Spectrum 2013 by COMANDO-GERAL DE OPERAÇÕES AÉREAS

Comando-Geral de Operações Aéreas Voar, Combater e Vencer

• ARMAS A LASER DE ALTA POTÊNCIA E AS IMPLICAÇÕES OPERACIONAIS • LABORATÓRIO DE SIMULAÇÃO DE OPERAÇÕES AÉREAS – FERRAMENTA DE APOIO À AVALIAÇÃO OPERACIONAL • ANÁLISE DE DECISÃO MULTICRITÉRIO APLICADA A UM SISTEMA DE GUERRA ELETRÔNICA PARA AUTODEFESA DE HELICÓPTEROS DE COMBATE

EXPEDIENTE Revista do Comando-Geral de Operações Aéreas

Comandante-Geral de Operações Aéreas Ten Brig Ar Nivaldo Luiz Rossato Chefe do Estado-Maior do Comgar Maj Brig Ar Antônio Carlos Egito do Amaral Conselho Editorial e Revisão Cel Av Waldir Almeida de Lima Cel Av Raimundo Nogueira Lopes Neto Cel Av Claudionei Quaresma Lima Prof Dr Marcelo Geraldo Destro (IEAv) TCel Av Hélcio Vieira Júnior TCel Av Elison Montagner Ten Cel Esp Com Olympio Lucchini Coutinho (ITA) Ten Cel Av Luís Antonio de Almeida Rodriguez Maj Av Luciano Barbosa Magalhães Maj Esp Com Luís Carlos Leppa Maj Eng Rodrigo Prado dos Santos Cap Esp Com Wellington Guilherme da Silva Cap Av Leonardo Rodrigues Julho dos Santos Cap Esp Anv Marcelo Martins da Silva Costa Cap Esp Fot Fausto Batista Mendonça Ten Esp Fot Edinelson Ferreira de Sena Capa (arte) 2S BFT Renato Maia Rael (COMGAR) Projeto Gráfico, CTP e Impressão Realce Gráfica e Editora Ltda. Distribuição Interna Tiragem 1.000 exemplares Os conceitos e opiniões emitidos nas colunas e artigos são de responsabilidade exclusiva de seus autores. Estão autorizadas transcrições, integrais ou parciais dos trabalhos publicados, desde que mencionados o autor, a fonte e remetido um exemplar para o COMGAR. Para informações e submissões de artigos envie e-mail para: spectrum@comgar.aer.mil.br. ISSN 1981-4291-00016

Nº 16 - Outubro 2013

SUMÁRIO OUTUBRO 2013 EDITORIAL........................................................................ 03 A IMPORTÂNCIA DE UM PROCESSO DISCIPLINADO DE TESTE E AVALIAÇÃO PARA SISTEMAS DE GUERRA ELETRÔNICA................................ 04 CAPACIDADE DE DISCRIMINAÇÃO DE DETALHES NAS IMAGENS COLETADAS COM AIRBORNE DIGITAL SENSOR (ADS-80)................................................ 11 ESTANDE DE GUERRA ELETRÔNICA: UMA NECESSIDADE OPERACIONAL.......................................... 16 APRESENTAÇÃO DE NOVA METODOLOGIA DE AUXÍLIO À BUSCA E SALVAMENTO NA FAB.......................... 20 UTILIZAÇÃO DE TABLET NA NAVEGAÇÃO AÉREA MILITAR............................................................................. 25 Estariam nossos pilotos protegidos de seus próprios sistemas de autodefesa IRCM?...... 28 Armas a Laser de Alta Potência e as Implicações Operacionais........................................ 36 LABORATÓRIO DE SIMULAÇÃO DE OPERAÇÕES AÉREAS – FERRAMENTA DE APOIO À AVALIAÇÃO OPERACIONAL.................................................................. 43 FERRAMENTAS DA PESQUISA OPERACIONAL APLICADAS AO PR-OCESSO DE PLANEJAMENTO CONJUNTO....................................................................... 47 ANÁLISE DE DECISÃO MULTICRITÉRIO APLICADA A UM SISTEMA DE GUERRA ELETRÔNICA PARA AUTODEFESA DE HELICÓPTEROS DE COMBATE............ 52

3 EDITORIAL

Caro Leitor,

A modernização da Força Aérea Brasileira tem proporcionado a aquisição e o desenvolvimento de uma variedade de equipamentos em todos os setores operacionais, os quais exigem um significativo esforço do Comando-Geral de Operações Aéreas no desafio de garantir o preparo e o emprego da Força Aérea. O monitoramento constante do nosso território exige um Comando e Controle centralizado de todos os meios aéreos, a fim de empregá-los oportunamente. Nesse sentido, está sendo implementado no COMGAR um Centro de Operações Aéreas do Teatro (COAT), o qual permite, da capital federal, o controle de qualquer meio aéreo e terrestre, em qualquer parte do território nacional e nas áreas de busca e salvamento (SAR) sobre a responsabilidade do Brasil, reduzindo custos e utilizando pessoal especializado. As novas aquisições trazem tecnologias que necessitam de recursos humanos mais capacitados, de simulações computacionais e de pesquisas direcionadas às necessidades operacionais, uma lacuna existente entre a operacionalidade plena das nossas Unidades e a vocação de gestão e liderança do COMGAR. Nesse sentido, buscou-se, junto ao Alto-Comando da Força Aérea, a criação do Núcleo do Instituto de Aplicações Operacionais (NuIAOp), um órgão dedicado à pesquisa nas áreas de Guerra Eletrônica, Análise Operacional, Comando e

Ten Brig Ar Nivaldo Luiz Rossato Comandante-Geral de Operações Aéreas

Controle, Sistemas D’armas, Guerra Cibernética, Inteligência Operacional, Sistemas Espaciais e demais áreas de aplicações operacionais da Força, visando suprir essa carência de pesquisa do setor Operacional. O futuro próximo nos reserva voos ainda mais altos. Para um País como o nosso, com a sétima economia do mundo e que está entre os quatro maiores produtores de aeronaves do planeta, dominar o espaço aéreo de 0 a 70.000 ft não garante mais a soberania do espaço aéreo, motivo pelo qual a Força Aérea Brasileira colocará em operação uma vasta constelação satelital, os quais serão gerenciados por meio do Núcleo do Centro de Operações Espaciais (NuCOPE), subordinado ao COMGAR. A seleção de artigos apresentados a seguir, pela variedade e qualidade dos mesmos, permeia as diversas atividades da Força descritas acima, dando uma ideia do vasto SPECTRUM desse Comando-Geral, razão pela qual o convido a essa empolgante e agradável leitura!

4 A IMPORTÂNCIA DE UM PROCESSO DISCIPLINADO DE TESTE E AVALIAÇÃO PARA SISTEMAS DE GUERRA ELETRÔNICA Cap Av Felipe Luís de Oliveira Vilela Terceiro do Décimo Grupo de Aviação (3º/10º GAV)

Resumo: Com o objetivo de adequar a frota à realidade mundial, os setores responsáveis pelas aquisições têm decidido incorporar, de forma progressiva, novos e modernos equipamentos de Guerra Eletrônica na FAB. Porém, por vezes, esses sistemas adquiridos não estão totalmente desenvolvidos ou necessitam de modificações para atender aos requisitos da Força ou para serem integrados nas nossas plataformas. Além disso, o DCTA, órgão responsável por pesquisa e desenvolvimento na FAB, possui elevado potencial para, futuramente, trabalhar de forma independente no desenvolvimento desses tipos de sistemas. Aquisições ou desenvolvimento de novos equipamentos ensejam a realização de testes para verificar se os mesmos cumprem as especificações e são adequados para a missão para qual foram destinados. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta a revisão de uma metodologia, desenvolvida pelo DoD norte americano especificamente para teste e avaliação de sistemas de Guerra Eletrônica, que busca aumentar a confiança nos resultados dos testes e otimizar os custos. Sendo assim, entende-se que essa metodologia pode servir como exemplo para readequação das práticas atualmente empregadas na FAB, no que diz respeito aos testes durante a incorporação de novos equipamentos de GE. Palavras Chaves: Teste, Guerra Eletrônica e Metodologia.

O Cap Av Vilela concluiu o CFOAV em 2005. É líder de Esquadrilha na Aviação de Caça e possui os seguintes cursos na área de Guerra Eletrônica: Curso Doutrinário de Guerra Eletrônica / CDGE - GITE (2011), Curso Básico de Enlaces de Dados Táticos / CBDAT – GITE (2012) e Curso de Especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético / CEAAE - ITA (2012). Atualmente é Chefe das Seções de Guerra Eletrônica e Inteligência do 3º/10º GAV. Contato: e-mail vilelaflo@basm.intraer Telefone: (55) 3220-3777.

THE IMPORTANCE OF A TEST AND EVALUATION DISCIPLINED PROCESS TO ELECTRONIC WARFARE SYSTEMS Abstract: In order to adapt the fleet to the world reality, sectors responsible for procurement have decided to incorporate, in a progressive way, new and modern electronic warfare equipment in the BAF. However, sometimes these acquired systems are not fully developed or require modification to meet the requirements of the Force or to be integrated into our platform. Additionally, DCTA, sector responsible for research and development in the BAF, has high potential for, in the future, work independently in developing these types of systems. Acquisition or development of new equipment entails testing to verify whether they meet the specifications and are suitable for the mission for which they were intended. In this sense, this work presents a review of a methodology, developed by the North American DoD specifically for test and evaluation of electronic warfare systems, which aims to increase confidence in test results and optimize costs. Thus, it is understood that this methodology can serve as an example for readjustment of the practices currently employed in the BAF, with regard to testing for the incorporation of new equipment EW. Key words: Test, Electronic Warfare and Methodology.

I - INTRODUÇÃO Normalmente, um sistema é projetado e desenvolvido para atender a uma especificação detalhada, que define limites, de preferência em termos quantitativos, para uma longa gama de parâmetros. É esperado que, se todos os requisitos detalhados forem satisfeitos, o sistema seja capaz de cumprir sua missão ou alcançar seus objetivos. Para que isto seja assegurado, as especificações são geralmente desenvolvidas com base na missão operacional para a qual o sistema foi concebido [1]. Verifica-se, assim, que ao desenvolver ou adquirir um equipamento qualquer, testes devem ser realizados, pois além de verificar o cumprimento das especificações, o funcionamento em ambiente ope-

racional, onde o equipamento interage com o operador típico e com diversas outras variáveis, deve ser comprovado. Um dos maiores obstáculos na atividade de testar um sistema de Guerra Eletrônica (GE) é a dificuldade em comprovar que um determinado resultado ocorreu por causa de seu emprego. Por exemplo, se um míssil desvia-se de uma aeronave que possui equipamento de interferência, não é fácil provar que seu insucesso se deu somente devido ao funcionamento do sistema de defesa. Muitos problemas podem ter ocorrido no míssil, além das diversas variáveis ambientais envolvidas. Dessa forma, imagina-se que seriam necessários muitos voos para obter resultados, que ainda assim poderiam não ser conclusivos. Porém, sabe-se que tudo que envolve aviação se traduz em altos custos. Além disso, a maioria dos sistemas embarcados de Guerra Eletrônica apresenta uma característica importante, que é o fato de que quando sua resposta é necessária em combate, o funcionamento diferente do esperado pode custar a vida da tripulação, diminuir a capacidade de sobrevivência da plataforma e comprometer o sucesso da missão como um todo. Por esse motivo, há necessidade de se estabelecer grande confiabilidade no seu funcionamento em um processo de teste e avaliação. Sendo assim, para otimizar a aplicação dos recursos financeiros e gerar o grau de confiança requerido é necessária a aplicação de métodos científicos, utilização de sistemas de medição adequados e rigorosa análise dos resultados obtidos. Nesse sentido, buscou-se na bibliografia uma ferramenta que suprisse a necessidade de confiabilidade nos resultados e aumentasse a eficiência nos testes, por meio da diminuição dos custos. Como resultado dessa pesquisa, optou-se por revisar uma metodologia desenvolvida pelo DoD (Department of Defense) norte-americano para suplantar necessidades semelhantes com as citadas.

