utilizado em duas aeronaEA-6A, EA-6B, EP-3J, F-14A/B, F/A-18A-D, EC-24A, e ves da Força Aérea Sueca: o JAS 37 Viggen e o JAS 39 NKC-135. Grippen. ERIJAMMER A110 O Erijammer A110 é um sistema de ataque eletrônico moderno composto por três subsistemas principais: A110 POD, Unidade de controle (CU) e Unidade Display (DU). O A110 pode operar em dois modos: autônomo e controlável (operado pelo Oficial de Guerra Eletrônica - OGE durante a missão). Durante um engajamento típico, o OGE visualiza na DU símbolos que identificam a ameaça e alarma um alerta sonoro quando a ameaça é identificada como inimiga. Na DU também é mostrada a distância estimada para a ameaça. O sistema tem a capacidade de look through durante a interferência, sendo o OGE alertado sempre que surge um novo emissor. O PC card, combinado com o receptor do A110, é capaz de gravar os parâmetros dos emissores detectados no decorrer da missão, para serem processados posteriormente. O POD possui uma cobertura de 360º para recepção e transmissão, possibilitada por meio de três antenas de 120º cada. O transmissor provê alta ERP e utiliza qualquer uma das quatro antenas disponíveis: três de 120º e uma antena de alto ganho posicionada no setor traseiro. O A110 pode gerar spot e barrage noise jamming (despistamento por ruído de barragem e de ponto), velocity deception jamming (despistamento em velocidade), modulação em amplitude, coerente e não6

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Outras especificações técnicas do A110: Faixa de freqüência

6.8 a 10.5 GHz

Sensibilidade

-60 dBm

ERP (antenas de lóbulo largo)

1 KW (típico a 9.5 GHz)

ERP (antena de alto ganho)

10 KW (típico a 9.5 GHz)

Cobertura de antenas (antenas de lóbulo largo)

120º(azimute) x 40º(elevação)

Cobertura de antenas (antena de alto ganho)

20º(azimute) x 20º(elevação)

Memória coerente (DRFM)

Opcional

Largura de banda de ruído

10 a 1200 MHz

Peso do POD

230 Kg

MTBF (tempo entre falhas)

200 horas

2 - concluSão O POD adquirido pela FAB é sem dúvida alguma um grande aliado da caça no cumprimento de suas missões e será um fator de assimetria quando empregado em combate, uma vez que as capacidades deste POD são semelhantes aos demais equipamentos de interferência eletrônica consagrados no mundo.

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07 Sistema automatizado para cálculo de parâmetros de interceptação Maj Av Marcelo Melato Marcucci Segundo Centro Integrado de Defesa Aérea e Controle do Tráfego Aéreo Maj Av Jorge Mauricio Motta Quarto Centro Integrado de Defesa Aérea e Controle do Tráfego Aéreo

1 - INTRODUÇÃO

O

domínio das Técnicas Básicas de Interceptação, com ou sem distância de cruzamento, considerando as velocidades do interceptador e do alvo, constitui a base da arte de interceptar aeronaves. No entanto, essa arte não estaria completa Maj Av Marcelo Melato Marcucci sem o correto “empreO Maj Av Marcucci é piloto de go dos olhos” na visuhelicóptero, concluiu o CFOAV em alização da geometria 1992 e o curso de graduação em de interceptação. Para Engenharia Eletrônica, pelo Instituto interceptar aeronaves Tecnológico de Aeronáutica em 2001, atualmente é chefe da Subdivisão de é necessário o correto Telecomunicações do CINDACTA II. emprego das Técnicas Básicas de IntercepMaj Av Jorge Mauricio Motta tação e dos meios de O Maj Av Mauricio é piloto de controle, associados à transporte, concluiu o CFOAV em “técnica visual”, sendo 1994 e o curso de graduação em esta última prepondeEngenharia Eletrônica, pelo Instituto rante, ao possibilitar Tecnológico de Aeronáutica em 2003, atualmente é chefe da Subdivisão de uma rápida e segura Telecomunicações do CINDACTA IV. opção ao controlador, principalmente quando conduzindo mais de uma interceptação. [1] Para a efetiva visualização da geometria é indispensável o correto conhecimento dos parâmetros das aeronaves e o adequado cálculo dos parâmetros da interceptação. Os parâmetros operacionais das aeronaves são obtidos de gráficos e tabelas, não tendo, portanto, uma precisão adequada, fato que influencia, negativamente, na obtenção dos parâmetros de ângulo off, Direção do Movimento Relativo (DMR) e distâncias, para as diversas táticas possíveis, comprometendo a obtenção da geometria desejada. Uma forma de evitar tais problemas é a adoção de um sistema automatizado, baseado na formulação matemática dos parâmetros operacionais das aeronaves e da geometria da interceptação.

2 - DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA Durante o curso de formação de controladores de interceptação são adotadas tabelas padrão para raios

e razões de curva para diversos ângulos de inclinação da aeronave interceptadora, em razão da velocidade e da altitude mantida pela mesma. Com base nestas tabelas são calculados, manualmente, o ângulo off, distância e tempo para etapa da interceptação. Estes parâmetros têm como objetivo obter uma geometria de interceptação como a apresentada na Fig. 1, para um ângulo de cruzamento de proas (ACP) de 90o.

Fig. 1. Geometria de interceptação com ACP de 90o.

A fim de automatizar a obtenção destes parâmetros foi desenvolvido um sistema, inicialmente em linguagem C++. O primeiro passo foi executar a formulação matemática da geometria de interceptação. Utilizando relações trigonométricas básicas, e sabendo-se que o raio de curva varia com o nível de vôo, de acordo com a seguinte com a relação:

Onde: β: ângulo de inclinação da aeronave KTAS: Knots True AirSpeed Desta forma, chegou–se as seguintes fórmulas para cálculo da distância e do ângulo off, entre o alvo e o caçador, para cada fase da interceptação:


Onde: Vc: velocidade da caçador rc: raio de curva Va: velocidade do alvo ACP: ângulo de cruzamento de proas da: distância percorrida pelo alvo durante a curva do caçador de: distância de encaudamento

Fig. 2: tela inicial do programa

A Fig. 3 apresenta o resultado para uma interceptação com a aeronave F5BR, utilizando ACP de 150°, no FL300. Note-se que o usuário tem total flexibilidade para mudar os parâmetros de nível de vôo, velocidade do alvo, ACP, distância de encaudamento (DE) e ângulo de inclinação em curva, recebendo a nova tabela de forma automática, sendo esta a grande vantagem deste sistema, pois hoje estes cálculos são feitos manualmente, ou com tabelas pré-definidas e, por vezes, não totalmente confiáveis. Ressalte-se ainda que numa missão de alvo manobrável, caso real, tendo esta interface disponível a atualização da interceptação é automática, facilitando a visualização da situação espacial.

Onde: Ao: ângulo off Todavia, (2) e (3) eram baseadas no valor exato de tempo, resultando em valores não inteiros de ângulo off e distância, o que ocasionava um arredondamento por parte dos controladores quando da execução da tática. Tal arredondamento gerava imprecisão no encaudamento do alvo. Para sanar tal dificuldade, o algoritmo do programa utiliza-se de (2) e (3), mas inicialmente baseia-se em valores exatos de ângulo off, gerando valores não inteiros de distância e tempo, que podem ser acompanhados pelo controlador, em tempo real, na plataforma STVD (Sistema de Tratamento e Visualização de Dados), diferentemente do ângulo, pois o sistema só mostra valores inteiros deste.

3 - reSultadoS do programa A Fig. 2 ilustra a tela inicial do programa, na qual, especificados os dados iniciais da interceptação desejada, o aplicativo realiza automaticamente os cálculos da interceptação. 8

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Fig. 3: resultado do sistema para ACP de 150º, FL300 para aeronave F5BR.

4 - referênciaS [1] Apostila do curso teórico e prático simulado de interceptação OPM 003, Confecção de gráficos. [2] Apostila do curso teórico e prático simulado de interceptação OPM 003, Técnicas básicas [3] Deitel & Deitel, C++ Como Programar, 3rd ed. Bookman, 2001.


09 Atenuação atmosférica da Radiação Infravermelha: Influência de elevados níveis higrométricos no desempenho operacional de mísseis ar-ar. Maj Av André Gustavo de Souza Curityba Centro de Estudos e Avaliação da Guerra Aérea

1 - INTRODUÇÃO

A

descoberta da radiação infravermelha (IV) ocorreu no início do século XIX pelo astrônomo inglês William Herschel. Daquela ocasião até a atualidade, foram encontradas inúmeras aplicações para os dispositivos detectores de radiação IV. A aplicação militar dos dispositivos IV remonta a Primeira Guerra Mundial, quando surgiram os primeiros equipamentos destinados à identificação de alvos a curta distância. Mais tarde, no início da década de cinqüenta, surgiram então os primeiros mísseis ar-ar guiados por radiação IV. O primeiro artefato deste tipo foi o míssil AIM-9A SideWinder, que foi lançado de uma aeronave no ano de 1953. Hoje, os adventos da nanotecnologia, da eletrônica digital e da avançada engenharia de materiais tornaram os dispositivos IV mais eficientes e menos susceptíveis à ação das contramedidas eletrônicas. Estes dispositivos também tiveram suas dimensões reduzidas, possibilitando que fossem embarcados em diversos tipos de plataformas aéreas (Fig.1). Contudo, apesar da evolução alcançada pelos dispositivos IV, sua eficiência sempre dependeu das condições ambientais. Ao se propagar na atmosfera, a radiação IV é submetida à refração, ao espalhamento e à absorção. Estes fenômenos contribuem para a

atenuação desta radiação na atmosfera e, por conseguinte, influenciam no desempenho dos detectores que operam nesta faixa do espectro.

2 - A ATENUAÇÃO ATMOSFÉRICA DA RADIAÇÃO INFRAVERMELHA E O DESEMPENHO DO MÍSSIL AR-AR A - O míssil ar-ar de guiamento infravermelho O míssil de guiamento infravermelho “infrared homing” é basicamente formado por um sistema de pilotagem, espoleta, sistema de guiamento, cabeça de guerra e sistema propulsor. O seeker do míssil, que se encontra no sistema de guiamento, é o responsável por detectar a radiação IV do alvo. Este

Fig. 1 Sensor térmico instalado em um helicóptero MI-35.


Fig. 2 Principais fontes de emissão IV em aeronaves

sinal será processado e transmitido para o sistema de pilotagem do míssil. O alvo do míssil ar-ar são as aeronaves hostis. Na figura 2, são apresentadas as principais fontes de emissão infravermelha em uma aeronave. Das principais fontes de radiação infravermelha existentes em uma aeronave, a tubeira “tailpipe” (escapamento do motor) e a pluma (gases de exaustão composta por produtos da combustão interna do motor) são as mais intensas. A expressão matemática que relaciona a temperatura dos gases de exaustão com a temperatura da pluma é apresentada da seguinte forma:

Em que T 2 representa a temperatura da pluma, T 1 a temperatura dos gases de exaustão, P 2 é a pressão atmosférica na altitude em questão, P 1 é a pressão dos gases na tubeira e  é a razão entre o calor específico do combustível por constante de pressão e constante de volume, sendo o valor típico de  igual a 1,3 para aeronaves militares. B - Radiação infravermelha da pluma e tubeira

O Maj Av André Gustavo de Souza Curityba concluiu o CFOAv em 1993, é operacional em Transporte Aéreo, Transporte Aeroterrestre, Reabastecimento em Voo e Busca e Salvamento. Possui Curso Operacional de Guerra Eletrônica (GITE), Curso de Especialização em Análise do Ambiente Eletromagnético - CEAAE (ITA) e é mestrando pelo Programa de Pós-Graduação em Aplicacões Operacionais - PPGAO (ITA).

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A pluma é formada basicamente por dióxido de carbono e vapor de água a elevadas temperaturas. Ela emite elevada quantidade de radiação IV, que em grande parte é absorvida pela atmosfera. Em ambientes com elevados índices de umidade do ar, a absorção da radiação é

intensificada, em função das grandes quantidades de água presentes na atmosfera. Como a quantidade de vapor de água na atmosfera é inversamente proporcional à altitude, conclui-se que a pluma gerada por uma aeronave incursora voando à baixa altura sofre elevada absorção atmosférica, situação que é atenuada, à medida que a aeronave realize o voo em altitudes maiores. O comprimento de onda da radiação infravermelha emitida pela tubeira da aeronave depende da liga de metal que esta é constituída. Entretanto, a informação deste comprimento de onda não consta na literatura, pois possui caráter estratégico. Contudo, sabe-se que esta temperatura varia entre 500º a 700ºC, com valores de emissividade efetiva próximos a 0,9 [5]. Em regimes de voo a baixa altura, sem uso de pós-combustor, a emissão infravermelha oriunda da tubeira é a principal fonte de radiação, visto que grande parte da radiação da pluma é absorvida por seus principais componentes. C - Desempenho do detector infravermelho de mísseis ar-ar Resumidamente, um detector infravermelho converte energia radiante em corrente elétrica, e seu desempenho, em condições normais de operação, é descrito em função de sua responsividade (R), potência de ruído equivalente (nep) e detectividade (D*) [5]. A responsividade, também descrita como fator de conversão, é a razão entre a corrente de saída no detector em relação à potência incidente sobre o mesmo [5]. A expressão matemática da responsividade é apresentada da seguinte forma:

Em que i s é a corrente na saída do detector, E é densidade de potência incidente no detector (W/cm2) e A d é a área sensível do detector (cm2) [5]. O conceito de potência de ruído equivalente (nep) é resumido como a potência incidente no detector, que é necessária para que, na saída deste, a relação sinal-ruído seja unitária [5]. A expressão matemática para a potência de ruído equivalente (nep) é dada por:

Em que i n é a corrente de ruído na saída do detector [5]. Em função do conceito apresentado, verifica-se que quanto maior for o valor da potência de ruído equivalente (nep), pior a qualidade do detector.


O conceito de detectividade possui sentido inverso ao de potência de ruído equivalente, sendo que aquele considera a eletrônica aplicada na leitura do sinal. A detectividade e a potência de ruído equivalente estão relacionados através da seguinte expressão matemática [5]:

Em que ∆f é a faixa de passagem da eletrônica associada ao detector. Como a atenuação da radiação infravermelha é mais intensa em ambientes com elevados índices de umidade, conclui-se que o desempenho do detector IV nestas condições é deteriorado, quando comparado ao desempenho sob condições normais de umidade. Esta conclusão pode ser justificada através da equação (2), visto que, quanto maior a atenuação da radiação IV, menor é a potência radiante incidente no detector e, por conseguinte, menor a responsividade do detector. Outro aspecto a ser considerado é a possível redução do contraste entre o alvo e o fundo “background” considerado. Em função da atenuação atmosférica sofrida pela radiação infravermelha oriunda do alvo, este último pode se confundir com o fundo, dificultando a distinção do sinal de interesse (proveniente do alvo), reduzindo assim a relação sinal-ruído e, por conseguinte, o desempenho do detector.

3 - concluSão A compra de novos equipamentos para o acervo da Força Aérea é sempre bem-vinda, visto que a constante atualização mantém sua capacidade combativa. Entretanto, é também de grande importância o conhecimento acerca das condições ambientais em que estes equipamentos serão empregados. O conhecimento do efeito da umidade no desempenho de mísseis guiados por radiação IV permite ao combatente uma visão mais realista sobre a capacidade do seu armamento. Da mesma forma, as doutrinas de combate podem ser adequadas às condições ambientais da arena de combate.

4 - referênciaS [1] WIKIPÉDIA. William Herschel. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/William_Herschel Acesso em: 19 ago. 2007. [2] HUDSON, Richard D. Infrared System Engineering. New York: John Wiley, 1969. [3] SANTOS, Ricardo Augusto Tavares. Proposta de procedimento para a medida do envelope infravermelho de aeronave. 2001.107 f. Trabalho de conclusão de curso (especialização) – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos, 2001. Trabalho apresentado no Curso de Especialização em Análise do Ambiente Eletromagnético (CEAAE).