II - HISTÓRICO Na segunda metade dos anos 80, houve uma proliferação de novas ameaças radar sendo produzidas e empregadas. Essa expansão enfraqueceu a capacidade dos Estados Unidos em operar dentro desse novo ambiente. Como resposta a essa tendência, iniciaram-se diversos programas de aquisição de novos sistemas de Guerra Eletrônica, além da modernização dos sistemas já existentes [2]. Pelo fato de terem sido desenvolvidos como uma reação rápida às necessidades, os processos de teste e avaliação desses sistemas acabaram ocorrendo de forma inadequada. Passada essa fase crítica, de surgimento de novas ameaças e aquisição com urgência de novos sistemas de GE, ficou aparente que

os sistemas desenvolvidos e modernizados naquela época não operavam conforme desejado, a despeito dos altos custos de desenvolvimento e implantação. Essa constatação levou o governo norte americano a questionar o motivo pelo qual não conseguiam desenvolver sistemas que cumprissem a missão para qual foram concebidos, mesmo consumindo grandes somas em dinheiro e muitos anos no desenvolvimento. Esse tipo de questionamento fez com que o processo de aquisição, teste e avaliação de sistemas de Guerra Eletrônica fosse revisto [2]. Como resultado dessa revisão, observou-se que não existia um processo padronizado de testes e avaliação para esse tipo de equipamento como, por exemplo, já ocorria com aeronaves. Além disso, ao analisar programas de teste anteriores, observou-se que a prática em vigor era testar-consertar-testar, processo que não gerava resultados satisfatórios [2]. Dessa forma, concluiu-se que uma metodologia de testes para avaliar sistemas de Guerra Eletrônica deveria ser criada.

III - TESTE E AVALIAÇÃO (T&A) A atividade de teste e avaliação é uma fase de um processo mais amplo, regido pela Engenharia de Sistemas. Requisitos de teste e avaliação são estabelecidos inicialmente durante a fase conceitual do ciclo de vida de um sistema. Deste ponto em diante, os esforços de teste e avaliação continuam por meio do teste de componentes individualmente, testes de vários componentes, subsistemas principais, culminando com o teste do sistema completo. O objetivo é adotar uma abordagem progressiva que irá gerar a confiança necessária conforme o projeto do sistema evolui [3]. Na FAB, o ciclo de vida de um material é regido pela DCA 400-6, porém nesse documento não são detalhadas as atividades de teste e avaliação, portanto, para compreensão do artigo, faz-se necessário apresentar as fases do ciclo de vida de um sistema utilizadas pelo DoD, sob a óptica do teste e avaliação, conforme ilustrado na Figura 1.

Figura 1 – T&A no ciclo de vida. Adaptado de [4].

Spectrum Outubro de 2013

Nesse ciclo, observam-se fases bem definidas, iniciando pelo refinamento dos conceitos até chegar na fase de operação e manutenção. De maneira simplificada, na primeira fase são estudados os diversos conceitos aplicáveis ao cumprimento da missão, até a definição da solução ideal e praticável. Na segunda fase, são desenvolvidos os subsistemas/componentes, os quais devem ser demonstrados antes da integração. Após o amadurecimento e testes dos subsistemas, estes são integrados, concluindo o desenvolvimento, e então são testados em um ambiente operacional. Nesse momento, inicia-se a produção em pequena escala. Nessa fase é criada a capacidade de manufatura e são realizados testes que definirão a possibilidade de iniciar a produção em larga escala. Durante a última fase, que compreende o uso operacional do sistema, o mesmo deverá contar com estrutura de manutenção que possibilite sua utilização até a fase de desativação [4]. Observa-se, nesse modelo, que a atividade de teste e avaliação ocorre em todas as fases do ciclo de vida de um sistema e serve como subsídio para as decisões nos marcos entre as fases.

IV - CATEGORIAS DE RECURSOS DE TESTE De acordo com o modelo adotado para o artigo, os recursos de teste de um sistema de GE são divididos em seis categorias [5], que representam tipos de instalações ou ferramentas. A sequência apresentada a seguir reflete certa hierarquia, que pode ser traduzida em nível de maturidade, ou seja, as categorias iniciais são mais empregadas durante as fases iniciais do ciclo de vida do sistema, porém, isso não significa que as categorias não podem se sobrepor ou mudar de ordem. A. Modelagem e simulação (M&S) Modelo é uma representação física, matemática, ou lógica de uma entidade, sistema, fenômeno, ou processo e modelagem é a ação de desenvolver um modelo. Simulação é a implementação de um modelo ao longo do tempo. Uma simulação traz um modelo para “vida” e mostra como um determinado objeto ou fenômeno irá se comportar [6].

permite muitas repetições, explorando uma grande gama de parâmetros. Os modelos utilizados para T&A devem ser devidamente verificados, validados e certificados. Alguns dos objetivos de simular em um processo de T&A são:

a) prever níveis de segurança ou limites;

b) extrapolar os dados de teste em regimes não testáveis em campo ou bancada;

c) aumentar o número de resultados em um cenário, uma vez estabelecida confiança no modelo;

d) prever as necessidades de infraestrutura para os testes;

e) definir e aperfeiçoar cenários de teste em campo;

f) selecionar pontos críticos para os testes seguintes;

g) prognosticar os resultados dos testes em campo ou em bancada.

Instalações para medições

Esse tipo de instalação serve para estabelecer características de um sistema ou componente relacionado ou não à GE. Normalmente são divididas em subcategorias, quais sejam, medições de antenas, medição de seção reta radar, medição de assinatura laser/infravermelha, interferência eletromagnética (EMI) e compatibilidade eletromagnética (EMC). Instalações para medição podem, por exemplo, fornecer o diagrama de irradiação das antenas e a assinatura das plataformas, dados empíricos críticos, que não podem ser emulados e servem para o refinamento do sistema, testes Hardware-in-the-Loop (HITL) e, principalmente, para a atualização dos modelos para simulação [5]. C. Laboratório de integração de sistemas Esse tipo de instalação serve para testar o desempenho e a compatibilidade dos componentes, subsistemas e sistemas quando são integrados com outros sistemas ou funções. Uma variedade de simulações de computador e equipamentos de teste podem ser usadas para gerar cenários e ambientes com a finalidade de testar o desempenho funcional, confiabilidade e segurança durante a integração.

Esta categoria de recurso de teste está inserida em todas as etapas do ciclo de vida de um sistema e, consequentemente, de Teste e Avaliação, devendo ser atualizada durante todo processo. Pode ser empregada para representar o sistema de GE, a plataforma na qual o mesmo está instalado, forças amigas, ambiente de combate, forças inimigas, entre outros [7].

Normalmente, esses tipos de teste são aplicáveis nas fases iniciais do desenvolvimento de um sistema, contudo são passíveis de serem utilizados em apoio a modificações de hardware e software ou atualizações em fases mais avançadas, como a de operação e suporte logístico [5].

Normalmente, um modelo para simulação é desenvolvido na fase inicial do ciclo de vida de um sistema e, devido ao relativo baixo custo, é um tipo de atividade de grande destaque no processo de T&A, pois

D. Testes Hardware-in the-Loop (HITL)

Outubro de 2013 Spectrum

Uma instalação que permita realizar esse tipo de teste deve ter capacidade de estimular no equipamento, por meio de conexões físicas ou emissões contro-

ladas, os efeitos do terreno, alta densidade de sinais, ameaças multi espectrais, ruído de fundo, ameaças de ciclo fechado, entre outros [5]. Essas interações devem ocorrer em um ambiente com o mínimo de emissões externas. Nessas instalações, sempre que possível, devem existir equipamentos de simulação de ameaça ou até mesmo ameaças inimigas (ex.: radares), utilizados para avaliar a suscetibilidade e desempenho dos sistemas de GE [5]. E.

Instalações para Testes com Sistemas Instalados (TSI)

Consistem, basicamente, de câmeras anecóicas, nas quais medições da radiação no espaço livre são executadas durante a operação simultânea dos sistemas de GE e aviônicos da plataforma. Além disso, nesse tipo de instalação, o sistema deve ser estimulado por geradores de sinais com o intuito de avaliar a sua resposta, fornecendo assim o desempenho do sistema de GE integrado com a plataforma. Falhas em avaliar adequadamente o desempenho com o sistema instalado, no solo, resultam, tipicamente, em aumento significativo nos custos dos voos de teste e em atraso no calendário, pois durante essa atividade, problemas poderiam ser verificados e corrigidos antes mesmo da primeira decolagem [5]. F.

Testes em estandes a céu aberto

e calibrar as instalações de teste no solo e os modelos de simulação. Fenômenos do mundo real encontrados durante testes ao ar livre incluem efeitos do terreno, propagação multi-trajetória, interferência eletromagnética de sistemas comerciais (televisão, transmissões de rádio e transmissões micro-ondas), entre outros.

V - METODOLOGIA DE T&A PARA SISTEMAS DE GE Os principais objetivos dessa metodologia são:

a) reduzir a incidência de falhas “escondidas” nos projetos, por vezes caras demais para serem corrigidas em fases mais avançadas;

b) demonstrar, por meio da análise de desempenho, que sistemas novos, em desenvolvimento, ou em processo de modificação, estão sendo desenvolvidos, modificados adequadamente e atenderão às necessidades do usuário; e

c) fornecer informações precisas, atuais e úteis para apoio a decisões que envolvam aquisição de sistemas e análise dos ciclos de vida.

Os pilares que sustentam essa metodologia são prever, testar e comparar, conforme ilustrado na Figura 3:

Esses tipos de instalações, normalmente, são instrumentadas e preenchidas com simuladores de ameaças de ciclo fechado. Para fornecer alta densidade de sinal, com objetivo de caracterizar um típico ambiente operacional de GE, simuladores de ameaça que apenas emitem também podem ser usados. A Figura 2 ilustra um exemplo de montagem de um estande para testes em um RWR ou interferidor.

Figura 3 - Diagrama representativo da metodologia. Adaptado de [5] e [9].

Figura 2 - Testes em estandes. Adaptado de [8].

O principal propósito de testes ao ar livre é avaliar o sistema em ambiente representativo do mundo real e em condições operacionais. Testes em campo aberto são usados para validar o desempenho e efetividade operacional do sistema com um nível elevado de confiança. Se adequadamente estruturados, os testes em voo também podem e devem ser utilizados para validar

O pilar de “prever” é suportado por ferramentas de modelagem e simulação, que são usadas para desenvolver conceitos de teste e prognosticar os resultados que serão obtidos. O pilar “testar” é suportado pelas instalações de teste e ferramentas para produção de relatórios. As instalações têm que ser eficientes e os relatórios devem ser concisos e conter as informações necessárias na tomada de decisões. O pilar “comparar” é suportado pelas ferramentas de gravação e documentação. Os dados obtidos nos testes devem ser analisados e comparados com dados anteriores, requisitos e resultados previstos nas simulações.

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Em geral, o custo por teste aumenta conforme os testes se tornam mais completos, conforme ilustrado na Figura 4:

Figura 4 - Custos versus categoria de teste. Adaptado de [5] e [9].

Nesse sentido, a metodologia apresentada ganha grande importância, pois prioriza M&S e testes no solo para simplificar e diminuir testes em voo, conforme ilustrado na Figura 5.

Após definidos os objetivos, os seguintes questionamentos devem ser respondidos:

a) os objetivos dos testes são baseados na missão, tarefa e requisitos de desempenho?

b) quais são as suposições ocultas nesses objetivos? Elas provavelmente irão mudar?

Para responder essas perguntas, documentos como a NOP, ROP, CONOPS e as especificações técnicas são referências importantes e devem ser consultados. Além disso, alguns produtos e documentos como, por exemplo, o plano de avaliação mestre (TEMP), o arquivo do processo de teste (TPA) e o modelo digital do sistema devem ser utilizados, enquanto outros são esperados como resultado dessa fase, dentre os quais se destacam os seguintes: questões operacionais críticas (QOC); medidas de efetividade operacional (MEO); medidas de performance (MP); entre outros. O produto final desse passo deve ser um conjunto conciso de frases que descrevam o que deve ser feito no teste. B.

Figura 5 - Repetições versus categoria de teste. Adaptado de [5] e [9].

De acordo com [5] e [9], o processo de T&A de um sistema de GE deve ser conduzido em seis passos, sendo cinco de ação e um de decisão. A Figura 6 ilustra a sequência e a interação entre os passos.

Figura 6 - Etapas de um processo de T&A. Adaptado de [5] e [9].

A. Primeiro passo – determinar os objetivos do teste Como todo primeiro passo, é fundamental para dar prosseguimento nas ações e seus produtos irão guiar os demais passos. Os seguintes questionamentos devem ser respondidos durante essa tarefa:

a) quais são as questões técnicas e operacionais que devem ser provadas?

b) quais as informações necessárias para tomada de decisão?

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c) quais são as áreas de risco?

Segundo passo – análise pré-teste

A partir do momento em que os objetivos foram identificados, é necessário determinar o conceito geral do teste, exatamente o que medir e como serão feitas as medidas. A análise pré-teste é a fase na qual a equipe responsável irá prognosticar os resultados, determinar as condições e sequência do teste. Recursos de modelagem e simulação são úteis nesse esforço. Algumas questões ajudam no delineamento dessa fase e devem ser respondidas para prosseguir ao próximo passo, quais sejam: a) como projetar o cenário do teste? b) como montar o ambiente de teste? c) como instrumentar apropriadamente os itens de teste? d) como guarnecer e controlar os recursos de teste? e) qual a melhor sequência de testes? f) como prognosticar os resultados de cada objetivo do teste? Um plano de análise e gerenciamento de dados deve ser desenvolvido para definir os requisitos de dados, determinar como os dados serão analisados e identificar requisitos específicos de Modelagem e Simulação. O plano de análise deve incluir os requisitos de ferramentas estatísticas para estabelecer as medidas de desempenho. Um possível produto dessa fase pode ser a percepção que a infraestrutura disponível não é suficiente para concluir o programa pretendido. Nesse caso, o responsável pelo planejamento dos testes pode definir alternativas ou elaborar necessidades para investimento em novos recursos.

C. Terceiro passo - testar Depois de concluída a análise de pré-teste, as bases para o planejamento estarão consolidadas. Com as informações levantadas no passo anterior, o teste será planejado em detalhes, com o objetivo de garantir que tudo ocorra de uma maneira ordenada e eficiente. No planejamento dos testes, pessoas responsáveis por Development Test and Evaluation (DT&E)1 e Operational Test and Evaluation (OT&E ou AVAOP na FAB) devem trabalhar juntas, com o intuito de minimizar duplicidade. Dessa forma, os mesmo requisitos de dados, recursos de teste, ferramentas de análise e instrumentação podem ser utilizados, quando aplicável [4]. No plano de teste devem ser definidos objetivos específicos, condições do teste, configurações dos itens testados, número de testes. Os testes são conduzidos nas seis categorias definidas anteriormente. Uma atividade importante desse passo é a gerência dos dados, os quais devem ser coletados, analisados e validados para serem processados no próximo passo. Os pontos fortes e fracos de cada tipo de categoria de recurso de teste devem ser mesclados, conforme os objetivos dos testes, de maneira a obter o melhor resultado possível. Na Tabela I são elencados os pontos fortes e fracos das categorias. Tabela I - Pontos fortes e fracos das categorias de recursos de teste. Adaptado de [2]. Fatores de teste

Modelagem e simulação

Instalações de solo

Estandes

Capacidade de identificar pontos sensíveis

Muito boa

Boa

Razoável

Capacidade de interagir com um grande número de sistemas de GE

Muito boa

Boa

Razoável

Credibilidade dos sistemas de GE

Razoável

Boa

Muito boa

Capacidade de interagir com um grande número de ameaças

Muito boa

Razoável

Qualidade de ameaças

Razoável

Boa

Muito boa

Capacidade de desenvolver táticas

Boa

Muito boa

Razoável

Capacidade de avaliar táticas

Razoável

Muito boa

Flexibilidade de configuração

Boa

Muito boa

Razoável

Realismo do ambiente

Razoável

Boa

Interação com operador

Não aplicável

Razoável

Boa

Interação com os sistemas

Não aplicável

Razoável

Boa

D. Quarto passo – avaliar os resultados Avaliar significa estabelecer mérito ao analisar os dados, os quais devem ser processados para determinar se os resultados previstos foram atingidos. A avaliação

deve resultar em conclusões e recomendações. As conclusões se remetem diretamente aos objetivos do teste. Já as recomendações devem focar em desempenho e questões do operador. Informações sobre a habilidade do sistema em cumprir sua tarefa mais crítica e implicações do programa de T&A no próximo passo programado, no caso de um sistema em desenvolvimento, se enquadram como recomendações. Nesse passo, os modelos digitais do sistema devem ser atualizados e um registro do desempenho do equipamento deve ser preparado a fim de juntá-lo ao arquivo do processo de teste. E.

Quinto passo – aceitar o risco

Esse é um passo de decisão sobre se os resultados dos testes foram satisfatórios ou não. Alguns questionamentos são úteis para chegar a alguma conclusão, quais sejam:

a) o teste foi executado corretamente?

b) o sistema sob teste teve o desempenho previsto?

c) o sistema está pronto para seguir em frente no ciclo de aquisição?

Caso os resultados não sejam satisfatórios, deve-se determinar se isso ocorreu devido a erros na análise pré-teste, falhas no método do teste ou no desempenho do sistema. Daí a importância da implementação de um programa de testes o mais cedo possível no ciclo de vida de um equipamento, tendo em vista que, dessa forma, falhas no sistema podem ser detectadas em fases nas quais mudanças podem ser economicamente viáveis. Identificar falhas no projeto de um sistema durante um DT&E pode ser crítico, porém corrigível. Já as falhas encontradas em uma OT&E (AVAOP), dependendo da fase do projeto, podem resultar em cancelamento do programa, sem possibilidade de ações corretivas e, consequentemente, grande desperdício de recursos financeiros. F.

Sexto passo – corrigir

Ao identificar que um resultado inadequado ocorreu devido a algum problema na condução do teste ou na análise pré-teste, as correções devem ser feitas e o sistema testado novamente até atingir um nível aceitável de risco nos resultados. Esse parecer é importante para corrigir as falhas nos métodos de teste ou nas predições. Falhas no sistema também devem ser corrigidas, porém, de acordo com o tipo de problema, o projeto pode ser remetido para uma fase inicial, não sendo factível prosseguir no processo.

O DT&E verifica se a solução de projeto é adequada aos requisitos técnicos do sistema. Dentre os diversos objetivos do DT&E, destacam-se os seguintes: identificar potenciais capacidades operacionais e tecnológicas, limitações dos conceitos alternativos e opções de projeto; apoiar a identificação e descrição de riscos técnicos do sistema; e prover dados e análise para certificar se o sistema está pronto para uma AVAOP ou outra certificação necessária. [6]

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VI - CONCLUSÃO A metodologia apresentada pode ser empregada durante todo o ciclo de vida de um sistema, desde a fase de concepção até a desativação, sendo que, de acordo com o nível de maturidade, algumas categorias de recursos de teste serão mais utilizadas em detrimento de outras. A Figura 7 ilustra essa afirmação.

Esse artigo procurou demonstrar como a aplicação de uma metodologia na atividade de Teste e Avaliação pode servir como uma ferramenta para consecução desse objetivo.

REFERÊNCIAS [1] BRASIL. Comando da Aeronáutica. NSCA 500-3: análise operacional. Brasília, DF. 2007, 31p. [2] WRIGHT, F.L. Operational test and evaluation of electronic combat systems. Alabama: Air University Press, 1993, 116p. [3] BLANCHARD, B.S.; FABRYCKY, W.J. Systems engineering and analysis. 4th. ed. New Jersey: Pearson Prentice Hall, 2006. 804p. [4] UNITED STATES OF AMERICA. Department of Defense. Test and evaluation management guide. 5 th ed. Arlington, jan 2005, 318p.

Figura 7 - Categorias de testes no ciclo de vida. Adaptado de [5].

O objetivo final de percorrer corretamente os passos da metodologia de teste e avaliação de equipamentos de GE é obter confiança nos resultados e diminuir os custos, pois as áreas que necessitam melhoria são identificadas cedo e o conhecimento sobre as características do equipamento ocorre de maneira progressiva. A FAB, por meio do COMGAR, já têm boas práticas no que diz respeito à Avaliação Operacional, balizadas pela NSCA 500-3, porém, como parte do processo de modernização e adequação da frota à realidade mundial, temos adquirido de maneira crescente sistemas e equipamentos de alto custo e complexidade, os quais muitas vezes necessitam de testes antes de uma AVAOP. Dessa forma, é necessário disciplinar e readequar os processos de T&A, integrando os setores operacional (AVAOP) e técnico/científico (DT&E), com o intuito de obtermos os melhores resultados, quais sejam: sistemas realmente confiáveis e adequados às necessidades de emprego da FAB.

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[5] UNITED STATES OF AMERICA. Department of Air Force. Air Combat Command. Air Force Manual 99112 - EW test and evaluation process: direction and methodology for EW testing. Arlington, 1995. 62p. [6] UNITED STATES OF AMERICA. Department of Defense. Systems engineering fundamentals. Arlington, 2001. 222p. [7] UNITED STATES OF AMERICA. Department of Defense. Systems acquisition manager’s guide for use of models and simulations. Arlington, 1994, 211p. [8] OLIVEIRA, R. A. Emulação de cenários de guerra eletrônica através de centro de controle remoto. 2001. 81f. Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético) - Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos. [9] NORTH ATLANTIC TREATY ORGANIZATION. Research and Technology Organization. Electronic Warfare test and evaluation. Paris, 2000. 92p. (AGARDograph 300, v. 17).

11 CAPACIDADE DE DISCRIMINAÇÃO DE DETALHES NAS IMAGENS COLETADAS COM AIRBORNE DIGITAL SENSOR (ADS-80) Cap Esp Fot Norman de Morais Dantas Primeiro do Sexto Grupo de Aviação (1º/6º GAV)

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo analisar a capacidade de discriminação de detalhes das imagens obtidas pelo Airborne Digital Sensor (ADS-80). A pesquisa foi fundamentada na teoria de Leachtenauer a qual evidencia que é possível predizer o desempenho de sistemas de imagem, analisando correlativamente atributos do projeto e parâmetros operacionais mensuráveis. O Critério de Johnson foi utilizado como referencial para proceder à análise da capacidade de discriminação. O resultado verificado foi que o sensor, tendo como limitante o seu tempo de ciclo, permite a detecção de alvos a partir de 10 cm, o reconhecimento de alvos a partir de 29 cm e a identificação de alvos a partir de 62 cm. Desta forma, a pesquisa verificou a elevada capacidade discriminativa de alvos do sensor, possibilitando a identificação de parâmetros mensuráveis para suporte ao planejamento e à tomada de decisão. Palavras Chaves: Airborne Digital Sensor (ADS-80), Interpretação de imagens, Discriminação de alvos e Critério de Johnson.