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12 aS guerraS do terceiro tipo e o emprego do poder aéreo: um deSafio para aS forçaS aéreaS ao redor do mundo Cap Av Breno Diógenes Gonçalves CINDACTA II

1 - introdução

A

partir de 1945, os conflitos no mundo sofreram transformações substanciais, pois passaram a ser travados em sua maioria absoluta dentro dos Estados, e não mais entre os Estados. Das 164 guerras ocorridas no período de 1945 a 1995, 77% foram guerras internas, onde os combates armados se desenrolaram contra o poder constituído ou entre grupos internos [9]. Desde 1648 os conflitos têm evoluído através dos seguintes estágios: das Guerras Institucionalizadas, para as Guerras Totais; e destas para as do Terceiro Tipo. Os critérios de classificação adotados para tais estágios são três: os propósitos das guerras; o papel dos civis durante a guerra; e as instituições da guerra. As Guerras Institucionalizadas tinham como propósitos as vontades dos reis ou chefes de dinastias. Quanto ao papel dos civis, códigos não escritos faziam clara diferença entre soldados e cidadãos. A guerra era totalmente institucionalizada, não havia espaço para iniciativas de líderes locais, cada um tinha um papel a desempenhar. Já as Guerras Totais, introduzidas por Napoleão, tinham como propósito a aniquilação do inimigo. O Cap Av Breno Diógenes Os civis ajudavam no Gonçalves é piloto de asas esforço de guerra, pois rotativas com mais de 1500 horas de voo e exerce atualmente a a “Nação” estava em função de Chefe do COPM 2 guerra, morriam quane da Seção de Inteligência do do estavam próximos CINDACTA II. Possui os cursos de Salvamento aos alvos militares, e Resgate, Chefe Controlador, mas não eram alvos. Análise de Inteligência e o Curso Operacional de Guerra Eletrônica, Exceção feita a Segunalém de MBA em Gestão Pública da Guerra Mundial, pela UFF.

em que os civis tornaram-se alvos militares de outros Estados. Surgem após 1945, as Guerras do Terceiro Tipo, definidas como conflitos sem frentes, sem campanhas, sem bases, sem uniformes, sem pontos de apoio, sem respeito pelos limites territoriais; não tendo nem uma estratégia nem uma tática definida. As suas “virtudes” estão na inovação, na surpresa e na imprevisibilidade, empregando por vezes o terror (limpeza étnica, massacre, seqüestro, etc.). O estatuto de neutralidade e a distinção civil/militar tendem a desaparecer nesses conflitos. 9

2 - oS conflitoS armadoS e a alteração da Sua natureza Argumenta-se que, entre a Paz de Vestefália, tratado que marcou o fim da Guerra dos 30 Anos (16181648), e a primeira metade do século XX, as guerras podem ser caracterizadas pelo modelo de análise clausewitziano, em que os principais atores eram: os Estados, as suas Forças Armadas e a sua População [11]. Contudo as últimas guerras têm apresentado o modelo clausewitziano, isto é, não tem apresentado as fases definidas de declaração de guerra, batalha e assinatura de armistício, como se viu no Afeganistão (2001), no Iraque (2003 - aos dias atuais) e no Líbano (2006). Os conflitos têm evoluído para conflitos acerca de pessoas e de comunidades, e os elementos em combate são tidos como: bandidos, terroristas, guerrilheiros, mercenários ou milícias. Estes não representam um Estado, não obedecem a um governo, e misturam se com a população. (Tab. 1)


Tabela 1 - Conflitos armados por tipo e região (1945-1995)

As guerras do terceiro tipo têm motivações alheias ao Estado, utilizam táticas inusitadas, e não fazem distinção entre o civil e o militar, mostram-se semelhantes aos conceitos de guerras que se seguem: às guerras novas [10]; às guerras de quarta geração [8]; às irregulares ou não convencionais [14]; ao terrorismo [5]; às guerras assimétricas 4; e às subversivas [7]. O conceito de guerras do terceiro tipo é atual, e uma realidade no mundo, como admite a Política de Defesa Nacional Brasileira: “Atualmente, atores não-estatais, novas ameaças e a contraposição entre o nacionalismo e o transnacionalismo permeiam as relações internacionais e os arranjos de segurança dos Estados”. 3

3 - ESTRATÉGIAS E PODER AÉREO EM GUERRAS DO TERCEIRO TIPO Independentemente de quem efetua a reação estatal nesses conflitos, segue-se sempre a velha premissa de que um conflito de caráter subversivo, não se vence pela ação militar, mas se perde pela inação militar [12]. Na realidade, o fundamental na estratégia militar é ganhar tempo para a manobra política, procurando obter o espaço e as condições de segurança necessárias para se poderem concretizar as atuações das outras estratégias. 1 Levando-se em conta somente a estratégia militar, o primeiro ponto a ser abordado é como o poder aéreo pode ser empregado em guerras do terceiro tipo. Para isso, tomou-se como referência as atuações da USAF e da FAI (Força Aérea de Israel) em combates contra atores não estatais no Iraque e no Líbano. No caso americano, uma das razões pelas quais os EUA são tão bons na guerra convencional é que sabem como obter efeitos decisivos do emprego do poder aéreo, mas não dominam o seu uso contra terroristas e guerrilheiros. No Iraque 2006 e no Afeganistão 2003, os EUA derrotaram rapidamente as forças militares convencionais, depois disso, as operações contraguerrilha não tiveram resultados tão satisfatórios, com custos altos em termos financeiros e de vidas [15]. Por exemplo, logo depois de ter capturado Bagdá, a 3a Divisão de Infantaria autorizou que seu esquadrão de apoio aéreo fosse desdobrado para outra unidade, acreditando que o elemento de ligação aérea nada mais tinha a oferecer. Pior que isso, os aviadores partiram porque não tinham certeza de como o poder aéreo

poderia contribuir. “[...] alguns aviadores, agora mesmo, acreditam que o poder aéreo e espacial seja irrelevante no combate contra a mais séria ameaça militar que a nossa nação enfrenta [...]” [15]. De todo o estudo de caso americano, concluiu-se que: mesmo quando as diretivas doutrinárias estavam escritas, não se pode garantir um eficaz emprego do poder aéreo no campo de batalha em conflitos não convencionais. Quanto à Israel, este sempre esteve envolvido em combates contra forças irregulares. Inclusive, os primeiros combates travados na região foram contra forças de guerrilha em 30 de novembro de 1947, um dia depois da decisão da ONU pela divisão do território Palestino. Citase que o fato decisório para a vitória de Israel foi uma ofensiva utilizando a supremacia aérea, utilizando um lote de aviões alemães enviados pela antiga Tchecoslováquia. Nota-se que Israel apresenta experiência no uso do poder aéreo contra forças não convencionais, desde sua criação como Estado [6]. Seguindo a mesma estratégia, Israel apostou em 2006 na campanha aérea para: destruir as instalações do Hezbollah; impedir a movimentação das forças guerrilheiras; e conseguir o seu isolamento logístico. Para isso, utilizou-se de ataques ao aeroporto internacional de Beirute e a diversas vias de comunicação. Mas, mesmo sob fortes ataques aéreos, o Hezbollah conseguiu sobreviver aos pesados bombardeios da FAI, quer mantendo um constante ritmo de ataques com mísseis a território israelense, quer envolvendo-se em operações terrestres contra o exército israelense [13]. Conclui-se do caso israelense que o emprego do poder aéreo, mesmo pelos que detêm experiência prática em sua utilização, deve ser constantemente aperfeiçoado contra inimigos que não sejam Estados soberanos. Em face da evolução dos conflitos armados já explicitada, e da análise dos recentes casos de emprego do poder aéreo em combates não convencionais, vislumbrase a importância das Forças Aéreas ao redor do mundo estarem em constante evolução doutrinária, para obterem o máximo aproveitamento das características do poder aéreo, independente de qual seja a ameaça aos interesses do Estado soberano a que aquela Força Aérea seja subordinada.

4 - REFERÊNCIAS [1] ANTUNES, Conceição et al. Contributos para o Emprego do Batalhão de Infantaria na Luta Contra-Subversiva Actual (1). Lisboa: [s.n.], 2003. Disponível em: <http://www.triplov.com/miguel_garcia/cpos/cpos_01. html >. Acesso em: 10 ago. 2006. Spectrum

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[2] BRASIL. Ministério da Defesa. Diretrizes do Ministério da Defesa. [3] BRASIL. Ministério da Defesa. Orientações Estratégicas. [4] CLOEDFELTER, Mark. O Poder Aéreo Contra Inimigos Assimétricos: Moldura Para uma Avaliação da Eficácia. Air Space Power Journal em Português, Alabama, 1° trimestre 2003.

[9] HOLSTI, Kalevi. The State, The War, and the State of War. 5 ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1996. [10] KALDOR, Mary. New and Old Wars: Organized Violence in a Global Era. Stanford: University Press, 2001. [11] LEONARD, Roger Ashley. (Org.). Clausewitz: trechos de sua obra. Rio de Janeiro: Bibliex, 1988.

[5] CLUTTERBUCK, Richard. Guerrilheiros e Terroristas. Tradução Virgínia Bombeta. Rio de Janeiro: Biblioteca do Exército, 1980.

[12] METZ, Steven. COUNTER-INSURGENCY: Strategy and the Phoenix of American Capability. Carlisle Barracks: Strategic Studies Institute/ US Army War College, 28 fev. 1995.

[6] COGGIOLA, Osvaldo. Revolução e Contra Revolução na Palestina: Da Partilha Imperialista à Vitória da Hamas. São Paulo: [s.n.], 2006. Disponível em: <http://www.insrolux.org/textos2006/orientemediocoggiola.pdf>. Acesso em: 10 ago. 2006.

[13] RODRIGUES, Alexandre Reis. A Estratégia do Hezbollah na Guerra contra Israel. Jornal de Defesa, Lisboa, 26 fev. 2006. Disponível em: <http://www.jornaldefesa. com.pt/conteudos/view_txt.asp?id=352>. Acesso em: 15 ago. 2006.

[7] GARCIA, Francisco Proença; SARAIVA, Maria Francisca. O Fenômeno da Guerra no Novo Século uma pespectiva (4). Lisboa:[s.n.], 2003. Disponível em: <http:// www.triplov.com/miguel_garcia/guerra/guerra4.htm >. Acesso em: 08 ago. 2006.

[14] RUSSET, Bruce; STARR, Harvey; Kinsella David. The Menu of Choice. 6 ed. Bedford: St. Martin’s Press, 2000.

[8] HAMMES, Thomas. The Sling and the Stone – on war in the 21st Century. [S.I.]: Zenith Press, 2004.

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[15] SEARLE, Thomas R. Tornar o Poder Aéreo Eficaz Contra Guerrilheiros. Air Space Power Journal em Português, Alabama, p. 60-70, 4° trimestre 2004.


15 IMPLEMENTAÇÃO DA DOUTRINA DE EMPREGO DO SISTEMA DE AUTODEFESA NA AVIAÇÃO DE TRANSPORTE Cap Av Luciano Fontana Lima SO BCO Robson Meireles Freire 1º/1º Grupo de Transporte

1 - INTRODUÇÃO A nova era na Aviação de Transporte A Doutrina da Aviação de Transporte passa novamente por um momento ímpar em sua história. Na década de 90, após estudos, intercâmbios, experiências e, principalmente, por dedicação da própria Força Aérea foram implementados diversos procedimentos que ampliaram substancialmente o Emprego Operacional da Aviação. Os benefícios com essa evolução doutrinária foram muitos, tais como: redução significativa do tempo de planejamento de missão, bem como, a diminuição da carga de trabalho da tripulação durante o O SO BCO Robson Meireles Freivôo. A precisão dos re, Rádio Operador e Instrutor na aeronave C-130 - Hércules. lançamentos aéreos Concluiu o CFS BCO em 1983 e aumentou consideatualmente, exerce a função de encarregado da Seção de Guerra ravelmente, além Eletrônica do 1º/1º GT. de atualizar a Força Possui os seguintes cursos: Aérea Brasileira com • Curso de Busca e Resgate; os padrões operacio• Curso de Navegador Tático; nais utilizados pela • Curso de Reabastecimento em Vôo; aviação militar mun• Curso de Transporte Aeroterdial. restre; • Curso Básico de Guerra EletrôA Aviação de nica na Marinha do Brasil; Transporte é empre• Curso Intermediário de Guerra Eletrônica no Exército Brasileiro; gada em missões de • Curso de Enlances de Dados Infiltração Aérea, de Táticos; • Curso Operacional de Guerra Assalto AeroterresAntisubmarino; tre, com lançamento • Curso de Operador de equipamentos especiais de aeronaves de pessoal, de ResE/R-99. suprimento Aéreo,

com lançamento de carga, de Reabastecimento em Vôo, de Busca e Resgate, de Transporte Aéreo Logístico, além de missões humanitárias em países envolvidos em calamidades ou em guerras civis, e também em missões especiais na Amazônia e na Antártica. Com a aquisição de novas aeronaves com equipamentos de alta tecnologia, alguns procedimentos operacionais estão sendo revistos, estuda-

O Cap Av Luciano Fontana Lima é Piloto Operacional na Aviação de Transporte, Instrutor na aeronave C-130 - Hércules. Concluiu o CFOAV em 1996 e atualmente, exerce a função de Chefe da Seção de Guerra Eletrônica do 1º/1º GT. Possui os seguintes cursos: • Curso de Busca e Resgate; • Instrutor do Curso de Navegador Tático; • Curso de Reabastecimento em Vôo; • Curso de Transporte Aeroterrestre; • Curso de Líder de Pacote; • Curso Operacional de Guerra Eletrônica; • Curso de Programação do ALE47, BAE System - EUA.

Fig.1. Equipamentos de autodefesa das aeronaves de transporte.


dos e analisados com um olhar crítico e mais “eletrônico”. Atualmente, as aeronaves C-130 modernizadas e o C-105 possuem um sistema de autodefesa idêntico aos utilizados pelas maiores Forças Aéreas do mundo. Essa nova era irá permitir à Aviação de Transporte empregar, de maneira segura e eficiente, as suas aeronaves em missões reais de apoio a tropas de paz, sem restriFig.3. Primeiro lançamento de flare nas aeronaves: C-130 FAB 2473 e C-105 FAB 2308 em 2008. ções de procedimentos de chegada e saíAviação de Transporte dotou suas aeronaves de da em áreas hostis. Para exemplificar, pode-se citar a Opera- um sistema de autodefesa, capaz de alertar a trição ARTEMIS realizada no período de julho a setem- pulação quando um míssil estiver em sua direção ou quando a aeronave for detectada por um radar, bem como, lançar contramedidas (chaff ou flare) para contrapor-se a essas ameaças, aumentando as chances de sobrevivência dos tripulantes. Essa nova tecnologia impõe novos desafios aos operadores e mantenedores, pois se faz necessário conhecer suas características técnicas e operacionais, a fim de obter a máxima efetividade de suas potencialidades, visando à proteção efetiva das aeronaves nos mais diversos cenários de operação. A busca do conheFig.2. Treinamento de manuseio das cargas chaff e flare na Avaliação Operacional do C-130. cimento tem sido o objebro de 2003. Essa operação foi composta por uma tivo principal, mesmo sabendo-se que quanto mais força multinacional provisória de emergência criada compartilhado, mais se tem, e quanto mais utilizapela ONU na República Democrática do Congo. A do, maior será a clareza de sua importância. Dessa forma, a fim de alcançar o binômio: FAB participou com duas aeronaves C-130 Hercules, uma do 1º/1º Grupo de Transporte e outra do 1º motivação pessoal e capacitação profissional, avaGrupo de Transporte de Tropa, deslocando-as para liações operacionais vêm sendo realizadas sob a coa cidade de Búnia (Congo), a fim de realizar missões ordenação do CEAGAR e apoio da V FAE, com a participação de outras Unidades, como o 1º/1º GT, de Transporte Aéreo Logístico. Durante a operação, verificou-se que as ae- 1º/16ºGAV, 1º GAvCa, 1º/9ºGAV, 1º GTT, BAGL, ronaves brasileiras eram as únicas que não possuí- PAMA-GL, entre outras, com o objetivo de habilitar am qualquer sistema de autodefesa embarcado e, operadores e mantenedores a executar tarefas de devido a real ameaça de ataque por parte dos mili- maneira eficiente. A capacitação de recursos humanos com curcianos, as tripulações foram obrigadas a modificar o sos e intercâmbios, nessa fase inicial, deve ser inmodus operandi. crementada, a fim de iniciar trabalhos doutrinários baseados em procedimentos operacionais já utilizaEquipamentos de autodefesa – conhecer para dos por outras Forças Aéreas que empregam esses proteger equipamentos, possibilitando uma melhor análise e A inovação tecnológica implementada na comparação com as nossas missões, somando conhe16

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considerar alguns fatores, tais como:

Fig.4. Localização dos comandos de ejeção de chaff e flare na aeronave C-130.

cimento técnico-operacional ao modus operandi.

1 - Na aeronave C-130, o número de tripulantes (1P: piloto, 2P: co-piloto, 3P: piloto-navegador, FE: flight engineer, RO: rádio-operador e LM: load master) leva a uma tranqüilidade perigosa, quando se discute a responsabilidade de gerenciamento e operação dos equipamentos de autodefesa, dentro de um cenário de múltiplas ameaças. Ainda mais, quando o referido sistema possui vários comandos de ejeção das cargas (chaff e flare) dispostos em locais diferentes, que podem ser acionados, separadamente, pelos respectivos tripulantes. Devido a essa disposição dos equipamentos, a doutrina de cabine deverá ser coordenada para que os procedimentos sejam realizados da forma mais adequada, padronizada e harmônica possível.

Doutrina – um novo desafio Em 2008, foi concretizado um dos objetivos das Unidades envolvidas, fruto de um longo trabalho de dedicação pessoal: o primeiro vôo com lançamento de cargas (chaff e flare) das aeronaves C-130 e C-105, tornando-se um marco na Aviação de Transporte. Esforços foram realizados na busca do conhecimento técnico dos referidos equipamentos, juntos aos Órgãos competentes e, paralelamente, iniciaram-se os trabalhos voltados para o emprego

2 - A formação e a qualificação operacional de cada tripulante deverão ser feitas de maneira gradual e sistêmica – as operacionalidades serão atingidas mediante um cronograma – de modo que cabe a reflexão, sobre qual o melhor momento que deverá ser dado início às instruções dos equipamentos de autodefesa, preferencialmente, após o estudo da doutrina de emprego. Aliado a isso, deve-se estabelecer qual pré-requisito esse tripulante deve possuir para que o habilite a iniciar essa formação, sendo um fator determinante, pois conhecimentos básicos de guerra eletrônica são primordiais para que se entenda a finalidade e os efeitos provocados pelos referidos equipamentos – cabe ressaltar que tais conhecimentos tomam caminhos diferentes para quem gerencia ou opera esses equipamentos; 3 - Diante das ameaças, ações deverão ser tomadas de maneira a assegurar uma pronta resposta. O comando das ações deve ser eficiente – fazer certo – ser eficaz – e no tempo exigido – sendo o tempo um fator irrecuperável. Avaliar qual a melhor manobra para cada tipo de ameaça e a programação a ser definida, deverá acarretar um trabalho oneroso quando se fala em tempo e conhecimento. A diversidade de ameaças em um teatro hostil é fabulosa e capaz de afrontar doutrinas já consagradas. O sistema dispõe de um software capaz de programar várias formas de contramedidas que irão variar de acordo

Fig.5. Estágio Básico de Guerra Eletrônica realizado no 1º/1º GT.

desses equipamentos nas missões dos Esquadrões. A partir daí, a Doutrina da Aviação de Transporte, já consagrada, se vê diante de um novo desafio: como, quando e quem gerenciará o emprego dos equipamentos de autodefesa? – e aqui não se questiona a efetividade da carga contra determinada ameaça, mas sim o processo decisório dos procedimentos dentro da cabine. Sendo assim, o estudo, a análise e a revisão dessa doutrina com olhar “mais eletrônico” devem

Fig.7. Quebra de “Lock-on” do radar Adour após o lançamento de chaff na Avaliação Operacional da aeronave C-105.