DETAILS DISCRIMINATION CAPACITY, IN COLLECTED IMAGES WITH AIRBORNE DIGITAL SENSOR (ADS-80) Abstract: This study aimed to analyze the ability for discrimination of image details obtained by the Airborne Digital Sensor (ADS-80). The research was based on Leachtenauer’s theory which shows that it is possible to predict the performance of imaging systems, analyzing correlative attributes of design and measured operational parameters. The Johnson’s Criteria was used as reference for carry out analysis of the ability to discriminate. The result verified that the sensor, having its cycle time as a restriction, allows detection of targets as from 10 cm, the recognition of targets as from 29 cm and identification of targets as from 62 cm. Thus, the research found a high target discriminative capacity by the sensor, allowing the identification of measurable parameters to support planning and decision making. Key words: Airborne Digital Sensor (ADS-80), Image interpretation, Targets discrimination and Johnson’s Criteria.

O Cap Norman de Morais Dantas concluiu o Curso de Formação de Oficiais Especialistas em 2001. É Técnico em Informações de Reconhecimento (TIR) e Coordenador Tático, com cerca de 2.000 horas de voo na Aviação de Reconhecimento. Possui graduação em Ciências Contábeis pela Universidade Federal de Pernambuco (1999) e MBA em Gestão pública pela Universidade da Força Aérea (2012). Atualmente é Chefe da Seção de Inteligência do 1º/6º GAV. Contato: e-mail normanmd@ig.com.br Telefone: (81) 3461-7536.

I - INTRODUÇÃO Por mais de sessenta anos, o 1º/6º Grupo de Aviação utilizou equipamentos fotográficos analógicos para realização das missões de reconhecimento aéreo por imagens. A coleta de imagens era realizada por meio de câmaras fotográficas aeroembarcadas, com registro das cenas em filmes aéreos de 23x23 cm, os quais recebiam um processamento químico para obtenção do negativo fotográfico e posterior cópia em papel, conforme a Figura 1. A qualidade da imagem obtida e a capacidade de discriminação de detalhes no terreno dependiam, basicamente, da sensibilidade do filme aéreo, especificada pelo fabricante, em pares de linhas por milímetro, e do processamento químico ao qual o filme aéreo deveria ser submetido. Desta forma, seria determinado o nível de granulação da imagem exibida na fotografia.

II - GROUND SAMPLE DISTANCE (GSD) A resolução geométrica é a medida da menor separação linear entre dois objetos registrados na cena e depende basicamente do IFOV (Instantaneus Field of View - campo de visão instantâneo) de cada sistema sensor, o qual vai definir a dimensão real de cada pixel projetada no terreno. A distância entre o centro de dois pixels consecutivos, amostrada no terreno, recebe o nome de Ground Sample Distance – GSD ou distância de amostragem no terreno [1]. Figura 1 – Processamento químico de filme aéreo.

Ao longo de sua história, o 1º/6º GAV acumulou uma vasta experiência e um amplo domínio da tecnologia relacionada à fotografia aérea analógica, o que permitiu uma padronização de procedimentos e sucesso nos resultados alcançados. A possibilidade de discriminação de objeto em uma fotografia era estabelecida, basicamente, em função da escala em que a fotografia seria coletada. Com a transição para a tecnologia digital, além da altura do voo, novos fatores passaram a concorrer para a determinação da capacidade de discriminação de pormenores em uma imagem. No final da década de 90, com o avanço da tecnologia digital na área do levantamento fotográfico, o 1º/6º GAV passou a encontrar uma crescente dificuldade na manutenção da operação das câmeras fotográficas analógicas. Além disso, foi nítido o declínio da demanda por produtos decorrentes de aerolevantamentos com filmes. Em decorrência das dificuldades em manter o aerolevantamento com o uso de filmes fotográficos, em julho de 2011, o 1º/6º Grupo de Aviação encerrou definitivamente a operação dos equipamentos fotográficos analógicos, passando a operar o Airborne Digital Sensor (ADS-80), moderno sensor eletro-óptico que coleta imagens digitais, a bordo das aeronaves R-35A Learjet. A partir de então, as características do filme aéreo e do processamento químico deixaram de ser parâmetros adequados para determinar o nível de discriminação de detalhes da imagem. Com a utilização de imagens digitais, a referência para determinar a capacidade de discriminação de detalhes da imagem passou a ser a relação entre o tamanho do menor elemento da imagem (PIXEL - Picture Element) e sua projeção em dimensões reais no terreno, também conhecida como resolução geométrica ou espacial. Pelo exposto, o presente trabalho possui o objetivo de analisar a capacidade de discriminação dos dados coletados pelo sensor Airborne Digital Sensor (ADS-80).

Outubro de 2013 Spectrum

A dimensão do pixel no terreno (D) é determinada pelo produto entre ângulo formado pelo IFOV (β), normalmente medido em miliradianos, e a altitude (H) do sensor sobre o nível do terreno (Above Ground Level – AGL), normalmente medida em pés, também conhecida como altura de voo, conforme (1) [2]. D = β x H (1) O pleno conhecimento da capacidade de discriminação de cada elemento da imagem apresenta um valor significativo, uma vez que viabiliza que a informação derivada da coleta de imagens seja utilizada em um sistema de suporte à decisão [2]. Existem outros fatores que podem influenciar a percepção de um objeto em uma imagem, como por exemplo, o contraste gerado entre a tonalidade do alvo em relação às adjacências em que o mesmo se encontra. Entretanto, os aspectos geométricos de aquisição de uma imagem apresentam relação direta com o tamanho de um objeto, sendo uma das características mais distintivas e um dos mais importantes elementos de interpretação de uma imagem [2]. Durante a década de 90, acreditou-se que a tecnologia digital para coleta de imagens jamais alcançaria os níveis de discriminação de detalhes de uma película fotográfica. Nos dias atuais, o acelerado avanço tecnológico das câmeras digitais coloca em dúvida essa afirmação. No entanto, apenas uma análise criteriosa das especificações técnicas de cada equipamento e a verificação das variáveis que influenciam o processo de coleta de imagens podem esclarecer tais dúvidas.

III - GEOMETRIA DE AQUISIÇÃO Os sensores eletro-ópticos, que medem a radiação proveniente da cena inteira de uma vez são chamados de sistemas de quadro [3]. Esse grupo de sensores utiliza um arranjo matricial de detectores cuja projeção da visada delimitará a região a ser representada na imagem. O olho humano e a câmera fotográfica pertencem a este grupo de sensores. Existe um segundo grupo de sensores que realiza a coletada por meio de medições referentes a trechos

da cena, sendo a imagem inteira composta pela justaposição contínua das medições sucessivas. Esse grupo de sensores é chamado de sistemas de varredura ou scanners [3]. A varredura da cena, quando executada ponto a ponto (pixel a pixel), utiliza detectores discretos e um sistema óptico-mecânico composto por espelho giratório para gerar as linhas de varredura. Em sensoriamento remoto, tal varredura é conhecida como “whiskbroom”, conforme apresentado na Figura 2. A varredura da cena, quando executada utilizando um arranjo linear de detectores dispostos de forma a coletar as linhas de varredura em tomadas únicas, é denominada de varredura “pushbroom”, conforme ilustrado na Figura 2.

IV - O CRITÉRIO DE JOHNSON Leachtenauer propõe uma teoria baseada na previsão estimada de um observador humano extrair informações de uma imagem, com base nas características, atributos de projeto e parâmetros mensuráveis de operação de um sistema de vigilância e reconhecimento por imagens. Sua teoria prevê a possibilidade de estimar a detecção de um objeto em uma imagem. Leachtenauer utiliza como base para deduzir a extração de informações o critério de Johnson (Johnson’s Criteria), que descreve o número de pixels que deve representar um objeto para um determinado nível de discriminação [1]. Em se tratando de extração de informações de uma imagem, existem três níveis básicos de discriminação de detalhes: detecção, reconhecimento e identificação [5]. a)

detecção: trata-se da percepção de que existe um objeto presente na imagem, porém não pode ser confirmado o que vem a ser.

b) reconhecimento: pode-se discernir a que classe ou categoria pertence o objeto presente na cena, como por exemplo: uma pessoa, um carro, uma aeronave ou uma embarcação. c) Figura 2 – Tipos de sensores de varredura [2].

Em sensores de varredura, para que haja uma correta justaposição das linhas coletadas e a imagem seja gerada sem distorções, é necessário que a relação entre a altura e a velocidade da plataforma na qual o sensor encontra-se instalado esteja dentro dos limites de desempenho do sensor. Cada sensor apresenta uma velocidade de varredura específica e limitada ao tempo necessário para detectar, converter e registrar o sinal derivado da radiação eletromagnética coletada. Esse tempo mínimo necessário é conhecido como taxa de varredura (scan rate) ou tempo de ciclo do sensor (cycle time – CT) [4]. O CT é o parâmetro do sensor que define a máxima velocidade relativa ao solo (ground speed – GS) que uma aeronave deve voar durante a gravação de dados, sem que a cena apresente distorções não corrigíveis durante a fase de processamento das imagens no solo. Com base no CT é estabelecida a relação entre a altura mínima de coleta e a velocidade da plataforma que permita que os parâmetros de atitude da aeronave, permaneçam dentro dos limites aceitáveis para a correta formação da imagem. Para o presente estudo foram consideradas condições ideais de operação do sensor, a fim de permitir que o sistema alcance o melhor GSD, com base em seu tempo de ciclo.

Identificação: o objeto pode ser descrito com base em suas características e limitações da capacidade de conhecimento do observador. Pode-se determinar, por exemplo, o modelo de uma aeronave, com base em suas características estruturais.

De posse de uma imagem, fica bastante evidente para o observador que nível de discriminação pode ser alcançado com a imagem disponibilizada. No entanto, para se predizer que nível de discriminação de detalhes pode ser alcançado com uma determinada imagem, mesmo antes de coletá-la, é necessário ter referenciais empíricos confiáveis. Em sua pesquisa experimental, iniciada em 1958 nos laboratórios do Exército Norte-americano e ampliada ao longo das décadas de 60 e 70, Johnson trabalhou com observadores voluntários a fim de medir a capacidade de percepção de alvos utilizados como modelos em determinadas escalas e sob diferentes condições. Com as medições, Johnson buscava desenvolver um método de previsão para detecção, reconhecimento e identificação de alvos. As experiências de Johnson produziram os primeiros dados empíricos sobre limiares perceptuais, sendo expressa inicialmente em termos de pares de linhas por milímetro, considerando a menor dimensão de um objeto. Com o avanço da tecnologia

Spectrum Outubro de 2013

digital a pesquisa foi expandida para quantidade mínima de pixels correspondentes ao nível de discriminação que se pretende alcançar. Em decorrência dos resultados da pesquisa de Johnson, foi estabelecido que, para alcançar os níveis de detecção, reconhecimento e identificação, são necessários, no mínimo, dois, seis e treze pixels, respectivamente, considerando a menor dimensão do objeto, também chamada de dimensão crítica [5]. Analisando, como exemplo, um veículo de dimensões 360 cm x 160 cm (dimensão crítica de 160 cm). Segundo critério de Johnson, uma imagem coletada com 80 cm de GSD permitiria apenas a detecção do veículo (2 pixels), ao passo que uma imagem com 20 cm de GSD permitiria o reconhecimento (8 pixels) e uma com 10 cm já permitiria a identificação do veículo (16 pixels), conforme visualizado da Figura 3.

Figura 4 – Visadas do Airborne Digital Sensor – ADS-80 [4].

Em virtude das distorções geométricas das imagens coletadas nas visadas frontal e traseira, a extração de informações métricas dos alvos deve ser realizada prioritariamente na imagem nadir, onde as distorções são menores e podem ser reduzidas a valores desconsideráveis após o processamento das imagens no solo. Considerando o melhor GSD possível de ser alcançado pelo ADS-80, com base no tempo de ciclo do sensor e nas referências do critério de Johnson, pode-se estabelecer a Tabela I, a partir de (1).

Figura 3 – Níveis de discriminação [4].

V - CAPACIDADE DE DISCRIMINAÇÃO DE DETALHES DO ADS-80 O ADS80 é um sensor eletro-óptico desenvolvido pela Leica Geosystems para atender os tradicionais mercados de mapeamento topográfico, bem como a demanda da crescente comunidade de usuários do mercado de mapeamento temático, classificação e interpretação de imagens [4]. No que diz respeito à geometria de aquisição das imagens, o sensor possui um sistema de varredura do tipo “pushbroom” composto por 12.000 detectores dispostos em um arranjo linear perpendicular à direção de voo. Cada detector possui um tamanho de 6,5 µm, projetando no terreno um IFOV de cerca de 0,1048 mrad e um campo de visada (Field of View – FOV) de 64°. Trata-se de um sensor multiespectral, que trabalha nas faixas espectrais do azul (428 - 492 nm), verde (533 - 587 nm), vermelho (608 - 662 nm), infravermelho próximo (833 - 887 nm), e banda pancromática (465 - 680 nm). Em cada faixa de voo o sensor coleta simultaneamente doze imagens em três ângulos de visada distintos: frontal, vertical e traseiro - forward (27°), nadir (2°) e backward (14°), conforme a Figura 4, o que possibilita a visualização tridimensional do terreno.

Outubro de 2013 Spectrum

Tabela I – Níveis de discriminação com o ADS-80. Altura do voo de coleta (ft)

Tamanho do pixel no terreno GSD (m)

1.500

Dimensão mínima do objeto (m) Detecção

Reconh.

Identificação

0,05

0,10

0,29

0,62

2.000

0,06

0,13

0,38

0,83

2.500

0,08

0,16

0,48

1,04

3.000

0,10

0,19

0,58

1,25

4.000

0,13

0,26

0,77

1,66

5.000

0,16

0,32

0,96

2,08

6.000

0,19

0,38

1,15

2,49

7.000

0,22

0,45

1,34

2,91

8.000

0,26

0,51

1,53

3,32

9.000

0,29

0,58

1,73

3,74

10.000

0,32

0,64

1,92

4,15

15.000

0,48

0,96

2,88

6,23

20.000

0,64

1,28

3,83

8,31

30.000

0,96

1,92

5,75

12,46

Procedendo a análise dos dados encontrados na Tabela I, percebe-se que o sensor ADS-80 inicia a detecção de alvos a partir de 10 cm. Teoricamente, com base apenas no parâmetro dimensão do objeto, e conforme critério de Johnson, abaixo desse valor pode-se predizer que não seria possível distinguir a presença ou não de um alvo de interesse na cena coletada. O segundo nível de discriminação é alcançado com alvos a partir de 29 cm. Abaixo desse valor, pode-se predizer que o alvo é detectável, porém não pode ser reconhecido.

Em relação ao terceiro estágio de discriminação, a identificação de um objeto pode ser alcançada com alvos a partir de 62 cm. Abaixo desse valor, pode-se predizer que o alvo é detectável, pode ser reconhecido, entretanto não pode ser identificado com base em suas características e pormenores. Isto é, pode-se afirmar que existe um objeto, pode-se determinar a que classe ou categoria pertence, por exemplo, um carro ou aeronave, porém não será possível identificar o modelo, por exemplo, que seja descrito como sendo uma aeronave F-16 e não F-5. Como forma de exemplificar a aplicabilidade do conhecimento produzido, considerando uma análise de risco em que o objetivo da missão seja identificar um alvo de 2 m em um teatro de operação, sabendo-se que é provável a existência de artilharia antiaérea com alcance de 10.000 ft no setor a ser sobrevoado. Pode-se predizer que o sucesso da missão é de elevado risco, uma vez que para alcançar a identificação do alvo é necessário voar dentro do alcance da artilharia. Para voar com segurança, acima de 10.000 ft, a melhor discriminação alcançada para o referido alvo seria em nível de reconhecimento e não de identificação. Outra maneira de exemplificar a aplicabilidade do conhecimento pode ser feita considerando uma análise de custos. Supondo que o objetivo de uma missão de aerolevantamento seja reconhecer equipamentos com dimensões maiores que 1 m, para evidenciar atividades antrópicas em uma região de preservação ambiental. Ainda na fase de planejamento, pode-se predizer que qualquer voo realizado abaixo de 5.000 ft adicionará um custo desnecessário ao aerolevantamento, uma vez que a partir de 5.000 ft o objetivo da missão será alcançado com uma menor quantidade de horas de voo, pois a altura de voo mais elevada permite a coleta de faixas mais amplas no terreno.

VI - CONCLUSÃO A pesquisa científica teve como ponto de partida a substituição definitiva do emprego da tecnologia fotográfica analógica pela tecnologia digital do sensor ADS-80 nas missões de reconhecimento aéreo por imagens executadas pelo 1º/6º Grupo de Aviação. Em decorrência dessa substituição, percebeu-se uma modificação nos parâmetros utilizados para predizer a capacidade de discriminação de pormenores da imagem a ser coletada. A análise dos dados permitiu identificar as dimensões limites dos alvos para os três níveis de discriminação de detalhes, com o objetivo de verificar a capacidade de discriminação de detalhes possíveis de serem alcançados com as imagens coletadas com o sensor ADS-80. Com referência nos valores encontrados, ficou evidente a elevada capacidade discriminativa do sensor ADS-80. A ausência de detecção ocorre apenas para alvos menores que 10 cm. O nível detecção ocorre isoladamente apenas em uma restrita faixa de dimensões de alvos que vai de 10 cm a 28 cm. O sensor

já alcança o nível de reconhecimento a partir de alvos com dimensões de 29 cm. O nível de identificação é verificado a partir de alvos com dimensões de 62 cm, conferindo ao sensor uma ampla aplicabilidade dentro do mais elevado nível de discriminação. Os resultados encontrados contribuem para que seja possível, ainda na fase de planejamento da missão, adequar a utilização do sensor ao perfil de emprego que apresente melhores indicativos de que o objeto, alvo da missão, seja discriminado na imagem a ser coletada. Nestes termos, a pesquisa possibilita o suporte à tomada de decisão quanto à adequabilidade de uso do sensor diante da necessidade de acionamento de uma missão de reconhecimento aéreo por imagens. É importante ressaltar que esta pesquisa não tem a pretensão de esgotar a análise da capacidade de discriminação do sensor ADS-80, uma vez que utilizou como limitante as características geométricas da imagem, importante parâmetro de interpretação de uma imagem, porém não o único. Sugere-se que sejam feitas pesquisas para análise de outros elementos de interpretação relacionados com a capacidade de desempenho do sistema sensor como, por exemplo, a capacidade de discriminação da resposta espectral de alvos.

REFERÊNCIAS [1] LEACHTENAUER, J. C.; DRIGGERS, R. G. Surveillance and reconnaissance image systems: modeling and performance prediction. Boston: Artech House, 2001. [2] JENSEN, J. R. Sensoriamento remoto do ambiente: uma perspectiva em recursos terrestres. 2 ed. São José dos Campos: Parêntese, 2009. [3] MOREIRA, M. A. Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicação. 4. ed. Viçosa: Editora UFV, 2011. [4] LEICA GEOSYSTEMS. ADS-80 Technical Reference Manual. Heerbrugg: [s.n.], 2008. [5] DONOHUE. J. Introductory review of target discrimination criteria. Wilmington: Dynamics Research Corporation, 1991. [6] AMERICAN SOCIETY OF PHOTOGRAMMETRY. Manual of remote sensing. Falls Church: Keuffel & Esser Company, 1975. [7] Department of Defense. Dicionary of Military and Associate Terms. JP 1-02. Washington, DC: [s.n.], 2011. [8] KOPEIKA, N. S. A system engineering approach to Imaging. Bellingham: SPIE, 1998. [9] NOVO, E. M. L. M. Sensoriamento remoto: princípios e aplicações. 3. ed. São Paulo: Blucher, 2008. [10] SCHOWENGERDT, R. A. Remote sensing models and methods for image processing. 3th ed. Burlington: Elsevier, 2007.

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16 ESTANDE DE GUERRA ELETRÔNICA: UMA NECESSIDADE OPERACIONAL 1º Ten Av Abdon de Rezende Vasconcelos Terceiro do Décimo Grupo de Aviação (3º/10º GAV)

Resumo: A modernização da frota da Força Aérea Brasileira (FAB) e a aquisição de novas tecnologias, como o Pod interferidor Sky Shield, incorporam à FAB modernos equipamentos de Guerra Eletrônica (GE). Tais equipamentos necessitam de testes e avaliações, bem como o constante treinamento das equipagens em sua utilização. Para tanto, faz-se necessária a criação de um ambiente eletromagnético hostil controlado, um Estande de GE. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta uma pesquisa bibliográfica sobre as necessidades que levaram ao surgimento dos Estandes de GE, principais características, vantagens e a viabilidade de implantação no Brasil. Palavras Chaves: Guerra Eletrônica, Estande de Guerra Eletrônica e Força Aérea Brasileira. electronic warfare range: an operational need Abstract: The modernization of Brazilian Air Force (BAF) fleet and the acquisition of new technologies, such as Pod jammer Sky Shield, incorporate modern electronic warfare (EW) equipments to the BAF. Such devices require testing and evaluations, as well as constant training of crews in their use. Therefore, it is necessary to create a controlled hostile electromagnetic environment, such as an Electronic Warfare Range. In this sense, this paper

O 1º Ten Av Abdon de Rezende Vasconcelos concluiu o CFOAV em 2005, formou-se Líder de Esquadrilha na Aviação de Caça em 2008 e possui o Curso Doutrinário de Guerra Eletrônica pelo Grupo de Instrução Tática e Especializada em Natal (2012). Atualmente é o Chefe da Seção de Investigação e Prevenção de Acidentes Aeronáuticos do Terceiro do Décimo Grupo de Aviação e está cursando o Curso de Especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético (CEAAE). Contato: email: abdonarv@basm.intraer Telefone: (55) 3220-3700.

presents a bibliographic research about the needs that led to the emergence of EW ranges, its main features, advantages and the viability of implantation in Brazil. Key words: Electronic Warfare, Electronic Warfare Range and Brazilian Air Force.

I - INTRODUÇÃO O campo de batalha é um ambiente em constante mudança. O avanço da tecnologia, com o surgimento de novos equipamentos e armamentos, altera o Teatro de Operações a cada novo conflito. Os equipamentos de GE, dentre os diversos equipamentos militares, foram os que apresentaram uma maior transformação nos últimos anos e, possuem ainda uma vasta área de evolução dentro da utilização do espectro eletromagnético. A necessidade desses equipamentos já foi comprovada em conflitos passados, seja, evitando que aeronaves fossem abatidas, a exemplo da Figura 1, abatendo aeronaves inimigas, ou forçando a mudança de táticas e técnicas de emprego [1].

Figura 1 - Aeronave F-105D Thunderchief evadindo de um míssil SA-2 durante a guerra do Vietnã [2].