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com as ameaças. É possível o planejamento de um tipo de programação mais apropriado para cada fase do vôo até o objetivo, facilitando a análise, por parte da tripulação, da melhor contramedida a ser empregada, frente ao cenário. No entanto, novas ameaças poderão surgir, tendo em vista a utilização dos sistemas de alarme (RWR e MAWS), levando a outros procedimentos específicos, até mesmo com a ação imediata de manobras evasivas. Nesse momento, o responsável pela coordenação das ações do sistema de autodefesa (possivelmente, o 3P: pilotonavegador) deverá decidir qual o melhor procedimento de operação (modo de lançamento de chaff e flare em automático, manual, RWR em sintético, bruto, programa de contramedidas 1 a 4, evasiva para determinada proa, utilizar um determinado comando de ejeção: do LM ou do RO). Fig.6. Exemplo de planejamento de programação do sistema de autodefesa em cada fase do vôo.

Fig.6. Exemplo de planejamento de programação do sistema de autodefesa em cada fase do vôo.

Outros aspectos que devem ser considerados na escolha do tipo de manobra evasiva são: a combinação adequada da manobra com o lançamento de chaff e flare e em que distância da ameaça iniciar a ejeção das cargas, a fim de obter maior efetividade, variação da proa e da altitude para evitar a previsibilidade da posição da aeronave, exercer ou não carga “G” (Ex: aeronave lançando uma carga pesada, e com ela já solta dentro do compartimento), o tipo de missão (lançamento de pára-quedistas pela porta ou rampa, ou realizando reabastecimento em vôo com as aeronaves recebedoras na ala) e outros; O tempo de permanência em um teatro de operação hostil é definido, dentre outras variantes, pela capacidade de proteção que se tem disponível diante de variadas ameaças e o tempo de alerta. Definir o limite que se deve prosseguir na missão ou retornar é outro óbice que deve ser cuidadosamente analisado. Avaliar o risco de uma exposição demorada em área hostil é uma tarefa sensível, pois com o conhecimento de suas limitações e da capacidade do oponente, o cumprimento da missão e bom senso se tornam, geralmente, fatores conflitantes. Para exemplificar, pode-se citar que, dependen18

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do da missão, a configuração da aeronave poderá reduzir ainda mais a performance da aeronave frente à ameaça, como numa missão de Assalto Aeroterrestre, em que a aeronave, em determinado momento, deverá reduzir a velocidade de 210 KIAS para 125 KIAS, estabilizar a 1000 ft AGL e permanecer nesta altitude num período de 03 minutos, a fim de possibilitar o lançamento dos páraquedistas, tornando-se um alvo altamente vulnerável. Outros fatores mereceriam ser destacados, mas, os aqui expostos, resumem o quanto é importante e sensível estabelecer a doutrina de emprego do equipamento de autodefesa das aeronaves de transporte. Indubitavelmente será um trabalho que merecerá toda a atenção, pois “as guerras podem ser lutadas com armas, mas são ganhas por homens”; são esses homens que criam doutrinas.

2 - Observações Finais A busca pela eficiência operacional passa não somente pela modernidade dos equipamentos disponíveis, mas pela otimização das técnicas, táticas, conceitos de emprego e demais campos onde o aprendizado não se encontra à venda no mercado. A nova era se apresenta com novos equipamentos que precisam ser descobertos para que se criem as táticas e técnicas que levarão a uma sobrevivência maior no campo de batalha. Enfim, a busca do conhecimento é feita pelo interesse pessoal, pela constante formação de recursos humanos, treinamento e pelo aperfeiçoamento técnico e profissional.

3 - Referências bibliográficas [1] COMANDO DA AERONÁUTICA. DCA 1-1 – Doutrina Básica da FAB. Brasília. [2] COMANDO DA AERONÁUTICA. MCA 55-20 – Manual da Aviação de Transporte. Rio de Janeiro, 2005. [3] COMANDO DA AERONÁUTICA. MCA 500-1 Manual de Guerra Eletrônica. Brasília, 2006 [4] NERI, F. Introduction to Electronic Defense Systems. USA: Artech House, 2001; [5] SCHLEHER, D. C. Electronic Warfare in the Information Age. USA: Artech House, 1999.


19 peSQuiSa operacional no planeJamento de rota em circuito fechado Ten Cel Av Omar José Sarmento dos Santos Centro de Estudos e Avaliação da Guerra Aérea

1 - INTRODUÇÃO

E

m 2007, durante o brifim diário do COMGAR, uma missão chamou a atenção dos Oficiais Aviadores pela rota planejada para a aeronave. Tratava-se da aeronave de apoio que transportava o símbolo dos jogos Pan-americanos, comumente conhecido como a tocha do Pan. Desconfiava-se que havia uma inconsistência no planejamento que aumentava a distância percorrida pela aeronave. A rota prevista já veio definida por outro órgão governamental e visava atender uma agenda política. A tocha do Pan, portanto, deveria estar em certas localidades em dias pré-determinados atendendo à agenda de autoridades municipais, estaduais e federais que participariam do evento. Embora o planejamento da rota da aeronave que transportou o símbolo dos jogos Pan-americanos não tenha ficado a cargo da FAB, o fato suscitou um questionamento, qual seja, que tipo de estratégia a FAB poderia usar para planejar a rota dessa aeronave de apoio? Tratava-se de um evento de logística de transporte aéreo, no qual a aeronave de apoio saiu da cidade do Rio de Janeiro, pousou em mais de trinta localidades e retornou à sua base no Rio de Janeiro. Isso constitui uma missão em circuito fechado. Os problemas de planejamento de rota em circuito fechaO Ten Cel Av Omar José Sarmento dos Santos é piloto de asas rotativas, com do podem ser compa1400h de experiência nesta aviação e rados com o clássico 3000h totais de voo. Possui o Bacharelado em Direito pela Problema do Caixeiro UFPA (1997), o Mestrado em Ciências Viajante (PCV), estudacom ênfase em Pesquisa Operacional pelo ITA (2004) e o Curso de Comando do em Pesquisa Operae Estado-Maior (ECEMAR-2008). cional (PO). A intenção

do autor neste artigo é explorar a disciplina PO, elegendo algumas técnicas e ferramentas para investigação do assunto. Neste artigo, pretende-se responder ao seguinte questionamento: Em que medida a aplicação de técnicas de Pesquisa Operacional para planejamento de rota afetaria o tempo e a distância total percorrida pela aeronave que transportou o símbolo dos jogos Pan-americanos de 2007? Ao final do artigo, os futuros planejadores disporão do conhecimento de técnicas de PO para minimizar a distância total percorrida e economizar recursos no planejamento de rotas em circuito fechado. O artigo está organizado da seguinte maneira: na seção 2 ocorre a contextualização do objeto de estudo, mostra-se a rota originalmente planejada e a distância total prevista para a aeronave de apoio à tocha do Pan; na seção 3 faz-se uma breve revisão da literatura sobre técnicas de Pesquisa Operacional aplicadas ao caso estudado, comentam-se métodos de busca com e sem informação e são apresentadas três heurísticas e um modelo de programação linear adequados à minimização da distância percorrida no planejamento de rotas em circuito fechado; a seção 4 mostra como os dados coletados foram obtidos, a fórmula matemática utilizada para cálculo da distância entre duas localidades e a fonte de erro identificada nesse cálculo; a seção 5 descreve a metodologia do trabalho de pesquisa, descreve os passos seguidos e a limitação do modelo ao considerar distâncias ponto a ponto; a seção 6 apresenta os resultados obtidos, distâncias e percursos planejados por cada método de busca, e realiza-se uma análise comparativa para identificar as vantagens e desvantagens de cada técnica de Pesquisa Operacional utilizada; na seção 7 promove-se o registro das conclusões decorrentes da pesquisa, encerrando o artigo.


2 - CONTEXTUALIZAÇÃO A missão de transporte da tocha do Pan e comitiva foi iniciada pelo COMGAR em apoio ao Ministério do Transporte. A missão foi planejada para ocorrer no período de quatro de junho a cinco de julho de 2007. Apesar do interesse legítimo de o COMGAR de minimizar o consumo de horas de vôo e de diárias, a rota planejada atendeu a uma agenda política e, portanto, a tocha do Pan e comitiva deveriam estar em determinadas localidades em dias que permitissem a participação de autoridades municipais, estaduais e federais envolvidas no evento. Os seguintes aeródromos foram percorridos: Aracaju – SE (SBAR), Belém – PA (SBBE), Belo Horizonte – MG (SBMG), Brasília – DF (SBDF), Boa Vista – RR (SBBV), Campo Grande – MS (SBCG), Curitiba – PR (SBCT), Cuiabá – MT (SBCY), Eduardo Gomes – MN (SBEG), Foz do Iguaçu – PR (SBFI), Florianópolis – SC (SBFL), Fernando de Noronha – PE (SBFN), Galeão – RJ (SBGL), Goiânia – GO (SBGO), João Pessoa – PB (SBJP), Maceió – AL (SBMO), Macapá – AM (SBMQ), Natal – RN (SBNT), Porto Alegre – RS (SBPA), Palmas – TO (SBPJ), Porto Seguro – BA (SBPS), Porto Velho – RO (SBPV), Rio Branco – AC (SBRB), Recife – PE (SBRF), São Luiz – MA (SBSL), Salvador – BA (SBSV), Teresina – PI (SBTE), Paulo Afonso – BA (SBUF), Vitória – ES (SBVT) e Campo Novo do Parecis – MT (SWIN). O encerramento da missão planejada ocorreu após o último pouso previsto em SBGR na localidade de Guarulhos – SP. O tipo de aeronave prevista para o apoio foi o C-130H (Hércules), sediado no Rio de Janeiro – RJ (SBGL ou SBAF). É razoável, portanto, incluir no planejamento o retorno da aeronave para sua sede. Neste artigo, como o foco do estudo é o planejamento da rota, será considerado o retorno para a localidade SBGL como última etapa do planejamento, definindo, com isso, uma rota em circuito fechado. Acrescentando este trecho a rota em circuito fechado percorreria um total de 11546 milhas náuticas (NM), onde 1 NM equivale a aproximadamente 1,86 Km. Para facilitar o entendimento das rotas a serem planejadas, adotou-se a codificação mostrada na Tabela 1. Tabela 1: Codificação adotada para os aeródromos

Fonte: OMAR (2008)

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Figura 1: Rota do planejamento original Fonte: OMAR (2008)

A letra N significa nó, do inglês Node. Esse é o tratamento usual dado às localidades envolvidas num problema de roteamento, abordado em PO. Por exemplo, N31 refere-se ao nó 31, o qual representa a localidade SBVT. A rota definida no planejamento original foi a seguinte: N14 – N23 – N15 – N3 – N31 – N28 – N30 – N1 – N4 – N26 – N18 – N17 – N12 – N20 – N13 – N29 – N22 – N27 – N2 – N19 – N5 – N9 – N25 – N24 – N8 – N32 – N6 – N21 – N10 – N11 – N7 – N16 – N14. O trecho N16 – N14 corresponde ao retorno da aeronave de apoio de SBGR (Guarulhos – SP) para sua sede em SBGL (Galeão – RJ). A Figura 1 mostra o caminho percorrido no planejamento original. O caso estudado refere-se ao planejamento de rota em circuito fechado no qual a aeronave parte de uma determinada localidade, visita outras localidades previstas apenas uma vez e retorna ao local de origem. Tal caminho a ser percorrido se adequa ao Problema do Caixeiro Viajante (PCV), amplamente estudado em Pesquisa Operacional. O caso da aeronave de apoio à tocha do Pan se enquadra nesse contexto.

3 - REVISÃO DA LITERATURA O Problema do Caixeiro Viajante é um clássico e um dos mais tradicionais e conhecidos problemas de programação matemática (GOLDBARG, 2000, p. 397). A definição do PCV, seu objetivo e principais aspectos foram abordados também por estudiosos da área de Inteligência Artificial. O problema do caixeiro-viajante (PCV) é um problema de tour em que cada cidade deve ser visitada exatamente uma vez. O objetivo é encontrar o percurso mais curto. O problema é conhecido por ser NP-difícil, mas um grande esforço tem sido despendido para melhorar os recursos de algoritmos de PCV. Além de planejar viagens para caixeiros-viajantes, esses algoritmos são usados para tarefas como planejar movimentos de máquinas automáticas para perfuração de placas de circuitos e de máquinas industriais em fábricas. (RUSSEL, 2004, p. 69).


3.1 - Métodos de busca sem informação Os métodos de busca para resolução de problemas podem ser sem informação, significando que não há qualquer informação sobre o problema além da definição do mesmo. Para que um problema seja resolvido por um método de busca é necessário saber qual o objetivo a ser perseguido. No caso do PCV, o objetivo é encontrar o percurso mais curto. Apesar da simplicidade do objetivo, outros fatores podem gerar dificuldades para que a solução ótima (caminho mais curto) seja alcançada, pode-se citar, por exemplo, o fator tempo disponível para a busca e o número de nós (localidades) envolvidos no problema. Para se atingir a solução ótima, ou seja, o caminho mais curto no PCV, um método de busca sem informação deverá procurar entre todas as soluções possíveis aquela que registra a menor distância percorrida. Para o caso de n nós tem-se (n-1)! soluções, ou seja, no caso estudado com 32 nós tem-se 31! (trinta e um fatorial) soluções. Caso não sejam verificadas todas as soluções possíveis, não há garantia de se atingir a melhor solução. Infelizmente, esse método de busca exaustivo, no qual todas as soluções são verificadas, consumirá muito tempo quando houver várias localidades que compõem o circuito fechado. Por isso, por vezes, são admitidas soluções viáveis pelo decisor, embora não haja garantia de que seja a melhor solução. 3.2 - Método de Busca com Informação A busca com informação é também conhecida como heurística e pode ser definida como “uma estratégia que utiliza o conhecimento específico do problema, além da definição do próprio problema – pode encontrar soluções de forma mais eficiente que uma estratégia sem informação” (Russel, 2004, p. 94). Algumas heurísticas são comumente usadas para resolução do PCV. 3.2.1 - Nearest Neighbor Heuristic (NNH) Essa é uma resolução do PCV bastante comum: procura o nó mais próximo do nó atual até que o circuito se complete. 3.2.2 - Cheapest Insert Heuristic (CIH) Nessa heurística devem-se tomar dois nós i e j de tal maneira que a distância i – j – i seja a menor possível. . Após deve-se inserir um nó k, que não esteja no circuito, entre os nós que estão no circuito de tal maneira que seja acrescentada a menor distância possível. Isso deve ser repetido até que todos os nós estejam no circuito. As letras i, j e k representam nós, por exemplo, N1 (i), N3

(j) e N4 (k). 3.2.3 - Two-Way Exchange Improvement Heuristic (TWEIH) Essa heurística parte de uma solução inicial para o PCV e depois promove a troca de arcos não adjacentes. Considere dois arcos (i,j) e (k,l) não adjacentes num circuito fechado. Se tais arcos forem removidos do circuito passam a formar dois pedaços A (i,j) e B (k,l). Reconecte os arcos revertendo-os em A e modificando-os para (l,j) e (k,i) ou revertendo-os em B e modificando-os para (i,k) e (j,l). Então, armazene o circuito fechado que apresentou a menor distância percorrida. 3.2.4 - Programação Linear (PL) Constitui um tipo especial de modelo de otimização. Para que um sistema seja representado por um modelo de PL o mesmo deve apresentar algumas características importantes como proporcionalidade, não negatividade, aditividade e separabilidade (GOLDBARG, 2000, p. 31). Para a resolução de vários tipos de problemas de programação linear foram desenvolvidos softwares que contém um algoritmo chamado simplex que utiliza a forma matricial e permite trabalhar problemas com grandes quantidades de variáveis. Um computador pessoal que contenha o programa EXCEL, por exemplo, dispõe do solver que é um solucionador de problemas de programação linear. A formulação matemática do PCV como modelo de programação linear é mais complexa e extrapola o objetivo deste artigo. Pode-se dizer que o problema é designar quais arcos entrarão na solução, estes são os que resultarem valor 1 após a aplicação do algoritmo, os que apresentam valor zero ficam de fora da solução. Ainda é relevante saber que, se o tempo computacional permitir, com o modelo de programação linear é possível atingir a solução ótima, o que não ocorre com as heurísticas.

4 - COLETA DE DADOS Para a aplicação de heurísticas e do modelo de programação linear referentes ao PCV é necessário construir a matriz de distâncias entre as localidades de um dado problema. Neste trabalho, investiga-se o planejamento da rota descrita pela aeronave que transportou a tocha do Pan. Optou-se por calcular as distâncias entre as localidades com uma fórmula matemática que decorre da lei dos cossenos e utiliza as coordenadas geográficas das localidades envolvidas. A terra foi considerada uma esfera perfeita, o que não é verdade e, portanto, consiste numa fonte de erro no cálculo. Spectrum

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As coordenadas geográficas das localidades visitadas pela aeronave da tocha do Pan foram obtidas mediante consulta ao ROTAER. A distância entre dois pontos pode ser obtida em função das coordenadas geográficas, da seguinte maneira:

Após os cálculos, foram testadas aleatoriamente algumas distâncias com a ferramenta de medição do Google Earth. Foram calculadas 496 distâncias em função das coordenadas geográficas de cada localidade extraídas do ROTAER. Como visto, para efeitos de cálculo de distâncias, a terra foi considerada uma esfera perfeita e seu grande círculo equivalente ao de uma esfera com raio igual a 6.378 km ou aproximadamente 3.441,6 NM, uma vez que 1 NM corresponde a aproximadamente 1,853 Km. Como a terra apresenta achatamento nos pólos, as distâncias obtidas são aproximadas.

5 - METODOLOGIA Em termos de dados, para a abordagem do modelo do PCV, torna-se necessário construir uma matriz com as distâncias de cada localidade prevista para uma rota de circuito fechado para todas as demais. Essa matriz foi obtida para o circuito realizado pela aeronave da FAB que transportou o símbolo dos jogos Pan-americanos de 2007. Com a matriz de distâncias aplicam-se heurísticas de resolução do Problema do Caixeiro Viajante, bem como o algoritmo de programação linear previsto para o problema. Para facilitar esse trabalho utilizou-se o software WINQSB em sua versão estudante. De posse das resoluções, faz-se a comparação e análise dos resultados obtidos com o resultado do planejamento original, bem como a comparação dos resultados das heurísticas e do algoritmo do PCV entre si, constatando a influência de tais aplicações nas variáveis tempo e distância percorrida. Dados técnicos de aeronaves foram obtidos mediante consulta a manuais ou a pilotos operacionais nas mesmas. Após a análise, discorrem-se as conclusões e sugerem-se pontos para novos estudos.

5.1 - Limitação do modelo Uma grande limitação do modelo é o fato de que 22

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as distâncias foram tomadas ponto a ponto. Na realidade, a missão deveria ser planejada considerando as aerovias previstas pelo Sistema e Controle do Espaço Aéreo (SISCEA). Encontrar o menor caminho, entre todos os possíveis, percorrendo aerovias constitui um problema de fluxo de rede que não é objeto deste trabalho. As rotas apresentadas neste trabalho constituem trechos diretos e não obedecem aos perfis de aerovias. Imagine uma rota A que apresenta uma distância a ser

Figura 2: Visualização da rota NNH Fonte: OMAR (2008)

percorrida menor que outra rota B, ambas ligando as localidades visitadas diretamente. É intuitivo pensar que isso também ocorrerá se ambas as rotas percorrerem os trajetos conforme os perfis das aerovias. Apesar das distâncias utilizadas não considerarem o percurso em aerovias, a metodologia pode ser aplicada, uma vez que isso ocorre para todas as heurísticas e para o modelo de programação linear de resolução do PCV e por isso é possível comparar os resultados.

6 - RESULTADOS E ANÁLISE

Figura 3: Visualização da rota CIH Fonte: OMAR (2008)

Para a aplicação das heurísticas e da programação linear para resolução do PCV utilizou-se o software WINQSB, versão estudante, de autoria de Yhi-Long Chang. O programa WINQSB foi processado num desktop HP m8240, Dual Core, processador de 1,90 GHz e 2 MB de memória RAM. O planejamento foi feito para as localidades pre-


vistas na rota da aeronave que transportou o símbolo dos jogos Pan-americanos, a tocha do Pan. Na seqüência são apresentados as técnicas de PO utilizadas e os resultados obtidos com a aplicação do software WINQSB.

6.2 - Cheapest Insert Heuristic (CIH) A distância total do planejamento da rota obtido com essa heurística é de 10.226 NM, valor da função objetivo. A rota planejada é a seguinte: N17 – N20 – N12 – N13 – N27 – N19 – N2 – N29 – N30 – N28 – N23 – N31 – N14 – N11 – N21 -N10 – N6 – N25 – N24 – N5 – N9 – N32 – N8 – N7 – N16 – N3 – N15 – N4 – N22 – N1 – N18 – N26 – N17. A Figura 3 mostra a trajetória planejada.

6.3 - Two-Way Exchange Improvement Heuristic (TWEIH) A distância total do planejamento da rota obtido com essa heurística é de 8.554 NM, valor da função objetivo. A rota planejada é a seguinte: N30 – N1 – N28 – N23 – N31 – N3 – N14 – N16 – N7 – N11 – N21 – N10 – N6 – N25 – N24 – N5 – N9 – N32 – N8 – N15 – N4 – N22 – N19 – N2 – N27 – N29 – N13 – N12 – N20 – N17 – N26 – N18 – N30. A Figura 4 mostra a trajetória planejada.

Figura 4: Visualização da rota TWEIH Fonte: OMAR (2008)

6.1 - Nearest Neighbor Heuristic (NNH) A distância total do planejamento da rota obtido com essa heurística é de 8.895 NM, valor da função objetivo. A rota planejada é a seguinte: N1 – N18 – N26 – N17 – N20 – N12 – N13 – N29 – N27 – N2 – N19 – N9 – N5 – N24 – N25 – N32 – N8 – N6 – N10 – N7 – N11 – N21 – N16 – N14 – N3 – N31 – N23 – N28 – N30 – N22 – N4 – N15 – N1. A Figura 2 mostra a trajetória planejada.

6.4 - Programação linear (PL) A distância total do planejamento da rota obtido com essa heurística é de 7.981 NM, valor da função objetivo. A rota planejada é a seguinte: N1 – N28 – N23 – N31 – N3 – N14 – N16 – N7 – N11 – N21 – N10 – N6 – N15 – N4 – N22 – N8 – N32 – N25 – N24 – N5 – N9 – N19 – N2 – N27 – N29 – N13 – N12 – N20 – N17 -N26 – N18 – N30 – N1. A Figura 5 mostra a trajetória planejada pela técnica Programação Linear.

6.5 - Análise comparativa A variável mais significativa para economia de tempo e combustível é a distância percorrida. A distância total percorrida pelo planejamento efetuado (Planejamento Inicial da tabela) foi de 11.546 NM. Após investigarem-se os fatores distância, tempo de processamento, horas de vôo, combustível consumido e custo de combustível, todos os dados foram reunidos numa única tabela para melhor visualização.

Figura 5: Visualização da rota PL Fonte: OMAR (2008)

Tabela 2: Quadro comparativo Tabela 2: Quadro Comparativo Rota

Distância (NM )

Tempo CPU

Horas Vôo (a 280 kt)

11546

Não Pertinente

41h 15 minutos

233422

zero segundo

31h 45 minutos

183254

10226

0,013 segundo

36h 30 minutos

208407

8554

0,303 segundo

30h 35 minutos

176121

7981

48h 38 minutos

28h 30 minutos

165889

Planejamento Original NNH CIH TWEIH PL

Fonte: OMAR (2008)

8895

Combustível (lb)

Custo QAV-1 (a R$ 3,13 o litro) R$ 1.315.097,00 R$ 1.032.450,00 R$ 1.174.165,00 R$ 992.268,00 R$ 934.620,00

Pelos valores expendidos, verifica-se que a técnica de Programação Linear é a melhor nos quesitos distância percorrida, consumo de horas de vôo, de combustível e de recursos financeiros. Essa técnica de PO, no entanto, apresentou, para o caso estudado, um elevado tempo de processamento. Tal fato poderia inviabilizar sua utilização, caso o prazo para apresentar o planejamento da rota fosse inferior ao tempo necessário para a obtenção do resultado final. Spectrum

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A técnica TWEIH se apresenta como a segunda melhor opção nos quesitos citados no parágrafo anterior. Como terceira opção aparece a técnica NNH. Finalmente, a última opção quanto aos fatores mencionados foi a técnica CIH. A diferença de tempo de processamento entre as heurísticas é irrelevante. As heurísticas disponíveis para a resolução do problema mostraram tempos de processamento inferiores a um segundo, no caso da tocha do Pan que continha 32 nós (localidades). Isso indica que, em tempo aceitável, o planejador disporia de, provavelmente, três rotas diferentes para escolher uma. Saberia ainda qual a distância total a ser percorrida em cada rota e seria possível calcular o consumo de horas de vôo e combustível. Não há garantia de que uma solução obtida por heurística seja a melhor possível. Sugere-se que o planejador utilize num primeiro momento as heurísticas para obter alternativas de planejamento em tempo hábil e, após, o modelo de Programação Linear para que seja obtida a melhor solução possível. Caso o modelo demore muito, basta cancelar o processamento e escolher dentre as rotas apresentadas pelas heurísticas. Se o tempo for suficiente, o planejador disporá da solução ótima que pode ou não ser diferente das obtidas pelas heurísticas. As soluções encontradas impactaram os fatores tempo e distância percorrida. Em relação a rota originalmente planejada, o pior resultado das técnicas de PO apresenta uma redução de 1320 milhas náuticas de distância e de 04:45 horas de vôo. O melhor resultado, apresenta uma economia de 3565 milhas náuticas e 12:45 horas de vôo. Obteve-se ainda uma economia no consumo de combustível de no mínimo 25015 libras de QAV-1 equivalente a R$ 140.932,00. Essa economia poderia chegar a um máximo de 67533 libras de QAV-1 equivalente a R$ 380.477,00. Respondendo o questionamento formulado, os fatores considerados seriam afetados com uma redução nos valores necessários para o cumprimento da missão. Em resumo, o impacto da utilização de técnicas de Pesquisa Operacional se deu na economia de horas de vôo e da distância total percorrida. Afetou, ainda, na economia de combustível e seu equivalente em recursos financeiros. Acredita-se, face aos resultados e a análise realizada, que a utilização de técnicas de PO contribuiu para mostrar, aos idealizadores de rotas em circuito fechado, alternativas viáveis e econômicas na arte de planejar. Como sugestão para trabalhos futuros, indica-se o estudo do impacto de fluxos de rede que minimizem a distância utilizando aerovias como trecho de ligação entre as localidades para o caso em questão. Tal pesquisa poderá trazer ensinamentos relevantes para o planejamento de missões no contexto do tráfego aéreo. 24

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7 - CONCLUSÕES Este artigo se propôs a responder a seguinte pergunta: “Em que medida a aplicação de técnicas de Pesquisa Operacional para planejamento de rota afetaria o tempo e a distância total percorrida pela aeronave que transportou o símbolo dos jogos Pan-americanos de 2007?” Aplicaram-se técnicas de Pesquisa Operacional para se efetuar planejamentos de rota. Tais técnicas consistiram de heurísticas de resolução do Problema do Caixeiro Viajante como as técnicas NNH, CIH e a TWEIH, e de um modelo de Programação Linear. Todas as técnicas proporcionariam uma diminuição no tempo e na distância percorrida pela aeronave de apoio, quando comparadas com o efetuado no planejamento original. Os resultados obtidos mostraram que, entre as heurísticas, a técnica da Heurística da Melhoria Pela Troca de Dois Caminhos mostrou-se mais eficiente quando aplicada ao caso estudado. O modelo de Programação Linear apresentou a menor distância planejada entre todas as técnicas de PO. Resume-se o ensinamento obtido com aplicação de técnicas de PO para planejamento da rota ao caso estudado a uma só palavra, economia. Economizar-se-ia com a diminuição na distância percorrida, nas horas de vôo, no consumo de combustível e no seu equivalente em recursos financeiros.

8 - REFERÊNCIAS [1] GOLDBARG, Marco César. Otimização combinatória e programação linear: modelos e algoritmos. Rio de Janeiro: Campus, 2000. [2] SANTOS, Omar José Sarmento dos. Pesquisa operacional no planejamento de rota em circuito fechado para aeronave da força aérea brasileira. Rio de Janeiro: Escola de Comando e Estado-Maior (ECEMAR), 2008. 59p. [3] RUSSELL, Stuart Jonathan e NORVIG, Peter. Inteligência artificial. Tradução de PubilCare Consultoria. Rio de Janeiro: Elsevier, 2004. [4] WEISSTEIN, Eric W. Great Circle. From MathWorld – A Wolfram Web Resource. Disponível em: <http://mathworld.wolfram.com/GreatCircle.html.> Acesso em: 15 maio 2008.


25 metodologia de apoio a deciSão para oS proceSSoS de Seleção de alVoS e armamentoS Maj Av Hélcio Vieira Junior Prof Dr Karl Heinz Kienitz Profa Dra Mischel Carmen Neyra Belderrain Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA)

1 - introdução

O Maj Av Hélcio Vieira Junior é líder de Esquadrão de Caça e instrutor da aeronave A-1, com mais de 1000 horas de caça. Concluiu o CFOAv em 1991. Possui o curso básico de GE – 1998, Mestrado em Engenharia de Produção com ênfase em Pesquisa Operacional, na COPPE/UFRJ (2003), Extensão em Gerência de Projetos pela Fundação Getúlio Vargas (2004) e atualmente é doutorando em Análise Operacional pelo programa PPGAO no ITA.

O Prof. Dr. Karl Heinz Kienitz é professor do Departamento de Sistemas de Controle da Divisão de Engenharia Eletrônica do ITA. Possui graduação e pós-graduação nível mestrado em Engenharia Eletrônica, pelo Insituto Tecnológico de Aeronáutica, e Doutorado em Ciências Técnicas pelo Insitut für Automatik, Swiss Fed. Inst. of Technology Zürich e Estágio de pósdoutorado pelo Institut für Robotik und Systemdinamik, Deutcshes Zentrum für Luft – und Raumfahrt (DLR), Oberpfaffenhofen, Alemanha. É Capitão Engenheiro da reserva desde de 1993.

Durante a preparação para qualquer confronto militar, dois processos se destacam pela sua grande influência no resultado da disputa: a seleção de alvos e a seleção de armamentos. A seleção de alvos (do inglês targeting) pode ser definida como o processo que prioriza, dentre uma lista de alvos, aqueles que deverão ser atacados. A seleção de armamentos (do inglês weaponing), por sua vez, é o procedimento por intermédio do qual os especialistas estudam e determinam o tipo e a quantidade de armamentos necessários para que este atinja o efeito desejado, com base na análise física e estrutural do alvo. O clássico problema de designação arma-alvo – WTA (do inglês Weapon-Target

Assignment) encontrado na literatura e as metodologias de apoio à decisão multicritério possuem claras afinidades com os processos anteriormente referidos. Desta forma, o objetivo deste artigo é a proposta de uma adaptação da formulação clássica do WTA e o uso da metodologia MACBETH para a resolução dos problemas de seleção de armamentos e de alvos. Este trabalho está estruturado da seguinte maneira: na próxima seção o WTA clássico e um dos mais importantes métodos de apoio à decisão multicritério chamado MACBETH serão revistos; a seção 3 introduzirá a metodologia proposta e na última seção encontram-se as conclusões.

2 - reViSão metodolÓgica 2.1. wta - problema de designação arma-alvo O problema de designação arma-alvo vem sendo estudado há mais de cinco décadas, sendo que podemos listar como uma das primeiras abordagens e uma das mais recentes, respectivamente, os trabalhos de Manne [1] e Ahuja et al [2]. Este problema é definido como a modelagem na qual se deseja maximizar o efeito total esperado nos al-

A Prof.ª Mischel Carmen Neyra Belderrain possui graduação em Investigación Operativa - Universidad Nacional Mayor de San Marcos (1978), mestrado em Engenharia de Sistemas e Computação pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1984) e doutorado em Engenharia Aeronáutica e Mecânica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (1998). Atualmente é professora associada do Instituto Tecnológico de Aeronáutica, consultora ad-hoc da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo. Tem experiência na área de Engenharia de Produção, com ênfase em Pesquisa Operacional, atuando principalmente nos seguintes temas: análise de decisão, métodos de apoio à decisão multicritério, pesquisa operacional aplicada a área de saúde e metodologias de ensino de Pesquisa Operacional.


vos inimigos usando um número limitado de armas. Para tanto, foi proposto um problema de programação matemática não-linear. 2.2. macbeth A Análise de Decisão Multicritério é uma forma de abordar problemas que leva em conta que situações da vida real possuem, via de regra, diversas variáveis (critérios). De acordo com Gomes, Araya e Carignano [3], “os métodos de Apoio Multicritério à Decisão têm um caráter científico e, ao mesmo tempo, subjetivo, trazendo consigo a capacidade de agregar, de maneira ampla, todas as características consideradas importantes, inclusive as não quantitativas...”. A metodologia MACBETH (Measuring Attractiveness by a Categorical Based Evaluation Technique – Mensuração de Atratividade através de uma Técnica de Avaliação Baseada em Categorias) é uma técnica de tomada de decisão multicritério discreta que, através de julgamentos qualitativos sobre diferenças de valores, pode quantificar a atratividade relativa de opções. O MACBETH [4] é uma metodologia interativa e construtivista que adota o modelo de agregação aditiva com os objetivos de: • Dar suporte interativo de aprendizagem sobre um problema de avaliação; e • Elaborar recomendações para priorizar e selecionar opções no processo de tomada de decisão individual ou em grupo. O início do procedimento proposto pela metodologia se dá através da solicitação ao decisor de verbalmente julgar a diferença de atratividade entre cada par de opções através de uma das categorias semânticas listadas na tabela I. O método proporá uma escala numérica que obedeça a matriz de julgamentos do decisor. Se não for possível obter uma escala que obedeça a um conjunto de regras lógicas, então com MACBETH serão apontadas as inconsistências da matriz de julgamentos e propostas de modificações para tornar a matriz consistente.