Por meio desses sistemas, o piloto possui uma série de informações que elevam o seu nível de consciência situacional, proporcionando, assim, maior facilidade no cumprimento da missão. Em face de toda essa evolução tecnológica, a FAB iniciou em meados dos anos 2000, por meio do Programa de Fortalecimento do Controle do Espaço Aéreo Brasileiro (PFCEAB), a modernização de sua frota com o intuito de reduzir a defasagem tecnológica de seus equipamentos, introduzindo, assim, uma nova realida-

de em nossa Força. Antes, uma série de equipamentos analógicos gerenciavam sistemas hidráulicos, sistemas elétricos, motores e afins. Atualmente, Glass Cockpit com telas e sistemas digitais, gerenciados por computadores, fazem parte dessa nova realidade que, além dos sistemas básicos da aeronave, disponibilizam ao piloto a capacidade de gerenciar equipamentos modernos, muitos dos quais nunca antes utilizados na FAB. Essas aeronaves, seguindo uma tendência e necessidade operacional, são dotadas de sistemas de GE modernos, que requerem testes e avaliações para verificação de sua operacionalidade e confiabilidade, além do constante treinamento de suas equipagens. Mas como saber se um Radar Warning Receiver (RWR) está programado de forma adequada? Como saber se um interferidor, a exemplo do Sky Shield, está sendo efetivo? Esses são apenas alguns questionamentos que surgem quando lidamos com equipamentos modernos, sobre os quais não possuímos conhecimento profundo, nem tampouco meios adequados de testes e avaliações.

-se que a posição fixa, por não permitir uma maior flexibilidade dos cenários, criava “vícios” nas equipagens, tornando o treinamento pouco eficiente. Atualmente, a utilização de sistemas móveis, autopropulsados ou rebocados, possibilita a composição de diversos ambientes e cenários, diminuindo, assim, a dependência de uma área fixa. A mobilidade desses equipamentos permite a criação de ambientes hostis em qualquer parte do território. Suas configurações variam de sistemas simulados, totalmente virtuais, a sistemas reais. Os sistemas simulados são compostos apenas por computadores e softwares que simulam ameaças, armamentos, aeronaves e outros equipamentos. Os sistemas reais possuem, além de computadores e softwares, emissores, radares, simuladores de ameaças e aeronaves. Cada sistema, simulado ou real, possui suas vantagens e desvantagens. Além dos diversos equipamentos eletrônicos, alguns estandes de GE possuem alvos, reais e simulados, conforme a Figura 2, que têm por objetivo criar o realismo necessário para adequado treinamento das equipagens.

Neste sentido, os países mais desenvolvidos perceberam a necessidade de um ambiente eletromagnético controlado no qual seria possível expor suas tripulações a situações mais realistas, testando assim seus equipamentos, tripulações, táticas e técnicas de emprego. Observou-se, então, a necessidade da criação dos estandes de GE.

ii - CARACTERÍSTICAS e equipamentos DOS ESTANDES DE GE Atualmente, diversos estandes de GE estão em operação mundo afora. Somente os Estados Unidos possuem mais de 15 estandes de treinamento e testes de seus equipamentos [3]. Na Europa, um dos estandes mais conhecidos é o RAF Spadeadam, que é sede do Estande de Táticas e Técnicas de Guerra Eletrônica, atendendo às necessidades da Royal Air Force, forças aéreas integrantes da OTAN, e demais forças armadas da Inglaterra.

Figura 2 - Simulacro de Artilharia Antiaérea [4].

Os estandes mais modernos possuem, inclusive, simuladores visuais de lançamento de mísseis. Trata-se do lançamento real de um artefato não letal que, simula a fumaça produzida pelo lançamento de um míssil, conforme ilustrado pela Figura 3.

Ao analisarmos os estandes de GE percebemos algumas características comuns, dentre elas destacam-se: localização reservada, com possibilidade de emprego de armamento real, baixa quantidade de tráfego aéreo na área do estande, disponibilidade de utilização do espectro eletromagnético sem interferência a população e aviação civil e instalações adequadas à equipe de solo. Inicialmente, com o surgimento dos primeiros estandes de GE, a concepção era de uma área na qual as tripulações fossem expostas a um ambiente eletromagnético hostil, utilizando para isso equipamentos simuladores de ameaças em posições fixas. Porém, percebeu-

Figura 3 – Estudante da Academia Naval Norte Americana lançando um Smokey Sam durante a operação Desert Talon, 2006 [5].

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iii - Aplicações e vantagens identificadas pelo uso do estande de GE O objetivo síntese da Guerra Eletrônica, definido pelo Comando da Aeronáutica é: “a capacitação no uso da energia eletromagnética para delimitar, explorar, reduzir ou evitar o uso hostil do espectro eletromagnético, bem como garantir a sua utilização de maneira eficaz pela Força Aérea Brasileira” [6]. Sendo assim, o conhecimento da eficácia de nossos equipamentos é imprescindível, além do constante treinamento das equipagens visando à evolução de nossas táticas em função do avanço destas tecnologias. O estande de GE é um ambiente eletromagnético controlado, no qual podemos testar, avaliar equipamentos e treinar equipagens em cenários mais próximos aos reais. Desse modo, podemos destacar algumas vantagens do uso de estandes de GE [3]:

a) avaliação de sistemas adquiridos ou em desenvolvimento: a avalição de um sistema de GE é de fundamental importância, pois é por meio de uma análise criteriosa que podemos identificar o correto funcionamento de um equipamento, exigir mudanças, ou até mesmo negar o recebimento do produto em face da não execução de requisitos pré-estabelecidos;

b) preparação de equipagens: capacidade de treinamento das equipagens em ambientes próximos ao real, analisando táticas e técnicas utilizadas, podendo assim, propor mudanças nas atuais doutrinas em função dos novos equipamentos utilizados;

c) desenvolvimento de novas concepções de operação: a introdução de equipamentos nunca utilizados pela Força Aérea, como é o caso do Pod interferidor Sky Shield, exigirá o desenvolvimento de uma doutrina de emprego;

d) atualização de sistemas existentes: a análise dos sistemas existentes pode identificar a necessidade de atualizações que exigirão testes e avaliações das modificações implementadas;

iv - concepção do Estande de GE PARA O BRASIL Alguns trabalhos já foram realizados, por alunos do Curso de Especialização em Análise do Ambiente Eletromagnético (CEAAE), com o objetivo de analisar as possibilidades de implantação de estandes de GE no Brasil.

Outubro de 2013 Spectrum

Dentre as possibilidades viáveis, podemos destacar a criação do Estande de GE no Campo de Provas Brigadeiro Veloso (CPBV). O CPBV está localizado no sul do estado do Pará, região central do País, com área de 21,6 mil km² e perímetro de 653 km. É uma região de difícil acesso rodoviário e afastada de grandes centros urbanos, o que propicia a utilização do espectro eletromagnético com segurança. Possui, além do estande para o lançamento de armamento real, estrutura de suporte à atividade aérea como: pista de asfalto, hangar de manutenção, paiol, reservatório de combustível etc., servindo, atualmente, como sede para emprego de artefatos bélicos de diversas Unidades Aéreas [7]. Outra possibilidade viável é a criação de um Esquadrão de Guerra Eletrônica, cujos equipamentos e pessoal de apoio seriam deslocados por meio aéreo ou terrestre. A grande vantagem da criação de um Esquadrão de GE é a capacidade de mobilidade de seus equipamentos, criando diversos cenários hostis controlados nas operações de interesse da FAB. Porém, cabe ressaltar que esta mobilidade seria dependente de vetores e outras necessidades que demandam custos. Quanto aos tipos de sistemas a serem adquiridos, um estudo dirigido deve ser realizado buscando abranger todas as necessidades da Força Aérea. Várias empresas internacionais dispõem de sistemas para estande de GE e, a possibilidade de adaptação de equipamentos já obsoletos como: radares de aeronaves, radares diretores de tiro, entre outros, podem ser levadas em consideração.

V - ConclusÃO O reaparelhamento da frota da FAB é uma realidade. Aeronaves F-5M, A-1M, e um futuro F-X, colocam a Aeronáutica em um novo patamar operacional. A aquisição de novas tecnologias como o Pod interferidor Sky Shield exigem de seus operadores conhecimentos que não são adquiridos nos manuais disponíveis. A criação de um Estande de GE permitirá testar e avaliar equipamentos, desenvolver novas tecnologias e treinar equipagens em ambientes eletromagnéticos hostis, compatíveis com possíveis realidades de um Teatro de Operações. O CBPV é apresentado como localidade viável para implantação de um estande de GE, sendo a criação de um Esquadrão de GE uma alternativa cabível. Por fim, citando o lema do próprio Campo de Provas Brigadeiro Veloso, “Você luta como treinou!”.

REFERÊNCIAS [1] BASTOS, E. C. S. Vietnã - A maioridade da Guerra Eletrônica. Disponível em: <http://www.ecsbdefesa. com.br/fts/Vietn%E3.pdf>. Acesso em: 17 mai. 2013. [2] KOPP, C. Surface to Air Missile Effectiveness in Past Conflicts - Technical Report APA-TR-2010-1001, October, 2010, Updated April, 2012. [3] CHRISTO, C. EW Range. Disponível em: <http:// www.aardvarkaoc.co.za/Proceedings/200811%20 Aardvark%20AOC/Christo%20Cloete%20-%20 EW%20Range.pdf>. Acesso em: 17 mai. 2013.

[5] WEBSITE OFICIAL DA NAVY. Disponível em: <http://www.navy.mil/view_image.asp?id=35861>. Acesso em: 25 mai. 2013. [6] OLIVEIRA, M. B. L. Proposta de implantação de um grupo de Guerra Eletrônica para a Força Aérea Brasileira. 2003. Trabalho de Conclusão de Curso – Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos. [7] WEBSITE OFICIAL DO CAMPO DE PROVAS BRIGADEIRO VELOSO. Disponível em:< http:// www.cpbv.aer.mil.br/index.php>. Acesso em: 17 mai. 2013.

[4] WEBSITE OFICIAL DA RAF SPADEADAM. Disponível em: <http://www.raf.mod.uk/rafspadeadam/gallery/targetsanddecoys.cfm?start=37&viewmedia=38# pageContent>. Acesso em: 17 mai. 2013

Agência Força Aérea / © Cb V. Santos

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20 APRESENTAÇÃO DE NOVA METODOLOGIA DE AUXÍLIO À BUSCA E SALVAMENTO NA FAB 2S BMB Túlio Falconi da Gama Leite Segundo do Sétimo Grupo de Aviação (2˚/7˚ GAv)

Resumo: O objetivo deste trabalho é apresentar uma maneira de medir distâncias na superfície do mar, a partir de uma aeronave de patrulha, durante a missão de busca e salvamento. Adotou-se uma metodologia experimental, com base na aplicação de conceitos matemáticos e marcação de pontos específicos na asa da aeronave. Os resultados iniciais indicam que o emprego adequado do sistema de visada promove o aumento da capacidade operacional e aperfeiçoa a qualidade das informações. Palavras Chaves: Busca e salvamento, capacidade operacional e Sistema de Visada. SYSTEM OF SIGHT GAUGE DISTANCE FOR SAR OBSERVERS IN AIRCRAFT P-95 B Abstract: The aim of this paper is to present a way to measure distances on surface of the sea from a patrol aircraft during the search and rescue mission. Was adopted an experimental methodology, based on the application of mathematical concepts and making specific points on the wing of aircraft. Initial results indicate that the adequate system of sight promotes increased operational capability and improve the quality of information. Key Words: Search and rescue, operational capability and Observation System.

O 2S BMB Túlio FALCONI da Gama Leite concluiu o CFS em 2000 e possui Graduação em Licenciatura Matemática pela Universidade Federal de Santa Catarina (2013), curso técnico em armamento pela Escola de Especialistas de Aeronáutica (2000) e curso técnico em química pela Escola Técnica Federal de Química do Rio de Janeiro (1995). O militar é tripulante do 2˚/7˚GAv no qual exerce as funções operacionais de Instrutor de Observadores SAR e Instrutor de Operadores de Equipamentos Especiais 2. Contato: e-mail falconit@bafl.intraer Telefone: (48) 9959-1389.