3 - METODOLOGIA PROPOSTA 3.1. avaliação do valor unitário dos alvos O modelo matemático proposto no problema WTA original utiliza pesos w j para cada alvo j. Estes pesos são chamados de valores unitários. Uma pergunta que imediatamente se levanta é: como inferir os valores unitários de cada alvo? Como ser coerente com a pontuação atribuída a cada alvo se as características dos alvos podem diferir enormemente? Por exemplo: como comparar a importância de aeronaves de caça com o centro de comando e controle (C2)? Sem as aeronaves não existe finalidade para o C2 e vice-versa. Para solucionar tal óbice, nossa proposta faz uso da metodologia MACBETH para o levantamento dos valores unitários dos alvos. Ilustraremos a proposta com um exemplo: ima26

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gine que se deseje obter a superioridade aérea no teatro de operações - TO. Foram levantados vários alvos de interesse de acordo com a tabela II. Inicialmente, os alvos devem ser agrupados de acordo com características em comum. No nosso exemplo isto foi feito de acordo com a figura 1. Com o uso da metodologia MACBETH, faz-se o julgamento par a par do primeiro nível do agrupamento de acordo com as diferenças de atratividade listadas na tabela I. A figura 2 ilustra a tabela de julgamentos feita para o primeiro nível do agrupamento. Observe que o decisor não precisou utilizar nenhum valor cardinal até o momento. Ele/ela apenas necessitou explicitar qual alternativa lhe pareceu mais atrativa e quão (em um sentido semântico) uma é melhor do que outra. O software M-MACBETH (implementação da metodologia MACBETH disponível em http://www.mmacbeth.com/ ) gerou como saída aos julgamentos explicitados na figura 2 uma escala chamada de pré-cardinal. Esta escala, após as considerações (modificações) feitas pelo decisor, transforma-se em um escala cardinal, tornando-se os pesos que cada agrupamento de primeiro nível terá. A figura 3 lista as escalas pré-cardinal (à esquerda) e cardinal (à direita). Repete-se este procedimento agora para os demais níveis, atentando-se de construir tabelas de julgamento internas ao nível anterior, e.g., apenas serão julgados no 2° nível do C2 as alternativas (1) radares, (2) Centro de C2 e (3) Link C2. Deste modo, constrói-se uma estrutura hierarquizada onde o valor unitário w j será a multiplicação dos pesos dos diversos níveis de cada alvo, conforme ilustrado na tabela III. Observe que a somatória dos valores unitários de cada alvo é um. Isto nos possibilita utilizar como subproduto desta proposta o acompanhamento da campanha, pois o somatório dos valores individuais dos alvos já atacados será um indicador da porcentagem da campanha já realizada. 3.2. formulação matemática proposta para a resolução dos problemas de seleção de armamentos e alvos Suponha que o decisor tenha disponíveis 4 aeronaves A-1 para realizar o ataque aos alvos Radar 1, Centro de C2 e Distribuidora de Eletricidade B1 e que as probabilidades de destruição dos alvos quando atacados por 2 ou 4 aeronaves A-1 sejam dadas pela tabela IV. O decisor deverá optar entre atacar o radar 1 e o centro de C2 cada um com duas aeronaves (soma dos valores unitários: 0,060+0,083=0,143) ou atacar a distribuidora de energia B1 (valor unitário de 0,152) com quatro aeronaves. Como a diferença entre o valor unitário da última com a soma dos valores unitários das primeiras é muito pequena, o que influenciará a decisão será a probabilidade de destruição. No nosso exemplo, é mais lógico atacar os dois primeiros alvos, pois suas probabilidades de destruição (maiores que 90%) são muito maiores que a probabilidade de destruição do último


(abaixo de 50%). Isto nos mostra que o valor unitário dos alvos não responde sozinho pela decisão de quais alvos atacar. A probabilidade de destruição dos alvos deve de alguma forma ser levada em conta para a tomada desta decisão. Nossa proposta para a seleção de alvos e armamentos consiste em ponderarmos os valores unitários dos alvos pelas suas probabilidades de destruição e utilizarmos um modelo de programação inteira para maximizar estes valores unitários ponderados dada a restrição do número de armamentos (aeronaves) disponível. O modelo proposto trás as seguintes inovações em relação ao modelo WTA clássico: • É um modelo de programação linear inteira: mais tratável que um modelo de programação não-linear. • Fornece como saída, além da lista de alvos a serem atacados, o agrupamento ideal de aeronaves (tipo e quantidade) – denominado esquadrilha – para realizar tal ataque. • Assegura uma probabilidade mínima de destruição aceitável para os alvos. 3.3. exemplo da aplicação da metodologia proposta Abordaremos nesta seção um exemplo hipotético no qual o decisor tem as seguintes aeronaves disponíveis: 12 A-1, 12 F-5, 12 A-29 e 12 AT-26. Foi definido que a probabilidade mínima de destruição de cada alvo é de 80% e que os valores unitários de cada alvo são os listados na tabela III. A tabela V mostra a probabilidade de destruição de cada alvo quando atacado por diversas aeronaves. As esquadrilhas foram formadas por similaridades (velocidade e alcance) entre as aeronaves: aviões A-1 e F-5 podem voar juntos em uma esquadrilha e aeronaves A-29 e AT‑26 idem. O número de aeronaves de um tipo dentro de cada esquadrilha foi n2 ∈ {0, 2, 4, 6,8,10,12} . Deste modo, formaram-se 90 tipos diferentes de esquadrilha. O resultado da aplicação da metodologia proposta para a definição dos alvos a serem atacados e por quais esquadrilhas para os dois primeiros ataques (considerouse que o primeiro ataque teve 100% de êxito) foram os listados na tabela VI, onde na coluna ataque temos qual esquadrilha foi designada para realizar o ataque e os números entre parênteses indicam a probabilidade de destruição do alvo quando atacado pela esquadrilha. Observe que os alvos designados para o 1° ataque não foram escolhidos seguindo estritamente a ordenação dos valores unitários. O alvo Paiol – B2, por exemplo, não foi designado para os dois primeiros ataques apesar de possuir o terceiro maior valor unitário. Isto se deve ao fato de sua probabilidade de destruição ser muito pequena (vide tabela V). Nas últimas duas linhas da tabela VI encontramse os indicadores da porcentagem da campanha realizada (somatório dos valores unitários dos alvos já atacados).

O primeiro ataque foi responsável por 43,68% da campanha, apesar de atacar somente 23,07% da totalidade dos alvos.

4 - CONCLUSÃO Foi proposta uma adaptação da formulação clássica do problema de designação arma-alvo – WTA e o uso da metodologia multicritério chamada MACBETH para a resolução dos problemas de seleção de armamentos e de alvos. Na segunda seção, o modelo WTA clássico e a metodologia de apoio à decisão multicritério MACBETH foram revistos e a seção 3 introduziu nossa proposta. O uso de uma metodologia científica de apoio a decisão multicritério possibilita uma melhor fundamentação aos julgamentos do decisor no tocante ao estabelecimento dos valores unitários de cada alvo. Além disto, o acompanhamento da campanha pelo somatório dos valores individuais dos alvos já atacados mostra-se útil como um indicador da porcentagem da campanha já realizada O modelo de programação linear inteira proposto trouxe várias inovações em relação ao modelo WTA clássico: (1) por ser um modelo de programação linear inteira é mais tratável que um modelo de programação não-linear; (2) fornece como saída, além da lista de alvos a serem atacados, o agrupamento ideal de aeronaves (tipo e quantidade) – denominado esquadrilha – para realizar tal ataque; e (3) assegura uma probabilidade mínima de destruição aceitável para os alvos. Como trabalhos futuros, sugere-se a inclusão no modelo proposto de restrições quanto ao alcance das aeronaves e janelas de horário para os alvos serem atacados (HSO – hora sobre o alvo).

5 - Bibliografia [1] Manne, Alan S. (1958). A Target-Assignment Problem. Operations Research Vol 6, 346-351. [2] Ahuja, R. K., A. Kumar, K. C. Jha & J. B. Orlin. (2007). Exact and Heuristic Algorithms for the Weapon-Target Assignment Problem. Operations Research Vol 55, n° 6, 1136-1146. [3] Gomes, L. F. A. M., Araya M. C. G. & Carignano C. (2004). Tomada de Decisões em Cenários Complexos. São Paulo: Pioneira Thomson Learning. [4] Bana e Costa, C. A., De Corte, J.-M. & Vansnick, J.-C. (2003). MACBETH.

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Anexos do Artigo: METODOLOGIA DE APOIO A DECISÃO PARA OS PROCESSOS DE SELEÇÃO DE ALVOS E ARMAMENTOS Maj Av Hélcio Vieira Junior Prof Dr Karl Heinz Kienitz Profa Dra Mischel Carmen Neyra Belderrain Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA)

Figura 1. Agrupamento (clustering) dos alvos

Figura 2. Tabela de julgamentos para o primeiro nível do agrupamento


Figura 3. Escala pré-cardinal (esquerda) e escala cardinal (direita)

Tabela I. Categorias semânticas do MACBETH

Tabela II. Alvos selecionados para a campanha de Superioridade Aérea


Tabela III. Cálculo do valor unitário dos alvos selecionados

Tabela IV. Probabilidades de destruição


Tabela V. Probabilidade (hipotética) de destruição de alvos quando atacados por uma aeronave

Tabela VI. Resultado da aplicação da metodologia proposta


28 aplicação do delineamento de eXperimentoS na identificação de táticaS e eQuipamentoS Que contribuam para a redução do nÚmero de baiXaS em combate Maj Com Emanuel Alexandre Moreira Pessanha Prof Ricardo Sutério Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA – São José dos Campos, SP Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE – São José dos Campos, SP

1 - introdução Na história da humanidade as guerras sempre deixaram um saldo negativo composto principalmente pelo número de baixas, danos ao meio ambiente e destruição da infra-estrutura de diversas cidades, sem contar com os elevados gastos financeiros e o desgaste psicológico da população. Em 1991, na Guerra do Golfo, os militares americanos obtiveram uma redução significativa do número de baixas de suas O Professor Ricardo Sutério é pesquiforças, quando comsador/tecnologista sênior do Instituto parado proporcionalNacional de Pesquisas Espaciais - INPE, mente ao da 2ª Guerra e professor colaborador no Instituto Mundial e Guerra do Tecnológico de Aeronáutica – ITA com Vietnam. experiência na área de metrologia com O mesmo ênfase em ensaios, calibração, desenvolvimento de métodos de medição e aconteceu no Afegaanálise estatística. nistão e na invasão do Atua principalmente nas áreas de meIraque. Nestas ocasitrologia, calibração e ensaios em vibraões, o aparato tecnoção, vácuo, temperatura e umidade, lógico poupou diversas ESPI, tensões residuais, medição por vidas humanas, o que coordenadas e GD&T. revelou mais uma vez a Ministra as disciplinas de Metrologia preocupação dos exérCientífica e Industrial e Planejamento citos com a redução do e Análise de Experimentos, no Programa de Pós-Graduação em Engenharia número de baixas. Aeronáutica e Mecânica do ITA. Dentro deste

contexto, o Delineamento de Experimento (DOE) destaca-se como uma poderosa ferramenta de pesquisa e otimização. O DOE permite um estudo mais aprofundado de uma situação, pois cria condições para a análise da significância dos diversos fatores envolvidos. Deste modo, o presente estudo tem o objetivo de propor a identificação de táticas e equipamentos que contribuam significativamente para a redução do número de baixas em combate, por meio da aplicação do DOE nos dados gerados pelo Centro de Avaliação de Adestramento do Exército – CAAdEx. O CAAdEx possui um sistema que contabiliza a quantidade de baixas durante os exercícios realizados entre duas forças oponentes, conhecidos como exercícios de dupla ação. O sistema é utilizado para avaliar o grau de adestramento de diversas tropas. A seguir, na seção A, são apresentadas algumas propostas de delineamento de O Maj Com Pessanha, do Exército experimentos. O siste- Brasileiro, formado na AMAN em ma utilizado pelo CA- 1993, é mestrando pelo Programa de Pós-graduação em Aplicações AdEx na obtenção dos Operacionais – PPGAO (ITA) na área dados é brevemente de Análise Operacional. Possui cursos de Guerra Eletrônica descrito na seção B. Na realizados no Exército (CIGE), o Curso seção C, para ilustrar a Operacional de Guerra Eletrônica aplicação do DOE, um (GITE) e o Curso de Especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético estudo de caso foi rea- (GITE/ITA), os dois últimos realizados lizado com dados cole- na Força Aérea Brasileira.


tados pelo CAAdEx e por fim, as principais conclusões do trabalho são apresentadas. 1.1. Delineamento de experimentos O DOE envolve o estabelecimento das ações a serem adotadas durante a fase de aquisição de dados experimentais. Assim, busca-se controlar a influência dos fatores externos sobre a variável resposta de interesse, tornando possível a avaliação correta dos efeitos sobre a resposta do processo analisado. De uma maneira geral, planejar um experimento significa especificar a unidade experimental, os fatores externos a serem controlados e a variável resposta em análise. Além disso, é necessário definir a maneira de designar os tratamentos às unidades e o número de unidades experimentais que serão testadas. A unidade experimental é a unidade física ou biológica usada para conduzir o experimento. No caso em questão, a unidade experimental é um grupamento de combatentes que realiza ações no terreno. A variável resposta em análise é a característica medida ou observada no experimento. Neste trabalho, a variável resposta é a quantidade de baixas, uma vez que o objetivo é identificar táticas e equipamentos que contribuam para a redução da ocorrência das mesmas. As táticas e os equipamentos são exemplos de fatores, cujos níveis ou categorias são os tratamentos aplicados às unidades experimentais. Por fim, é preciso verificar a quantidade de unidades experimentais a ser utilizada. Esta quantidade pode estar limitada devido ao custo ou a outros fatores. Com relação à forma como as unidades experimentais são arranjadas, basicamente, há três tipos de delineamento: • inteiramente ao acaso, quando as condições experimentais são homogêneas em todas as unidades experimentais testadas; • em blocos casuais, quando as condições experimentais não são homogêneas, mas podem ser agrupadas em conjuntos homogêneos denominados blocos; • em quadrados latinos, proposta deste trabalho, quando se deseja avaliar o efeito de uma aplicação tecnológica. Nos experimentos inteiramente ao acaso ou ensaios randômicos, os tratamentos são designados aleatoriamente às unidades experimentais. A única exigência, para que seja possível adotar este delineamento, é a similaridade das unidades experimentais em relação à variável que se quer estudar. No entanto, quando o pesquisador dispõe de pequenos grupos de unidades similares, mas em quantidade insuficiente para executar o experimento, o mesmo

deve optar em fazê-lo em blocos. Nestes experimentos, os erros gerados pela utilização de blocos diferentes são considerados de forma a não interferir nos resultados da análise. A seguir, são propostos alguns delineamentos experimentais para o planejamento e análise dos resultados obtidos durante os exercícios de dupla ação. 1) Avaliação de táticas e equipamentos: Inicialmente são propostos dois experimentos, um para avaliação de táticas e outro para avaliação de equipamentos. No caso da avaliação das táticas, as tropas devem usar os mesmos equipamentos. Por sua vez, em relação à avaliação dos equipamentos, as táticas utilizadas devem ser as mesmas. Assim busca-se diminuir as fontes de variações entre os resultados. Nos dois casos, a variável resposta é o número de baixas em combate e as unidades experimentais são os grupamentos de combates. Admitindo-se que os grupamentos são homogêneos, possuem um mesmo efetivo, lutam contra a mesma força oponente e as condições da missão (local, período do dia, condições meteorológicas e informações) não se alteram entre os ensaios, os dois planos experimentais podem ser considerados experimentos completamente aleatorizados. Neste caso, cada grupamento é uma repetição (réplica). Na Tabela I, é apresentado o plano experimental para a avaliação das táticas de combate. TABELA I: PLANO EXPERIMENTAL PARA AVALIAR TÁTICAS DE COMBATE

Se a hipótese de homogeneidade dos grupamentos não for válida, cada grupamento pode ser tratado como sendo um bloco no qual todas as táticas ou equipamentos são testados. Para a avaliação de táticas e equipamentos em um mesmo experimento propõe-se o delineamento de um plano fatorial com dois fatores: tática e equipamento, conforme ilustrado na Tabela II. Se os grupamentos de combatentes, por exemplo, g1, g2 e g3 forem semelhantes, tem-se um experimento fatorial completamente aleatorizado, caso contrário o planejamento fatorial tem três blocos. Os dois níveis de cada fator são identificados pelos sinais de adição (+) e de subtração (-).

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TABELA II PLANO FATORIAL PARA ANALISAR TÁTICAS E EQUIPAMENTOS

2) Avaliação do efeito de uma aplicação tecnológica: Para avaliar a significância do efeito de uma aplicação tecnológica pode-se utilizar o quadrado latino. Esse delineamento exige a construção de blocos nas duas direções da matriz de dados, em quantidades iguais de linhas e colunas, conforme ilustrado na Tabela III. Neste caso, pode ser realizada a avaliação dos efeitos da aplicação de uma tecnologia sobre o número de baixas em combate. Como exemplo, a tecnologia inerente à atividade de guerra eletrônica (GE) pode atuar como um fator a ser desdobrado nos seguintes níveis: operações A (sem GE), B (ações de GE passiva) e C (ações de GE passivas e ativas). Como, neste caso, o objetivo é avaliar os efeitos da tecnologia inerente à atividade de GE sobre o número de baixas em combate, os grupamentos, homogêneos apenas dentro das respectivas colunas, são considerados como blocos, assim como as missões. TABELA III: QUADRADO LATINO PARA AVALIAÇÃO DAS AÇÕES DE GE

Fig. 2: Emissor laser.

micos para as tropas executantes. Ainda, em relação à realização dos experimentos, verificou-se a necessidade da execução de um exercício anterior com as tropas envolvidas. Com isso, procura-se evitar que o primeiro experimento não diferencie dos demais por falta de warm up com as condições de teste, uma vez que os exercícios de dupla ação e a ambientação com o local da missão deixam de ser novidades a partir da realização da segunda amostragem. Além disso, as tropas envolvidas nos experimentos devem retratar um grupamento já constituído, com experiência de já ter atuado em conjunto. Neste aspecto, um grupamento formado apenas para executar o experimento, com integrantes de diversas origens, pode comprometer os resultados obtidos pela baixa eficiência, resultante da falta de atuação em conjunto por parte dos combatentes. 1.3. Equipamentos empregados nos exercícios realizados pelo CAAdEx

Fig. 1: Sistema PDD.

Conforme ilustrado na Tabela III, a alocação dos níveis do fator de interesse é realizada de maneira que cada tratamento só deve aparecer uma vez em cada coluna e uma vez em cada linha. Com isso, o DOE ilustrado na Tabela III pode contar com três grupamentos diferenciados e três missões realizadas, estas inclusive em locais distintos. Este modelo torna os experimentos mais dinâ30

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Nos DOE propostos na seção A, a quantidade de baixas em combate é medida por meio dos equipamentos conhecidos internacionalmente como Personal Detection Device – PDD. O PDD engloba um conjunto de sensores laser espalhados no colete e no capacete de cada combatente, semelhante aos apresentados na (Fig. 1). Este conjunto é sensibilizado pelos pulsos gerados nos emissores de laser, colocados nos canos das armas portáteis dos combatentes e disparados no momento em que são executados tiros com a munição de festim (Fig. 2). Cada sensor, ao ser atingido por um pulso laser, permite a avaliação do efeito provocado pelo tiro adversário ou até mesmo amigo. Neste caso, são registrados os fratricídios, também conhecidos como fogo amigo. 1.4. Aplicação do DOE na análise de risco das missões


(Estudo de Caso) Diferentemente das propostas apresentadas, o exemplo abordado neste trabalho refere-se à análise de risco das missões, pelo fato dos dados disponibilizados pelo CAAdEx não serem coletados segundo a ótica do DOE. Só assim, foi possível exemplificar uma das poucas análises que permitiram a aplicação do DOE. Neste caso, o delineamento proposto tem o objetivo de identificar as missões que envolvem maiores riscos à vida dos combatentes. Os tratamentos a serem comparados são as missões. Para este experimento foram selecionadas 5 missões de combate (com a respectiva tática e força oponente considerada), a serem executadas por três grupamentos homogêneos (com equipamentos e efetivos iguais). A seguir, na Tabela IV, são apresentados os resultados experimentais.

Os gráficos dos resíduos, abaixo, indicam um padrão aleatório (Fig. 4a) para erros normalmente distribuídos (Fig. 4b) e variâncias constantes (Fig. 4c).

TABELA IV RESULTADOS EXPERIMENTAIS

Uma análise exploratória dos resultados apresentados na Tabela IV revela que os desempenhos dos grupamentos não são tão diferentes (Fig. 3a) e que a missão 5 apresenta um elevado número de baixas, enquanto a missão 1 apresenta uma quantidade reduzida, conforme ilustrado pelo boxplot na Fig. 3b. Assim, o modelo subjacente ao experimento é apresentado abaixo: onde yi é a quantidade de baixas do tratamento (missões) i, µ é a média global, τi é o efeito do i-ésimo tratamento e εi é o erro aleatório com distribuição normal.

(a) Grupamento x Nº de Baixas

Fig. 4: Gráficos dos resíduos.

Como conseqüência, as conclusões da análise exploratória satisfazem as hipóteses assumidas para o termo aleatório εi e, portanto, permitem a utilização da análise da variância (ANOVA) na análise dos dados experimentais. A ANOVA permite avaliar se as diferenças observadas entre as médias do número de baixas ocorridas nas missões 1, 2, 3, 4 e 5 são suficientemente grandes para serem tomadas como evidência de que as mesmas são diferentes. Por meio da ANOVA pode-se inferir sobre a significância dos efeitos dos tratamentos (τ1, τ2, τ3, τ4 e τ5 ) e assim saber se o número médio de baixas é o mesmo em todas as missões avaliadas. A investigação é conduzida pelo teste de hipóteses descrito abaixo, sendo H0 a hipótese nula e H1 a hipótese alternativa. H0: τ1 = τ2 = τ3 = τ4 = τ5 = 0 (nº médio de baixas é o mesmo nas cinco missões) H1:τ1≠0 ou τ2≠0 ou τ3≠0 ou τ4≠0 ou τ5≠0 (nº médio de baixas de cada missão é diferente)

(b) Missão x Nº de Baixas

Com o auxílio do software “R” obteve-se os seguintes resultados para a ANOVA:

Fig. 3: Boxplots dos resultados experimentais

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Fig. 5: Resultados da ANOVA (software “R”).

Na ANOVA, verifica-se que o p-valor da estatística F, Pr(>F), para a missão (tratamento) está abaixo do nível de significância usual de 5%, logo a hipótese nula de igualdade das médias do número de baixas de cada missão foi rejeitada. Portanto, os totais de baixas diferem significativamente dentro do tratamento em questão. O gráfico da Fig. 6, abaixo, permite a visualização do número de baixas, em cada missão e em cada grupamento. A Fig. 7 ilustra graficamente o teste de Tukey. Este teste permite identificar os pares de amostras, referentes ao tratamento (missões), que possuem diferenças significativas entre as médias de baixas em combate.

cícios de dupla ação, envolvendo o uso do PDD. A aplicação do DOE nos dados fornecidos pelo CAAdEx mostrou-se válida, pois criou condições para a obtenção de um número maior de informações. Além disso, a utilização do DOE conferiu uma maior cientificidade a todo o processo de análise. O relevante potencial do DOE na identificação de novos fatores, como a GE, que contribuam para a redução do número de baixas em combate, reflete a importância do assunto. Assim, espera-se que, por ocasião da seleção de novas táticas e equipamentos, como também da atribuição de missões, seja considerado o potencial destes fatores em proporcionar maiores probabilidades de sobrevivência aos combatentes. Trabalhos futuros poderão abordar a aplicação do DOE em outras atividades do campo bélico e a elaboração de outros delineamentos voltados para o assunto em questão.

3 - agradecimentoS Os autores agradecem o Centro de Avaliação de Adestramento do Exército – CAAdEx, por disponibilizarem os dados para análise.

4 - referênciaS

Fig. 6: Baixas por grupamento/missão.

[1] R FOUNDATION. The R Project for Statistical Computing. Disponível em: -http://www.r-project.org/. Acesso em: 04 de abril de 2008. [2] MONTGOMERY, D. C. “Design and Analysis of Experiments”. John Wiley & Sons, New York, NY, USA: 5th edition, 2001. [3] VIEIRA, Sônia. Análise de Variância. São Paulo: Editora Atlas, 2006.

Fig. 7. Diferença entre as médias dos pares dos níveis de missão

No gráfico de Tukey, percebe-se que as missões de número 1 e 5 destoam das demais e entre si. Portanto, conclui-se que os combatentes ficam mais expostos ao perigo na missão 5 e mais seguros na missão 1.

2 - obSerVaçõeS finaiS O presente trabalho propõe a identificação de equipamentos e táticas que propiciam uma significativa redução do número de baixas em combate, por meio da aplicação do DOE. Neste sentido, o estudo elaborou DOE voltados para a análise dos dados obtidos nos exer32

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33 aValiação da predição da propagação ionoSférica para eStaçõeS SituadaS em região eQuatorial MSc Eng Ângelo Antônio Caldeira Canavitsas Petrobrás 2S BET Pablo Pontes Arraes 1º/1º Grupo de Comunicações e Controle

1 - introdução O 1º/1º Grupo de Comunicações e Controle – 1º/1º GCC possui a missão de instalar, manter e operar seus equipamentos nas mais diversas localidades. Como meio primário ou secundário, as estações de HF são amplamente empregadas nos ambientes operacionais da Força Aérea e do Ministério da Defesa. A rede de comunicações HF realiza transmissões a longa distância, levando com segurança e confiabilidade informações criptografadas de voz e dados. As comunicações em HF são possíveis graças a ionosfera que é estratificada em camadas conhecidas como “D”, “E” e “F”, conforme a densidade de ionização alcançada. As manifestações do sol e as explosões que ocorrem na sua superfície irradiam partículas de baixa densidade que são trazidas pelo vento solar a uma velocidade de 450 km/s. Essas partículas são, principalmente, prótons e elétrons. O impacto do vento solar na atmosfera provoca as tempestades magnéticas, as perturbações ionosféricas e a deformação do campo magnético da terra, conforme simulado na figura 01. Estas atividades afetam as

comunicações de uma forma geral, com impactos nos sistemas HF. Como fator estratégico em um teatro de operações real, os estudos da ionosfera no âmbito do 1º/1º GCC têm trazido evoluções nas comunicações aerotáticas, viabilizando as missões da Força Aérea.

2 - obJetiVo doS enSaioS

O Sr. Ângelo Antônio Caldeira Canavitsas é graduado em Engenharia Eletrônica pela Universidade Gama Filho e atualmente exerce a função de Coordenador de Administração do Espectro na Gerência de Relacionamento com Instituições Regulatórias (TIC/ ADS-TC/REG) e na Tecnologia da Informação e Telecomunicações / Administração e Desenvolvimento de Solução em Telecomunicações (TIC/ADS-TC) da Petrobrás. Possui Mestrado em Telecomunicações pelo Instituto Militar de Engenharia (IME) e MBA em Gerência de Telecomunicações pela Fundação Getúlio Vargas (FGV).

Considerando que o GCC realiza missões que utilizam largamente as comunicações ionosféricas, foram realizados ensaios em um enlace entre as cidades de Campinas e Brasília em julho de 2007, com o objetivo de avaliar as ferramentas disponíveis para a predição da propagação em HF, comparando os cálculos teóricos com os resultados obtidos. Além disso, foram

O 2S BET Pablo Pontes Arraes é operador de telecomunicações do 1º/1º GCC e concluiu o CFS em 2000. Possui os cursos Básico de Comunicação Segura (SECOS), Operacional de Guerra Eletrônica e Operador de Telecomunicações Aerotáticas. Atualmente cursa Licenciatura plena em Física pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Foi agraciado com a Medalha Prêmio Força Aérea Brasileira.

Figura 01: Simulação de uma tempestade solar.


testados procedimentos operacionais para a transmissão de dados e voz que visam aprimorar as operações em campanha.

3 - Infra-estrutura Disponibilizada Para este fim, foram utilizados dois sistemas transportáveis de comunicação em HF que são compostos basicamente pelos seguintes equipamentos: Transceptor HF SSB sintetizado, MODEM HF, Notebook com software Data Transmission System - DTS de transmissão de dados, antena dipolo tático de banda larga e mastros transportáveis para fixação. Para analisar os sinais transmitidos foram utilizados os seguintes equipamentos: Analisador de espectro Anritsu, medidor de onda estacionária BIRD e softwares para cálculo de predições ionosféricas, Recomendação 533, PropWiz e W6 EL PROP. Cabe ressaltar que todos os equipamentos empregados nos estudos são de uso do 1º/1º GCC em missões operacionais e que a antena aplicada foi desenvolvida no laboratório do próprio Esquadrão.

4 - Cálculos de Propagação & Disponibilidade As três ferramentas preditivas de propagação em HF utilizadas no estudo, software baseado na REC UIT 533, software PropWiz e software W6ELProp, foram alimentadas com os parâmetros típicos necess��rios para caracterizar o enlace como coordenadas geográficas, ganho das antenas, nível de ruído, potência dos transmissores, número de manchas solares etc. Os testes foram realizados em julho de 2007 com o número de manchas solares muito baixo, chegando a zero, o que enfraquece a propagação. Cada ferramenta apresenta resultados a sua forma, com vantagens e desvantagens para análise. A REC UIT 533 apresenta grande quantidade de informações e detalhamento mais rico nos gráficos. Entretanto, exige uma maior experiência para avaliação da predição. O software PropWiz é mais simples para inserção de parâmetros e para a avaliação da disponibilidade dos enlaces. Porém, os dados de entrada são limitados e não permitem uma caracterização totalmente particularizada dos enlaces, ainda assim, os cálculos teóricos aproximaram-se bastante dos resultados obtidos. O software W6ELProp apresenta resultados bem práticos e os gráficos são de análise simples e direta, mas as curvas de valores apresentados mostram uma visão geral do comportamento dos sinais, sem particularizações regionais. Os resultados da predição do W6ELProp obteve maior eficiência no período da manhã. Com a disponibilidade de informação dos três softwares foi possível comparar a predição da MUF teórica de cada um deles, consolidando as informações no gráfico da figura 2, notando-se uma projeção de comportamento geral com as mesmas tendências ao longo do dia, entretanto com evidentes divergências em valores que se 34

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acentuam de 12:00 às 20:00 horas. Provavelmente, não existem erros conceituais em nenhuma das ferramentas, ocorre que elas não foram desenvolvidas considerando as particularidades de regiões equatoriais. Todas foram desenvolvidas baseadas em valores empíricos provenientes de outras áreas, refletindo comportamentos típicos da propagação no hemisfério Norte.

Figura 2: MUFs teóricas da REC 533, PropWiz e W6L.

5 - Testes Realizados Durante as avaliações, os softwares de propagação foram utilizados para escolher a melhor freqüência de operação FOT1 (teórica), em cada horário. Com esta freqüência estabelecia-se o enlace de voz entre Campinas e Brasília. Na seqüência, o operador de Brasília fazia uma contagem longa para verificar a clareza e intensidade do sinal segundo a Norma do Ministério das Comunicações nº. 31/94 Apêndice 9, conforme as indicações da tabela da figura 3. Os resultados foram convertidos proporcionalmente em uma escala de 0 a 10.

Figura 3: Tabela de avaliação da clareza e intensidade do sinal recebido.

Embora a avaliação tenha sido realizada por operadores experientes, há sempre alguma subjetividade na graduação dos enlaces, portanto, para aplicar medidas quantitativas às avaliações, adotou-se o seguinte procedimento: de Brasília transmitia-se um tom de 1 kHz (em torno de 30 segundos no canal de áudio) e simultaneamente, realizavam-se várias medições de amostras do nível do sinal em Campinas, registrando-se em cada teste a média do sinal recebido, em seguida comparava-se essa média com a clareza e intensidade (avaliadas) para verificar a coerência dos dados registrados. Nos testes de comunicação de dados foi utilizado um MODEM conectado ao Transceptor HF. O MODEM utilizado contém cinco tipos de modulação: 8PSM, QPSM, BPSM, 8P2A e 16P4A. Nesse sistema, foram rece-


bidos arquivos repetidas vezes e em diversas freqüências na faixa de 3 a 15 MHz (na qual foi possível estabelecer enlaces), no horário de 07:00 h as 20:00 h. Foram recebidos arquivos com tamanhos de 1kB, 2kB e 10kB, enviados de Brasília para Campinas. Os três pacotes eram enviados em seqüência com os tempos de transmissão e modulações utilizadas relatados individualmente para cada pacote. Foram coletadas 250 transmissões de pacotes nas circunstâncias citadas.

6 - Resultados Obtidos Figura 5: Resultados de predição da REC 533.

As comunicações entre as estações de Brasília e Campinas foram estabelecidas sem maiores problemas, com funcionamento integral dos equipamentos. Caso os testes fossem uma operação real, a troca de informação iria transcorrer satisfatoriamente, nos modos de voz e dados. Ao longo dos testes, foram realizadas medidas quantitativas em pequenos períodos de tempo, encontrandose divergências em relação aos valores estimados. Para verificar a eficiência dos métodos de predição disponíveis, as medidas obtidas foram filtradas em função da qualidade avaliada em cada enlace. Deste modo, foram considerados 85 enlaces com avaliação igual ou melhor que 3/3. Foi estipulado como critério para avaliar a precisão das ferramentas usadas, os resultados das predições da MUF e FOT que ficaram dentro de uma tolerância de 10% acima ou abaixo dos valores nominais preditos. O software W6ELProp calculou 18 enlaces com tolerância de até 10% e somente se mostrou preciso nas predições no período da manhã até as 10:54 h (acertos de 21%). A figura 4 mostra em verde a freqüência utilizada no enlace (dentre as disponíveis para os testes), a MUF teórica (em vermelho) e o resultado da avaliação do enlace em azul.

Figura 4: Resultados de predição da W6 L.

De modo análogo, o software da REC 533 calculou 27 enlaces com tolerância de até 10%, mostrando-se preciso até o entardecer, às 16:54 h (acertos de 31%). A figura 5 mostra em verde a freqüência utilizada no enlace (dentre as disponíveis para os testes), a MUF teórica (em vermelho) e o resultado da avaliação do enlace em azul.

1

O mesmo procedimento foi aplicado ao software PropWiz que calculou 45 enlaces com tolerância de até 10%, mostrando-se preciso praticamente ao longo de todo o período de testes até as 18:42 h (acertos de 52%). A figura 6 mostra em verde a freqüência utilizada no enlace (dentre as disponíveis para os testes), a MUF teórica (em vermelho) e o resultado da avaliação do enlace em azul.

Figura 6: Resultados de predição da PropWiz.

Discutindo os resultados, as porcentagens de acerto da FOT em 21%, 31% e 52% não significam que no restante do tempo não havia disponibilidade nas comunicações, pois o canal de HF é representado por uma família de freqüências compreendida entre a MUF e a LUF. O resultado, entretanto, indica a acuracidade das ferramentas na predição de faixas mais apropriadas. Como é sabido, a ionosfera possui um comportamento dinâmico e os sistemas de gerência automática podem, por meio de sondagens, encontrar empiricamente canais apropriados para estabelecer enlaces. Em relação à transmissão de dados nos ensaios realizados, foi constatado que as velocidades mais altas foram alcançadas em média, com arquivos maiores, desse modo, arquivos de 10 k obtiveram uma velocidade média de 72,14 Bps, seguidos dos de 2 k com velocidade de 58,77 Bps e os de 1 k com taxas de 42,69 Bps, como indicado no gráfico da figura 7. Esse fato ocorre pelo comportamento dos MODEMs que avaliam a propagação constantemente por meio dos seus protocolos

Freqüência Ótima de Trabalho - FOT (teórica) – normalmente seu valor é estimado em 85% da MUF. Spectrum

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(CLOVER 2000) e buscam as modulações que proporcionam as maiores taxas. d)

e)

Figura 7: Velocidades dos arquivos de 1 k, 2k e 10 k.

Mesmo nos períodos com qualidade do enlace inferior a 3/3, foi possível transmitir pacotes de dados, o que mostra a robustez do sistema.

7 - concluSõeS Os estudos apresentados levaram as seguintes conclusões: a) Os enlaces HF devidamente instalados são viáveis mesmo em um período com o número de manchas solares baixo (SSN = 0) que foi comprovado durante os testes, em julho de 2007. b) Os softwares para predição da propagação HF são ferramentas muito úteis e devem ser explorados para que as famílias de freqüências estimadas para os enlaces HF apresentem maior precisão. c) O conhecimento da região de operação é muito importante para que sejam efetuados

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os devidos ajustes nos equipamentos nos momentos de enfraquecimento da propagação ionosférica. O domínio das técnicas operacionais e a manipulação adequada dos recursos dos equipamentos são fundamentais para que as estações HF tenham um alto desempenho em campanha. Deve ser estimulada a continuidade dos estudos da propagação ionosférica no território nacional, para que sejam adquiridos maiores conhecimentos e aprimoramento dos procedimentos operacionais.