I - INTRODUÇÃO O Segundo Esquadrão do Sétimo Grupo de Aviação foi criado em 1982 para cumprir missões de Patrulha Marítima e, de maneira secundária, prestava apoio no cumprimento de missões de Busca Marítima, devido a sua ambientação ao cenário marítimo. O Esquadrão foi elevado no ano de 2005 à condição de meio primário de busca, ou seja, tornou-se responsável pela execução das missões de busca sobre o mar. Desde então, os estudos e treinamentos foram intensos, visando adequação ao novo tipo de missão e constante elevação da capacidade operacional da unidade aérea. Este artigo apresenta uma alternativa que almeja contribuir favoravelmente para a ação de observar a superfície marítima à procura de sobreviventes, botes de sobrevivência, destroços e até embarcações perdidas. A capacidade de estimar distâncias na superfície do mar é um requisito entre outros necessários à função de Observador em missão de busca marítima. Dentro de um ideal de aperfeiçoamento, percebeu-se a oportunidade de criar um Sistema de Visada Medidor de Distâncias para Observadores na aeronave P-95 B, com o objetivo de:

• Elevar a capacidade dos Observadores de perceber distâncias;

• Aumentar a qualidade da observação no sobrevoo das áreas de busca ao medir com precisão superior as larguras de varredura;

• Elevar a qualidade das informações prestadas pelos Observadores aos pilotos durante a orientação em torno dos objetos investigados na superfície marítima; e,

• Diminuir o tempo de deslocamento até a área de busca.

Para o cumprimento das missões de Busca Marítima, o Segundo Esquadrão do Sétimo Grupo de Aviação utiliza as aeronaves P-95 B, denominação militar do modelo EMB-111, a qual possui duas janelas de observação na parte traseira, uma à direita e outra à esquerda. Estas janelas podem ser abertas a fim de favorecer a visualização da superfície marítima, conforme Figura 1:

Na Figura 2, “W/2” representa metade da largura de varredura, a qual é a faixa da superfície do mar que deve ser visualizada por cada observador durante o sobrevoo em cada segmento de reta. A letra “W” mostra a largura de varredura. B.

Procedimentos adotados pelo Observador

Durante a cobertura da área de busca, sentados às janelas em posição perpendicular ao deslocamento da aeronave, os observadores movem seus olhos de maneira vertical, para cima e para baixo [3], conforme Figura 3:

Figura 1 – Observadores no P-95 B, adaptado de [1].

Os observadores varrem visualmente a superfície do mar a fim de encontrar o objetivo da busca. Sentados em posição perpendicular ao sentido de voo da aeronave, em frente às janelas de observação. Para a execução de missões de busca marítima, a aeronave P-95 B é guarnecida com quatro observadores, duas duplas que se alternam para evitar que a fadiga comprometa a qualidade da observação [2].

Figura 3 – Movimento dos olhos do Observador.

Esta movimentação somada ao deslocamento da aeronave proporciona o seguinte aspecto à observação, conforme Figura 4:

Figura 4 – Cobertura visual realizada pelo observador.

II - METODOLOGIA ATUAL PARA BUSCA MARÍTIMA

Permitindo o resultado descrito na Figura 5:

A. Missão Por ocasião de um acidente no ambiente marítimo, os órgãos superiores acionarão o esquadrão de busca marítima, o qual decolará o mais rápido possível para cobrir a área de interesse, na qual procurará sobreviventes que se encontrem desaparecidos. O sobrevoo na área de interesse segue um padrão de cobertura a fim de organizar e permitir a observação de extensas áreas dentro do tempo que a autonomia da aeronave permita. A área de busca costuma ter formato retangular. O padrão de cobertura costuma ter o seguinte aspecto, variando na quantidade e no tamanho dos segmentos de reta, para que cubra toda a área de busca, conforme Figura 2:

Figura 2 – Área de busca e padrão de cobertura.

Figura 5 - Cobertura visual realizada pelos dois observadores.

Os Observadores SAR necessitam conhecer a largura de varredura, não somente seu valor e unidade de medida, mas sim o comprimento que estes representam sobre a superfície do mar [4]. Durante o voo, o Observador tem à disposição uma extensa área da superfície marítima que vai até o horizonte, porém a faixa correspondente à largura de varredura é somente uma parte desse todo, conforme Figura 6:

Figura 6 - Visão do observador através da janela de observação.

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Um dos parâmetros reveladores da qualidade da observação é definido por (1): tempo de exposição_____________________ _____________________ = qualidade da observação (1) tamanho da área observada______________________

Isto significa que a qualidade é diretamente proporcional ao tempo de exposição e inversamente proporcional ao tamanho da área observada. O tempo de exposição é determinado pela velocidade da aeronave. Quanto menor a velocidade maior o tempo de exposição. Toda aeronave de asa fixa possui um valor mínimo para a velocidade de voo, uma vez que, abaixo desta, sua sustentação no ar fica comprometida [5]. Assim, existe uma limitação para o tempo de exposição. Então, para elevar a qualidade da observação, resta precisar a área a ser observada, limitando-a ao necessário. C. Aferição Desde as primeiras missões de busca executadas pela unidade aérea até a implantação do sistema de visada apresentado neste artigo, vem sendo realizado um procedimento de aferição que visa proporcionar aos observadores uma noção da distância correspondente à largura de varredura. O procedimento de aferição de distância é executado logo que a aeronave sobrevoe o oceano [6]. Com auxílio do radar, o piloto conduz a aeronave a passar ao lado de um objetivo (pequena ilha ou embarcação) a distância idêntica à metade da largura de varredura.

Figura 7 - Feixe de retas paralelas.

A Figura 7 descreve, diante da análise da base para o topo, que, para as dimensões utilizadas a superfície do mar pode ser considerada plana, revelando uma primeira reta e a segunda reta é definida no chão. B.

Desenvolvimento matemático Juntando ao feixe de paralelas mais duas retas: a linha de visada definida pelo ponto “A” na janela de observação e o ponto “M” na asa da aeronave; e a reta vertical que passa pelo ponto “A”, são obtidos segmentos de reta proporcionais, conforme Figura 8:

Figura 8 – linha de visada sobre feixe de paralelas

E ainda os triângulos retângulos semelhantes “APQ” e “ABV”. Definidos como ambiente reduzido (“APQ”) e ambiente real (“ABV”), conforme Figura 9:

O procedimento é realizado uma vez para cada observador na distância correspondente à largura de varredura e na altitude a qual se pretende voar.

III - METODOLOGIA PROPOSTA Figura 9 – Triângulos semelhantes “APQ” e “ABV”

A. Origem Fazendo uso do Teorema de Tales e a conseqüente proporção entre os segmentos de reta envolvidos, percebeu-se a oportunidade de testar uma nova metodologia que envolve o uso de marcações na aeronave P-95 B. O novo conceito é simples e envolve o cruzamento de dados, como a altura de voo e os fatores divisores propostos, baseado na condição de que a aeronave se encontre com a asa nivelada. Durante a análise das possibilidades para aumentar a qualidade na execução das missões de busca, mais precisamente nas ações e parâmetros que tangem a Observação, vislumbrou-se a possibilidade de um feixe de retas paralelas, conforme Figura 7:

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No triângulo “APQ”, “AP” define a altura de voo no ambiente reduzido e “PQ” define a metade da largura de varredura no ambiente reduzido. No triângulo “ABV”, “AB” define a altura de voo real e “BV” define metade da largura de varredura real. Baseado no Teorema de Tales percebe-se a seguinte proporção:

AP AV ____ = ____ (2) PQ BV

C. Marcação da aeronave Para definir a linha de visada “AM” é necessário localizar somente a posição de “M”, pois a marcação de “A” é feita de maneira arbitraria conforme uma melhor ergonomia para os observadores. A localização de “M” é realizada com a aeronave nivelada sobre macacos hidráulicos em um cenário que define o ambiente reduzido, conforme Figura 10 e os seguintes passos:

_______ = 0,5NM ===> M1 = 2000 (3) 1000ft M1 _______ = 1,0NM ===> M2 = 1000 (4) 1000ft M2 _______ = 1,5NM ===> M3 = 667 (5) 1000ft M3 1000ft _______ = 2,5NM ===> M4 = 500 (6) M4 Nos resultados de (3), (4), (5) e (6) encontra-se os Figura 10 – Localização das marcações M, adaptado de [1].

A aeronave é suspensa por macacos hidráulicos e nivelada por um sistema de prumo;

2. É desenhada a reta “r” (projeção da linha de voo no solo); 3.

valores para os fatores divisores que devem ser expressos nas marcações “M”: M1=2000, M2=1000, M3=667 e M4=500. A unidade de medida dos fatores é ft/NM. A marcação de “M” é feita na face superior da asa junto ao bordo de fuga. Simetricamente opostas, são quatro marcas à direita e quatro à esquerda, conforme Figura 11:

É marcado o ponto “A” na janela de observação;

4. Com o prumo é encontrado o ponto “P” (projeção do ponto “A” no solo); 5.

A partir de “P” é desenhada a reta “s”, perpendicular à reta “r”;

É mensurado o segmento “AP”.

Para localizar “M” é preciso definir “AQ”, para definir “AQ” é necessário conhecer a posição de “Q” por meio do comprimento do segmento “PQ” sobre a reta “s”. Dos quatro segmentos expressos em (2) e na Figura 9, três tem suas medidas conhecidas, “AB” e “BV” são definidos conforme o interesse da missão de busca, “AP” é mensurado no ambiente reduzido, logo é possível conhecer a medida do segmento “PQ” ao aplicar uma simples “regra de três”. 7.

É traçado o segmento “PQ” sobre a reta “s”;

A partir de “Q”, é desenhada a reta “t” (limite da largura de varredura no ambiente reduzido), paralela a reta “r”; e,

Com um fio é representado o segmento “AQ”, fixo na extremidade “A” e móvel em “Q”. Deslizando na reta “t” até tocar a parte posterior da asa, na qual é marcado o ponto M.

As marcações “M” indicam o fator divisor que é aplicado a qualquer valor de altura de voo, em Pés (ft), para que se obtenha a distância em Milhas Náuticas (NM). Os índices expressos nas marcações foram escolhidos com base na altura de voo e larguras de varredura mais frequentes nas missões de busca, de maneira que, aplicando o fator divisor no valor da altura de voo, seja obtida a metade da largura de varredura desejada. Para a execução das missões de busca marítima, o valor mais frequente para a altura de voo é 1000 ft e os valores mais frequentes para as meia-larguras de varredura são 0,5 NM, 1,0 NM, 1,5 NM e 2,0 NM, combinando-os tem-se:

Figura 11 – Marcações M à esquerda.

D. Emprego Por exemplo, o observador faz a visada através da marcação 667, com a aeronave voando em uma altura de 800 ft. Ele dividirá o valor da altura (800) pelo fator expresso na marcação (667) e saberá que o ponto avistado se encontra a 1,2 NM da projeção da linha de voo na superfície, conforme a Figura 12:

Figura 12 – Exemplo de aplicação do sistema.

A Tabela I mostra as principais alturas de voo, os fatores divisores e as distâncias visualizadas. Porém o sistema funcionará para qualquer altura de voo, estando a aeronave em voo nivelado, o observador fará a visada no ângulo escolhido, aplicará o fator expresso na marcação dividindo o valor da altura informado pelo instrumento da aeronave, e assim conhecerá a distância que se encontra o ponto visualizado na superfície do mar.