8 - referênciaS [1] MANCHAS SOLARES, Número de. Disponível em < http://www.spaceweather.com/ > [2] CICLO SOLAR, Predição. Disponível em < http:// www.solarscience.msfc.nasa.gov/predict.shtml. > [3] PROPWIZ, software. ROHDE & SCHWARZ. [4] ITSHF, software. Recomendação UIT-R P.533-8. [5] W6ELProp, software. Disponível em < http://www. qsl.net/w6elprop/ > [6] INPE, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. [7] WAVEFORM, CLOVER-2000. Artigo disponível em < http://www.halcomm.com/docs/e2007.pdf > [8] 1º GRUPO DE COMUNICAÇÕES E CONTROLE. Noções de Propagação de Ondas Radioelétricas, 30 de abril de 1986.


37 o proceSSo de Seleção de alVoS Cap Esp Fot Alexandre Silveira Urquia 1º Ten Ten Esp Fot Fausto Batista Mendonça COMGAR - Grupo de Inteligência Aérea

1 - introdução

A

aplicação do Poder Aéreo consiste no uso de pressão sobre pontos específicos do sistema de alvos inimigo, cuja finalidade é atingir os objetivos da Campanha e, consequentemente, o estado final desejado. Esta afirmação sinaliza a necessidade da existência de uma lista de “pontos de pressão”, que possibilite o correto emprego desse Poder. Para isso faz-se necessário: • o levantamento dos sistemas de alvos de interesse; • uma metodologia que possibilite levantar os sistemas de alvos, suas camadas (subsistemas) e a interação entre elas; e • o estabelecimento de processos que tratem do fluxo de inteligência a fim de popular os sistemas de interesse.

2 - centroS de graVidade ou “pontoS de preSSão”

Centros de gravidades são os pontos essenciais de uma nação, representados nas Expressões que compõem o Poder Nacional, tais como: as lideranças nacionais, na Expressão Política; as forças militares, na Expressão Militar; o sistema financeiro, na Expressão Econômica; o sistema de saúde, na Expressão Psicossocial; e os centros de pesquisas, na Expressão Científica e Tecnológica, ou seja, todos os sistemas cujo funcionamento é imprescindível à sobrevivência nacional. Dessa forma, Centros de Gravidade podem ser definidos como características, capacidades ou locais dos quais derivam a liberdade de ação, a força física ou a vontade de combater de uma nação, de uma aliança, de uma força militar ou outra entidade. Todos os níveis da guerra (estratégicos, operacional e tático) possuem esses centros, que poderão estar ou não vulneráveis a uma ação militar. São descritos como pontos de concentração de força e movimento dos quais o inimigo depende, ou o ponto contra qual todas as energias devem ser direcionadas. Em qualquer caso, guerras e outros conflitos tendem a ser perdidos se os centros de gravidade do inimigo

Fig. 01 – Centros de Gravidade


são incorretamente identificados, abordados de forma inadequada, ou se os próprios centros de gravidade não são adequadamente protegidos. Classicamente, pode-se visualizar esses centros de gravidade como círculos concêntricos, onde, na parte central, estariam as lideranças nacionais, circundadas pelos pontos principais, conforme a figura 01. A correta identificação dos centros de gravidade do inimigo é uma das mais importantes tarefas de um comandante no nível estratégico, pois sinaliza a direção geral dos esforços em prol de resultados pretendidos. Na figura 02 observa-se alguns dos possíveis tipos de centro de gravidade.

A finalidade desta análise é fornecer aos escalões superiores informações que lhes permitam decidir quanto à determinação de uma prioridade para ataque a esse alvo, quando necessário, mediante acurada avaliação de custo-benefício da missão. Nesta análise, tanto a função do alvo em si, como o papel que o mesmo representa na capacidade do inimigo empreender a guerra podem ser afetados por diversas circunstâncias ou fatores de influência que lhe reduzem ou aumentam o valor e a importância.

4 - fatoreS de influência na eScolha do alVo A responsabilidade da seleção de pontos vitais ou sistemas de alvos, normalmente, pertence ao Alto Comando. Como parte deste processo de seleção, a vulnerabilidade relativa de sistemas de alvos alternativos deve ser determinada e feita uma estimativa da força necessária para atacá-los.

4.1 Multiplicidade de Alvos com Mesma Função

Fig. 02 – Tipos de Centros de Gravidade

3 - análiSe da importância relatiVa do alVo O processo de seleção de alvos é baseado na análise sistêmica dos mesmos, ou seja, um alvo pode ser significativo pelas suas próprias características, mas sua maior importância é determinada pelo seu relacionamento dentro do próprio sistema. Os alvos devem ser detalhadamente analisados quanto à sua importância relativa para o Poder Nacional do inimigo e quanto à sua importância para os planos e ações militares correntes. Deve-se raciocinar, também, o quão importante é a destruição ou neutralização desse alvo para os nossos propósitos. Para tanto, basicamente, deve-se procurar responder às seguintes perguntas:

Diz respeito à quantidade e à localização de alvos do mesmo tipo, com a mesma função ou com a capacidade de manter o mesmo tipo de produção ou atividade. Quanto maior a multiplicidade de alvos importantes com a mesma função em um determinado paísalvo, mais complexo e importante se torna este estudo, a fim de se determinar com precisão quais deles devem ser atacados, para que sejam obtidos os efeitos políticos ou militares desejados sem desperdício de esforço militar.

a) Qual o significado do alvo no esforço de guerra do adversário? b) Como os alvos se relacionam dentro do sistema? c) Que alvos possuem atividades idênticas, semelhantes ou complementares? d) Qual a dependência existente entre os alvos, ou seja, como a atividade de um influencia a de outro? e) Quais as vulnerabilidades do alvo e dos sistemas? f) Quais as defesas do alvo e dos sistemas? Fig. 03 – Resultado de um ataque a aeródromo militar no Afeganistão.

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O Cap Esp Fot Alexandre Silveira Urquia é Bacharel em Ciências Contábeis e pós-graduado em Geoprocessamento pela UNB. É Técnico em Informações de Reconhecimento e possui o Curso de Planejamento e Emprego do Armamento Aéreo, Curso Básico de Guerra Eletrônica para Oficiais (COGE), Curso Básico de Sensoriamento Remoto e é instrutor dos cursos de Dimensionamento da Força, Seleção de Armamento, Seleção de Alvos e do CFOE-FOT. Atualmente exerce função de Supervisor de Alvos do GIA.

Por sua vez, um alvo já avaliado e considerado importante, quando possuir pequena multiplicidade, torna-se ainda mais importante e vital para o inimigo e deve receber alta prioridade para ser atacado. Na figura 03 (fonte: http://www.fas. org/irp/imint/afghan. htm) nota-se que, apesar de se tratar de um aeródromo militar, optou-se por atacar apenas os hangares para danificar aeronaves e equipamentos que poderiam estar abrigados ali.

4.2 Capacidade de Absorção

O 1º Ten Esp Fot Fausto Batista Mendonça é Engenheiro Civil formado pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro em 2001 e pós-graduado pela PUC-MINAS em 2005 e pela UNB em 2008. Possui o Curso de Planejamento e Emprego do Armamento Aéreo e é instrutor dos cursos de Dimensionamento da Força, Seleção de Armamento e Seleção de Alvos. Atualmente exerce função de Analista de Alvos do Grupo de Inteligência Aérea no CCCOA / COMGAR.

A absorção é a capacidade que um alvo pode ter ou não, de absorver os efeitos de um ataque, sem que sua produção ou finalidade como um todo seja seriamente afetada. Uma indústria ou serviço público com grande absorção é aquela que continua suprindo as necessidades militares, mesmo

após ser em parte destruída. Nesta análise devem ser avaliados fatores, tais como: produção para uso civil, capacidade de produção mínima, potencial de expansão da produção e conversão para uso militar, essencial ou não essencial ao esforço de guerra. O uso essencial de um produto ou serviço deve ser comparado com o seu uso não essencial.

4.3 Capacidade de Recuperação de Cada Alvo em Potencial Recuperação é a capacidade inerente ao alvo em potencial, de ser rapidamente recuperado ou reconstruído após um ataque aéreo, de modo que a produção ou finalidade do alvo como um todo não chegue a ser interrompida por um tempo significativo. Desse modo, é importante estimar qual o tempo necessário à recuperação de um alvo em potencial,

comparado a outros, antes de escolhê-lo definitivamente como alvo a ser atacado.

4.4 Existência de Reservas Prontas Para Emprego As reservas correspondem à quantidade de recursos humanos e material de emprego militar não utilizado de imediato, mas disponível para pronto emprego em caso de necessidade. As reservas só se tornam alvos importantes quando puderem ser empregadas dentro do prazo de duração esperado para o conflito, nesse caso, elas devem ser consideradas na análise da importância do alvo.

4.5 Profundidade dos Efeitos Esperados A profundidade é uma medida do tempo decorrido entre o ataque e o instante em que o seu resultado afetar a capacidade do inimigo de empreender a guerra, ou seja, quando o resultado de um ataque será sentido pelo inimigo. Quanto menor for esse tempo, menor será a profundidade e vice-versa. Não se pode afirmar que uma pequena profundidade tem mais importância que uma grande, pois isso depende da meta pretendida. Se uma campanha ou conflito armado for planejado para durar dois meses, os alvos inimigos com até dois meses de profundidade tornam-se mais importantes que os demais e devem ser priorizados para ataque.

5 - proceSSo de Seleção de alVoS em operaçõeS combinadaS 5.1 Nível Estratégico O processo de seleção de alvos deve ser permanente e ser iniciado desde o período de normalidade. É voltado, prioritariamente, para o levantamento dos sistemas de interesse do planejamento de emprego das Forças Armadas nas diversas Hipóteses de Emprego. O processo deverá ser correlacionado às fases do PPC (Processo de Planejamento de Comando) a ser realizado em todos os níveis de decisão. No nível estratégico, após a realização de uma análise sistêmica, é produzida uma LIA (Lista Integrada de Alvos), que vem a ser o resultado do processo de seleção de alvos nesse nível, a fim de contribuir para orientação do processo decisório. A LIA deverá conter todos os alvos de interesse dos níveis operacionais e estratégicos, que deverão ser elencados, desde a situação de normalidade, ou seja, antes da confecção do Plano de Campanha.

5.2 Nível Operacional No nível operacional, após a decisão do Comando Combinado, serão elencados os alvos vislumbrados pelo EMC (Estado Maior Combinado), bem como os Spectrum

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propostos pelos EM das Forças Componentes, por intermédio de suas PLA (Proposta de Lista de Alvos). Os alvos da LIA serão devidamente priorizados pelo EMC e consolidados em uma LIPA (Lista Integrada e Priorizada de Alvos) “preliminar” (LPIPA), a ser constantemente atualizada até a emissão em uma Ordem de Coordenação. Posteriormente, ela deverá ser mantida atualizada pelo EMC, por intermédio das informações disponíveis no Comando Combinado, bem como os subsídios recebidos em PLA, via Reunião de Coordenação de Fogos, das Forças Componentes.

5.3 Nível Tático Caberá ao nível tático propor continuamente, por meio de PLA, a inclusão de alvos na LIPA, dentro da moldura temporal fixada pelo Comando Combinado no Plano de Campanha para o ciclo de batalha. Na atribuição de alvos à FAC (Força Aérea Componente), deverá ser adotada a premissa de atribuir um quantitativo de alvos que representem, no mínimo, o dobro da capacidade diária de atendimento às missões por parte dessa Força, com vistas a permitir flexibilidade ao planejamento tático. Após a confecção da LIPA, os alvos serão separados em Listas Priorizadas de Alvos (LPA) devidamente organizados por Força Componente.

6 - concluSõeS Apesar do processo de seleção de alvos ser tradicionalmente focado no uso de armamento aéreo contra a superfície, o conceito moderno de condução de Operações Combinadas, determina que

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todos os tipos de sistemas de armas operadas pelos Componentes Aéreos, Terrestres, Navais e Forças Especiais devem ser integrados e sincronizados de forma a atingir os objetivos propostos pelo Comando Combinado da forma mais rápida e eficiente. Logo, o sucesso de uma Campanha Combinada depende totalmente de uma adequada e oportuna seleção de alvos. Esta, por sua vez, exige criteriosa análise sistêmica, obrigatoriamente realizada por pessoal extremamente especializado, que depende de grande quantidade de informações precisas e oportunas, geradas por todas as fontes de inteligência.

7 - referênciaS [1] MD33-M-03 – Doutrina Básica de Comando Combinado – Ministério da Defesa – Brasília, 2001; [2] MD33-M-05 – Manual de Processo de Planejamento de Comando Para Operações Combinadas – Ministério da Defesa – Brasília, 2001; [3] MD32-M-01 – Doutrina de Inteligência Operacional Para Operações Combinadas – Ministério da Defesa – Brasília, 2006; [4] MD51-M-04 – Doutrina Militar de Defesa – Ministério da Defesa – Brasília, 2007; [5] DCA 1-1 – Doutrina Básica da Força Aérea Brasileira, 2005; [6] http://www.fas.org/irp/imint/afghan.htm


41 comparação entre o mde gerado pelo Sar inStalado naS aeronaVeS r-99b e oS dadoS altimétricoS da Srtm 1º Ten Esp Fot Éden Jorge Machado Bezerra 2º/6º Grupo de Aviação

1 - INTRODUÇÃO

A

lém do emprego militar, as informações derivadas de um MDE são extremamente importantes para análises e planejamentos relacionados à modelagem hidrológica, geologia, geomorfologia ou ecologia. Um MDE deve representar adequadamente as feições do modelado topográfico, as linhas de cumeada e os talvegues, caracterizando de forma mais fiel possível o terreno (MAUNE, 1996; ACKERMANN, 1996). Para gerar um MDE podem ser utilizados dados topográficos obtidos em levantamentos de campo, técnicas de estereoscopia em fotografias aéreas, imagens de satélites ou cartas topográficas (WOLF, 1983; ACKERMANN, 1996). Nos últimos anos, o aprimoramento das técnicas de interferometria por radar gerou resultados positivos na produção de modelos digitais de elevação, destacando-se a SRTM (RABUS, et al. 2003). A SRTM foi realizada no ônibus espacial Space Shuttle Endeavour em fevereiro de 2000, a partir do Centro Espacial Kennedy, EUA, com objetivo de obter o MDE da Terra. Para adquirir os dados topográficos, a SRTM utilizou O 1º Ten Éden Jorge Machado um sistema de Radar Bezerra é especialista em de Abertura Sintética Fotografia e exerce a função Interferométrico (Inde Chefe da Subseção de Planejamento e Controle da SAR), configurado para 2ª Esquadrilha do2º/6º GAV. adquirir duas imagens Possui pós-graduação nas áreas de Geoprocessamento (UnB) e ao mesmo tempo, por em Gestão de Pessoas e Materiais meio de duas antenas (PUC), além de qualificação posicionadas separadaoperacional como Técnico de Informação de Reconhecimento mente, com distância (TIR), Coordenador Tático de 60m entre si (Fig. (COTAT) na aeronave R-99B 1). e Fotógrafo Operacional nas aeronaves R-95 e R-35A. O sistema de

radar empregado na missão possuía os seguintes comprimentos de onda: banda C (5,6 cm, 5,3 GHz) e banda X (3,1 cm, 9,6 GHz). Cada antena InSAR possui fases diferentes e, por meio da diferença de sinais, foram medidas as elevações (van ZYL, 2001). O Sistema Geodésico de referência é o WGS 84 (World Fig. 1 - Esquema de aquisição de dados pelo Geodetic System ônibus espacial Endeavour. Fonte: http://gallery.astronet.pl/index.cgi?222. 1984), com dados de altitude (h) em metros inteiros. A missão SRTM teve apoio de campo através de levantamentos geodésicos, realizado com o Sistema de Posicionamento Global (GPS), no modo cinemático. Este método permite determinar rapidamente linhas de posições dadas por um veículo em movimento. Aproximadamente 70.000 km de linhas foram coletados para apoio à missão, além de serem distribuídos, no terreno, refletores com coordenadas definidas para adquirir pontos de controle (VALERIANO, 2004). Os MDE gerados pela missão SRTM, mesmo tendo passado por diversos processamentos, possuem algumas imperfeições como valores extremamente altos e baixos (picos e vórtices), linhas de costa e corpos d’água mal definidos (RABUS et al., 2003). O Radar de Abertura Sintética (SAR), operado pelas aeronaves R-99B do 2º/6º GAV, é composto de duas antenas da banda L e duas antenas da banda X e têm os seguintes comprimentos de onda: banda L (23,4 cm; 1,28 GHz) e banda X (3,12 cm; 9,6 GHz). O modo InSAR é um modo Strip Map interferométrico especial da banda X, no qual as antenas têm um ângulo de elevação de 11,5


graus, permitindo medidas de alturas a partir de informações de fase diferencial das duas antenas receptoras.

2. materiaiS e métodoS 2.1 Área de estudo

utilizadas.

3 - reSultadoS e diScurSão A análise estatística das atitudes adquiridas está apresentada na Tabela 1.

O estudo foi realizado, na cidade de Santa Maria, região central do Rio Grande do Sul, em um local com relevo acidentado, entre os paralelos ϕ = 29° 40’ 00” S a ϕ = 29° 42’ 00”S e os meridianos λ = 053° 33’ 00” W a λ = 053° 35’ 00” W de Greenwich (Fig. 2).

Tabela 1 - análise da estatística da diferença entre SRTM e SAR.

Fig. 2 - Localização da área de estudo.

2.2 Processamento e análise dos dados Os softwares utilizados no processamento e pósprocessamento dos dados foram o Ground SAR Processor (GSP) e o ENVI 4.2. O GSP foi utilizado para processar os dados brutos do SAR e o ENVI 4.2 para georeferenciamento, correção dos dados de altimetria, por meio da ferramenta “replace bad values”, e mosaicagem dos frames. O modelo digital de elevação da SRTM analisado possui resolução espacial de 90m (3 segundos de arco ou 0,000833°) e o MDE gerado pelo SAR operado pelas aeronaves R-99B do 2º/6º GAV, 3m. Neste trabalho, optou-se por utilizar diretamente a altura elipsoidal como referência para as comparações entre o MDE SAR e o MDE (SRTM). Com essa finalidade, foram comparados pontos plotados no MDE (SAR) com pontos observados nos MDE (SRTM), não sendo utilizados pontos de controle adquiridos com GPS (altitudes ortométricas). Os pontos foram lançados sobre os MDE, localizados por meio de coordenadas geográficas, e verificados os valores de h. Em seguida foram utilizados cálculos estatísticos e, ainda, foi calculado o Erro Médio Quadrático (EMQ), usando a seguinte fórmula:

O valor médio encontrado pode indicar a introdução de erros em virtude de não terem sidos utilizados pontos de controle no terreno. Uma questão que pode ser adicionada aos erros identificados em um modelo digital de elevação é o tamanho do pixel utilizado em sua geração. No processo de identificação de um ponto com coordenadas ϕ, λ e h podem ocorrer erros de localização. Por exemplo, em uma área com alto grau de declividade pode haver imprecisões em se localizar um pixel com um valor de cota, confundindo-o com o pixel vizinho. Considerando os valores de elevação para ambas as superfícies, calculou-se a correlação existente (Tabela 2), obtendo-se resultados dentro dos valores desejados. Na figura 4 pode ser visualizado o gráfico de correlação entre as altitudes da SRTM e SAR.

Tabela 2 - Correlação entre as elevações da SRTM e SAR

Fig. 4 - Gráfico de Correlação entre as altitudes da SRTM e SAR

onde h é a altitude medida no MDE (SRTM); h’ é a altitude medida no MDE (SAR) e n é número de altitudes 42

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De acordo com as especificações da missão SRTM, os modelos digitais de elevação foram produzidos com uma precisão vertical de 16 m, com 90% de certeza (van ZYL, 2001; RABUS, et al, 2003). MILIARESIS e PARASCHOU (2005) realizaram um estudo com dados SRTM, na ilha de Creta, ao sul da Grécia, tendo encontrado o EMQ de 25,5 m, maior que o especificado pela SRTM. No presente estudo, os Erros Médios Quadráticos dos modelos digitais de elevação gerados pela SRTM e pelo SAR foram, respectivamente, 19,18m e 13,74m. Neste sentido, o MDE (SAR) demonstra possuir confiabilidade, pois as análises revelaram um bom comportamento do mesmo, principalmente no cálculo de correlação com o MDE (SRTM). Vale ressaltar que a utilização de pontos de controle adquiridos com GPS, após feitas as devidas correções, poderia gerar melhores resultados e, provavelmente, aumentaria o grau de confiabilidade do MDE (SAR).

4 - conSideraçõeS finaiS O MDE (SAR) obtido a partir das aeronaves R-99B do 2º/6º GAV pode representar um passo importante para mapear locais com difícil acesso e/ou com deficiência cartográfica, além de auxiliar em planejamentos e estudos ambientais. Para estes objetivos serem atingidos são necessários alguns processamentos nos dados brutos SAR, com intuito de corrigir picos e vórtices, sombra no sinal de radar e imperfeições não desejadas. As análises realizadas neste estudo demonstraram que as altitudes medidas pelo MDE (SAR) apresentaram resultados satisfatórios.

Por fim, afirma-se que as análises realizadas neste estudo demonstraram que as altitudes medidas pelo MDE (SAR), após as devidas correções, apresentaram resultados confiáveis para a aplicação em Operações Militares e, ainda, para emprego no campo civil, em modelagens hidrológicas, geologia, geomorfologia, ecologia, etc.

5 - referênciaS [1] ACKERMANN, F. Techniques and strategies for DEM generation. In: American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS). Digital photogrammetry an addendum to the manual of photogrammetry. Ed. Cliff Greve, Chapter 6 pp 135 – 149, 1996. [2] MAUNE, D. F. Introduction to digital elevation models (DEM). In: American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS) Digital photogrammetry an addendum to the manual of photogrammetry. Ed. Cliff Greve, Chapter 6 pp 131 – 141, 1996. [3] MILIARESIS, G. Ch.; PARASCHOU; C.V.E. Vertical accuracy of the SRTM DTED level 1 of Crete. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. 7. pp. 49–59. 2005. [4] VALERIANO, M.M. Modelo digital de elevação com dados SRTM disponíveis para a América do Sul. São José dos Campos, INPE, 72p. (INPE-10550-RPQ/756). Disponível em:<http://iris.sid.inpe.br:1912/col/sid.inpe.br/ sergio/2004/06.30.10.57/doc/publicacão.pdf>.2004. [5] WOLF, P.R. Elements of photogrammetry, with air photo interpretation and remote sensing. Second Edition. New York, McGraw-Hill Book Company, 1983, 628 p.

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44 interpretação de embarcaçõeS em imagenS Sar na área marítima do braSil Cap Esp Fot Sérgio Roberto Horst Gamba COMGAR - Grupo de Inteligência Aérea

1 - introdução Hoje, a nação brasileira tem dois grandes desafios na questão de soberania: a Amazônia Verde e a Área Marítima do Brasil. A Amazônia Verde tem sido vigiada pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), por pelotões do exército e por aeronaves da Força Aérea. Contudo, a Área Marítima do Brasil também necessita ser monitorada, principalmente devido ao seu potencial econômico. Desde épocas mais remotas, mares e oceanos são usados como via de transporte e como fonte de recursos biológicos. O desenvolvimento da tecnologia marinha permitiu a descoberta nas águas, no solo e no subsolo marinhos de recursos naturais de importância capital para a humanidade. No caso do Brasil, esses interesses são históricos e amplos. O mar foi via de descobrimento, de colonização, de invasões, de consolidação da independência, de comércio e de agressões. O transporte marítimo representa mais de 95% do comércio exterior brasileiro. Em tempos de globalização, os próprios produtos nacionais empregam insumos importados, de tal sorte que interferências com livre trânsito sobre os mares podem levar a nação rapidamente ao colapso. O país depende que suas linhas de comunicações marítimas permaneçam abertas. O Cap Esp Fot Horst possui o Curso Internacional em Sensoriamento É importante Remoto e Sistemas de Informações à nação brasileira coGeográficas (INPE), é mestrando nhecer melhor os detaem Geociências Aplicadas (UnB). Possui o Curso de Planejamento e lhes do que representa Emprego do Armamento Aéreo. É a área marítima para instrutor do Curso de Inteligência seus interesses. Assim, de Imagens Radar. Atualmente exerce função de Adjunto do o propósito desta pesGrupo de Inteligência Aérea do quisa é de contribuir COMGAR. para o estudo e o co-

nhecimento de fatos marcantes da Área Marítima do Brasil, em especial as embarcações em seu interior. Região com cerca de 8,5 mil km de litoral e que se estende mar adentro por distâncias que, às vezes, ultrapassam as 200 milhas marítimas. Na Área Marítima do Brasil , há a presença constante de embarcações que realizam principalmente a navegação de cabotagem e de longo curso. Também, existe a possibilidade de presença de navios militares estrangeiros, que necessitam serem monitorados. Atualmente, a fiscalização destes alvos marítimos é realizada pela Marinha e pela Força Aérea do Brasil. A aviação de patrulha desempenha papel relevante na vigilância do mar. A aviação de reconhecimento complementa as missões da patrulha. Contudo, o reconhecimento visual e fotográfico de navios não atente ao acompanhamento da Área Marítima do Brasil em sua totalidade. A área marítima de 4,5 milhões de km2, o que acrescenta ao país uma área equivalente a mais de 50% de sua extensão territorial, necessita de mais uma forma de vigilância, que venha complementar as já existentes. O imageamento por radar vem solucionar os problemas de condições meteorológicas desfavoráveis, como nuvens e chuva, recobrimento de grandes áreas e a possibilidade de monitoramento à noite. Os estudos atuais sobre interpretação de imagens por microondas são raros e generalizados. As pesquisas estão voltadas para o solo, a vegetação e a água. Os métodos tradicionais de interpretação de embarcações têm aplicação nas imagens ópticas (fotografias aéreas, Landsat, Ikonos). Os objetivos são analisados levando-se em conta os elementos e as fases de interpretação. Estes métodos consagrados para o imageamento óptico se aplicariam às imagens SAR? Todos os elementos e as fases de interpretação são úteis para interpretar uma embarcação em imagens SAR na Área Marítima do Brasil ? Como conseqüência desta necessidade de interpretar embarcações surge o problema: “Qual a influência dos elementos atuais de interpretação na interpretação de embarcações militares e mercantes nas imagens SAR, dentro do contexto da Área Marítima do Brasil, em função dos filtros morfológicos do aplicativo ENVI e das fases


Figura 1: Imagem SAR LHH, 3m. Fonte: Horst, 2006.

de interpretação?” Como referencial teórico, adotou-se DAMIÃO, D. P.; MENDES, V. L.; ROCHA, A.; FERNANDES, F. T.; BARROS, F. M. Sensoriamento Remoto Fotointerpretação II, Instituto de Estudos Avançados. Centro Técnico Aeroespacial. São José dos Campos, SP: [s.n.], 2001. A pesquisa foi de natureza exploratória, bibliográfica, fontes primárias e secundárias, e experimental. A figura 1 representa embarcações em imagens SAR.

2 - metodologia Os dados brutos, embarcações reais, foram coletados pelo sensor ativo SAR (Radar de Abertura Sintética). O sensor gerou imagens com resolução espacial de 3m, em formato TIF, georreferenciada em sistema de coordenadas geográficas Lat/Long, Datum WGS-84. As imagens SAR foram de cinco tipos em função das bandas/polaridades, nas seguintes combinações: XHH, LHH, LHV, LVV e LVH (Portos de Santos e de Tubarão). Para a região Ilha das Cobras, foi a banda/polaridade LHH. As imagens iniciais passaram por um processo de tratamento no aplicativo ENVI 4.2. Realçadas com a utilização do contraste linear 2% e recortadas no tamanho 10 x 10 cm nas seguintes bandas/polaridades: XHH, LHH, LHV, LVV e LVH. As imagens tratadas foram analisadas utilizandose dos elementos de interpretação (forma, tamanho, sombra, tonalidade ou cor e fatores associados) e dos filtros morfológicos do aplicativo ENVI 4.2 (Dilatação, Erosão, Abertura e Fechamento), nas fases da interpretação (detecção, reconhecimento, análise, dedução e classificação). É neste estágio que se analisou se os elementos de interpretação, aplicados nas imagens ópticas, são úteis na interpretação de embarcações nas imagens SAR. Este período de análise foi tabulado em seis fases da seguinte forma: 1° - Duas tabelas, uma para o Porto de Santos e uma para o Porto de Tubarão, confrontando bandas/ polaridades com filtros morfológicos. 2° - Uma tabela para a Ilha das Cobras, confrontando banda/polaridade com filtros morfológicos. OBS: Dentro das células foi atribuído “I” para insuficiente, “B” para bom e “O” para ótimo, conforme

observação visual das imagens no aplicativo ENVI 4.2. I  visualização insuficiente. Borrões na imagem. Imagem desfocada. B  visualização boa. Borrões na imagem. Imagem não desfocada. O  visualização ótima. Sem borrões na imagem. Imagem não desfocada. 3° - Após a análise das duas tabelas da primeira fase, foram coletadas as imagens com nível “O” e confeccionadas duas tabelas, uma para o Porto de Santos e uma para o Porto de Tubarão, confrontando os elementos de interpretação com bandas/polaridades/filtros morfológicos. 4° - Após a análise da tabela da segunda fase, foi coletada a imagem com nível “O” e confeccionada uma tabela, confrontando os elementos de interpretação com banda/polaridade/filtro morfológico. OBS: Dentro das células foi atribuído “I” para insuficiente e “S” para satisfatória conforme observação visual das imagens no aplicativo ENVI 4.2. I  insuficiente. Não atende as definições: forma, tamanho, sombra, tonalidade ou cor e fatores associados. S  satisfatória. Atende as definições: forma, tamanho, sombra, tonalidade ou cor e fatores associados. 5° - Após a análise das duas tabelas da terceira fase, foram coletadas as imagens com nível “S” e confeccionadas duas tabelas, uma para o Porto de Santos e uma para o Porto de Tubarão, confrontando os elementos de interpretação/bandas/polaridades/filtros morfológicos com as fases da interpretação. 6° - Após a análise da tabela da quarta fase, foi coletada a imagem com nível “S” e confeccionada uma tabela para a Ilha das Cobras, confrontando os elementos de interpretação/banda/polaridade/filtro morfológico com as fases da interpretação. Tabela 1 - Elementos de interpretação/banda/polaridade/filtro morfológico com as fases da interpretação.

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Por fim, foram selecionadas as opções “S” das três últimas tabelas. A conclusão deste relatório foi relatar até que fase da interpretação os elementos de interpretação permitem diferenciar embarcações militares de mercantes e identificar os tipos de embarcações mercantes.

3 - concluSão Para responder ao problema da pesquisa, procurou-se responder às questões norteadoras. “É vantajosa a utilização de imagens SAR para a interpretação de embarcações na Área Marítima do Brasil na presença de nuvens?”. Observa-se que as nuvens de chuva têm efeito relevante somente a partir de λ inferiores a 2 cm. Para a chuva, o efeito é evidente a partir de λ inferiores a 4 cm (DAMIÃO, MÁXIMO, 2001). O resultado foi que a banda X não sofre influência das nuvens e a banda L não está sujeita a interferência de nuvens e de chuva. Tanto a banda X como a L, podem ser usadas no imageamento da Área Marítima do Brasil . “Utilizando-se dos elementos e das fases de interpretação é possível distinguir uma embarcação militar de uma mercante em imagens SAR?” e “Os elementos de interpretação e os filtros morfológicos do aplicativo ENVI são úteis para interpretar os tipos de embarcações mercantes em imagens SAR?”. Com relação aos métodos de interpretação, chegaram-se as seguintes conclusões sobre os elementos e as fases da interpretação: No nível da detecção, é cabível visualizar uma embarcação com o auxílio da tonalidade. Porém, não se pode diferenciar uma embarcação militar de uma mercante. Na fase do reconhecimento, é possível conhecer uma embarcação mercante e uma militar com a ajuda da forma. Neste caso, tornar-se aceitável a distinção entre as embarcações. No estágio da análise, é admissível identificar uma embarcação mercante pelo auxílio da forma e da tonalidade. Não é possível analisar as embarcações militares. Na etapa da dedução, é cabível distinguir as embarcações militares das mercantes com a ajuda do tamanho. No nível da classificação, nenhum elemento de interpretação é aceitável para diferenciar embarcações. Em suma, distinguir uma embarcação militar de uma mercante em imagens SAR é viável nas fases do reconhecimento e da análise, com o apoio dos elementos forma e tamanho. Os elementos de interpretação que possibilitaram resultados satisfatórios na interpretação de embarcações mercantes foram a tonalidade e a forma. Os filtros morfológicos adequados para a interpretação de embarcações mercantes são o de abertura e o de erosão. É relevante que o Brasil é um país marítimo. Além da Amazônia Verde, a Azul representa um patrimônio que não deve ser desprezado. A nação é dependente das linhas de navegação marítima para a execução do comércio internacional e parte expressiva do comércio 46

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Figura 2: Embarcações em imagens SAR. Porto de Santos, de Tubarão e Ilha das Cobras. Fonte: Horst, 2008.

nacional. A fiscalização das embarcações é de suma importância. A figura 2 representa as imagens SAR finais desta pesquisa.

4 - referênciaS [1] ASSOCIAÇÃO Brasileira de Equipagens da Aviação de Patrulha. Rio de Janeiro, 2006. Disponível em: <www. abrapat.org.br>. Acesso em 29 abr 2008. [2] BLUCHER, E. Sensoriamento Remoto: Princípios e Aplicações. São Paulo, SP: [s.n.], 1989. [3] COMPANHIA Docas do Estado de São Paulo. São Paulo, 2007. Disponível em: <www.portodesantos.com/ codesp.php>. Acesso em 28 abr 2008. [4] COMPANHIA Docas do Espírito Santo. Vitória, Espírito Santo, 2007. Disponível em: <www.portodevitoria. com.br>. Acesso em 28 abr 2008. [5] CONVENÇÃO das Nações Unidas sobre os Direitos do Mar. Nova Iorque, EUA, 1988. Disponível em: <www. gddc.pt/siii/im.asp?id=396>. Acesso em 28 abr 2008. [6] DEPARTAMENTO Nacional de Produção Mineral. Brasília, DF, 2008. Disponível em: <www.dnpm.org. br>. Acesso em 30 abr 2008. [7] MARINHA do Brasil. Rio de Janeiro, 2003. Disponível em: <www.mar.mil. br>. Acesso em 03 mai 2008. [8] RIOS, L. A. Processamento de Imagens de Radar Orbital. São Paulo: [s.n.], 2000. [9] STAPLES, G. Microwave Scattering from the Ocean Surface and Ocean Applications. RADARSAT International. Canadá: [s.n.], 2004.


A Revista “Spectrum” tem como finalidade contribuir para a divulgação de trabalhos voltados para o preparo e emprego da Força Aérea Brasileira. Pretende-se incentivar a apresentação de temas que venham a despertar debates e estudos, conferindo o devido realce ao espírito operacional da Força. Não se estabelece preferência de abordagens. Diferentes perspectivas teóricas e metodológicas no tratamento de temas são aceitáveis, desde que consistentes e significativas para o desenvolvimento da área operacional. O público alvo é constituído dos profissionais civis e militares das três Forças Armadas e do Ministério da Defesa, Institutos de Pesquisa, Universidades e de outras Organizações Públicas e Privadas interessadas nos assuntos operacionais da Força Aérea. www.ceagar.comgar.intraer



Revista SPECTRUM Nº 12