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IV - RESULTADOS OBTIDOS

Tabela I - Principais alturas, fatores divisores e larguras de varredura. ALTURA (ft) / FATOR = DISTÂNCIA (NM)

FATORES DIVISORES 2000

1000

667

500

1000 ft

0,5 NM

1 NM

1,50 NM

2 NM

800 ft

0,4 NM

0,8 NM

1,20 NM

1,6 NM

500 ft

0,25 NM

0,5 NM

0,75 NM

1 NM

Durante o voo, o observador enxerga através da janela conforme Figura 13:

A utilização das marcações tem se mostrado capaz de melhorar a percepção de distâncias dos observadores. Ao tornar desnecessário para as tripulações de busca o procedimento de aferição, a nova metodologia diminui o intervalo de tempo entre o momento do acidente e a chegada à área de busca, além disso, proporciona maior tempo para a cobertura das áreas, pois preciosos minutos da autonomia de voo da aeronave, que seriam gastos com aferição, passam a estar disponíveis para o sobrevoo em uma área de busca maior.

V - CONCLUSÃO

Figura 13 – Visão disponível através da janela.

Com as marcações implantadas, o observador pode restringir sua atenção à área correspondente a largura de varredura, para assim aumentar a qualidade da observação, pois, conforme (1) a qualidade da observação é inversamente proporcional ao tamanho da área observada, ou seja, uma área menor pode ser observada melhor em um mesmo intervalo de tempo, conforme Figura 14:

Desde os testes iniciais, a nova metodologia tem se revelado interessante, pois, o que antes era uma incipiente e volátil noção de distância da largura de varredura, adquirida no procedimento de aferição realizado após a decolagem, agora é uma informação segura, obtida por um método simples e atualizável em qualquer momento do voo. A implantação de um Sistema de Visada Medidor de Distâncias para Observadores na aeronave P-95 B promove aumento da capacidade operacional ao favorecer a presteza que o tipo de missão exige, pois economiza alguns minutos que podem ser diferença entre vida e morte para um sobrevivente.

REFERÊNCIAS [1] EMPRESA BRASILEIRA DE AERONÁUTICA. Ordem técnica da aeronave P-95 B.São José dos Campos: 1978. [2] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Departamento de Controle do Espaço Aéreo. MCA 64-3 - Manual de Busca e Salvamento. Rio de Janeiro: 2012. Figura 14 – Visão restrita à largura de varredura.

Depois de efetuadas as marcações “A” e “M” (M1, M2, M3 e M4), o Sistema de Visada apresenta o aspecto da Figura 15:

[3] ORGANIZAÇÃO MARÍTIMA INTERNACIONAL. Manual internacional aeronáutico e marítimo de busca e salvamento. Londres: 2010. [4] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Segundo Esquadrão do Décimo Grupo de Aviação. Apostila do curso teórico de busca e salvamento. Campo Grande:2009. [5] SAINTIVE, N. S. Teoria de Voo: Introdução à Aerodinâmica. São Paulo: 2006 [6] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Segundo Esquadrão do SétimoGrupo de Aviação.Procedimentos para a realização de missões de busca em aeronave P-95 B. Florianópolis:2008.

Figura 15- Sistema de Visada implantado.

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[7] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Escola de Especialistas de Aeronáutica. Sistemas de Pontaria. Guaratinguetá: 2006.

25 UTILIZAÇÃO DE TABLET NA NAVEGAÇÃO AÉREA MILITAR Cap Av Bruno Roque Teixeira Quinto do Oitavo Grupo de Aviação (5º/8º GAV)

Resumo: Este artigo visa apresentar a utilização de tablet como meio auxiliar na navegação aérea militar, simulando o emprego atual e abordando o potencial das possibilidades existentes. A metodologia utilizada foi a pesquisa operacional e o resultado do trabalho é uma proposta de características a serem observadas na implantação de sistemas similares em uma Unidade Aérea. Palavras Chaves: Tablet e Navegação Aérea. USING TABLET FOR MILITARY NAVIGATION Abstract: This article aims to show the potential use of tablet as an aid for military air navigation by simulating current use and addressing existing possibilities. The methodology was operational research and the result of the analysis is the proposal of features to be observed in implementing similar system in an air unit. Key words: Tablet and Air Navigation.

I - INTRODUÇÃO A navegação aérea militar passa por novos desafios. As aeronaves, antes, completamente dependente de instrumentos de indicadores analógicos, agora, possuem os mais modernos computadores digitais de bordo. A demanda por novas tecnologias acabou criando a possibilidade de utilização de aparelhos portáteis, práticos e com a capacidade de ‘carregar’ rapidamente mapas e documentos operacionais, dentro de aeronaves militares.

O Cap Av Bruno Roque Teixeira concluiu o CFOAv em 2002 e os Cursos de Processamento Digital de Imagens e Banco de Dados Geográficos no INPE, em 2009. Atualmente é Chefe da Seção de Pessoal do 5º/8º GAV. Contato: e-mail panteras3@5gav8.aer.mil.br Telefone: (55) 3220-3500.

Em 2011, a Federal Aviation Administration (FAA), autorizou a utilização de um aplicativo da JEPPESEN, empresa norte americana especializada em navegação, instalando em um iPad para substituir os mapas impressos em papel. Durante os testes de homologação, que duraram três meses, foram realizadas descompressões rápidas a 51.000ft e testes de interferência nos demais equipamentos [1]. Hoje, na FAB, o 1º/14º GAv utiliza a plataforma Kindle, da Amazon, com um leitor de arquivos Portable Document Format (PDF) para acessar as cartas de navegação por instrumentos e o Grupo de Transporte Especial (GTE) pesquisa a aquisição do mesmo conjunto aprovado pela FAA para utilização no VC-1. Na United States Air Force (USAF), a Força Aérea Americana, o Air Mobility Command (AMC) iniciou a compra de 63 iPad de um total que poderá chegar a 18.000 [2]. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho é apresentar o uso do tablet como meio auxiliar à navegação aérea, dentro do ambiente operacional da atividade aérea militar. Os testes foram realizados em voos devidamente controlados, sem causar riscos ou comprometer a segurança, e os resultados incentivaram o uso desse tipo de aparelho em Unidades Aéreas, o que deixaria para trás as velhas e pesadas “pastas de navegação” dos esquadrões da FAB.

II - MATERIAIS E MÉTODOS A região do estudo foi durante o traslado do H-60L, FAB 8911, dos Estados Unidos para o Brasil, em dezembro de 2011, onde se utilizou um tablet baseado em Android, com o aplicativo Orux Maps [3], conforme a Figura 1.

Figura 1 – Região onde se realizaram os testes.

Adotou-se a função de moving map, mapa móvel, com a antena de Global Positioning System (GPS), do próprio aparelho, para se localizar dentro de uma carta de aeródromo ou em uma carta de navegação, durante um voo de cruzeiro. Na etapa de navegação, as cartas foram fornecidas pelo servidor, acessado pelo próprio aplicativo, reconhecendo facilmente tanto as cartas aeronáuticas dos EUA, quanto as do Caribe.

Esta experiência constatou a possibilidade de utilizar vários tipos de carta na rota, imagens satélite nos pontos de viragem e objetivos. Além disso, aumentou a precisão na navegação à baixa altura ao comparar imagens de satélite ou cartas de maior escala com o terreno, conforme a Figura 3.

Outro teste foi realizado durante o Exercício Operacional da II Força Aérea (FAEX), com o propósito de validar a transferência de dados ao software desenvolvido pela FAB para Planejamento de Missões Aéreas (PMA). Em seguida, testou-se o tablet como mala eletrônica, no qual se aproveitou o ‘Dropbox’, que é um serviço para armazenamento de arquivos, sem custos. Finalmente, conferiu-se a facilidade do uso da rede WI-FI, onde alguns programas gratuitos foram baixados por disponibilizarem diversas informações importantes para a navegação em tempo real. Os testes realizados evidenciaram as várias possibilidades de utilização que serão abordadas a seguir.

III - RESULTADOS E DISCUSSÕES Durante o translado entre os Estados Unidos e o Caribe, o software se mostrou confiável em todo o processo de navegação, assim como o sinal de GPS captado pelo próprio tablet, não apresentando qualquer falha durante todas as vezes que foi utilizado. Além disso, as informações de posição e as contidas nas cartas aeronáuticas tornaram-se extremamente práticas de manusear, pois a tela do tablet é touch screen (sensível ao toque), conforme ilustrado na Figura 2.

Figura 2 – Utilização de tablet como mapa móvel.

Durante o último Exercício Operacional da II Força Aérea (FAEX), testou-se o modo de transferência de dados de planejamento do PMA 2.4 para o tablet. Desta vez, fez-se uso do aplicativo Orux Maps. O procedimento foi bastante simples. Primeiro planejou-se no PMA a rota que seria utilizada em voo, incluindo o padrão de busca que seria realizado, depois, fez-se a transferência da rota para o tablet que foi sobreposta a uma Carta Aeronáutica de Pilotagem (CAP).

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Figura 3 – Utilização de imagem de satélite para navegação.

Outra aplicação testada foi o acesso às informações meteorológicas e aeronáuticas como METAR, TAF e NOTAM, além de imagens de satélite, desde que houvesse acesso à internet via WI-FI ou 3G. Observou-se que isso é uma ferramenta complementar extremamente importante para o planejamento de uma missão. Convém comentar que existem, ainda, aplicativos que contem banco de dados com todos os aeródromos e fixos do Brasil, os quais traçam rotas, realizam cálculo de distância, proa, combustível a ser consumido, CG e ainda projetam a rota a ser voada no mapa escolhido pelo usuário. Isso é importante porque se projeta um planejamento preliminar de uma rota para se verificar a viabilidade, obtendo o alcance, autonomia, alternativas e os demais dados necessários à navegação aérea. Outros exemplos de utilização de aplicativos dentro da esfera militar vieram dos EUA. A Guarda Nacional do Exército Americano (Army National Guard) já disponibilizou através do Play Store, loja virtual que distribui aplicativos para o sistema Android, um aplicativo com a lista de verificações de procedimentos normais e de emergência do H-60L. A United States Air Force Civil Air Patrol (USAF CAP) disponibilizou um aplicativo similar ao Método SIPAER de Gerenciamento de Risco (MSGR) chamado Operational Risk Management Matrix. Na Academia da Força Aérea (AFA) foi desenvolvido o sistema Mentor, inicialmente baseado em PC, para a gestão da Instrução Aérea. Além da plataforma para PC também foi criado um aplicativo que possibilita o preenchimento das fichas de voo em dispositivos baseados em Android. Ele possibilita o preenchimento remoto e quando o instrutor volta à sua sede, descarrega as suas fichas no servidor através da porta Universal Serial Bus (USB). O Mentor para Android, além de preenchimento de fichas, trás todas as cartas para voo IFR e o ROTAER digital, para que possam ser consultados em voo. A possibilidade de intercâmbio de dados entre estes dispositivos e as redes internas diminuiria con-

sideravelmente o tempo de planejamento de uma missão e a possibilidade de erros. Por exemplo, ao receber uma rota preestabelecida que tenha sido veiculada através de uma rede o copiloto da segunda aeronave de uma formação tem menor possibilidade de errar na inserção de uma coordenada, pois a rota já estará definida. Pode-se deduzir que a capacidade computacional, o tamanho reduzido e o tempo de autonomia da bateria elegem este tipo de equipamento como substituto futuro de pesados sistemas baseados em hardware embarcado.

IV - CARACTERÍSTICAS NECESSÁRIAS PARA UTILIZAÇÃO DO TABLET COMO FERRAMENTA DE NAVEGAÇÃO AÉREA. Algumas características são desejáveis para que um tablet possa ser empregado a bordo de uma aeronave militar, como ferramenta de navegação aérea. Primeiramente, é desejável que o tablet tenha capacidade de ler e carregar cartões de memória para que os dados sigilosos sejam carregados neste dispositivo. Em caso de evasão em terreno hostil é possível retirar o cartão de memória e abandonar o dispositivo sem que ocorram vazamentos de informação. O sistema operacional deve permitir o carregamento de programas que não estejam disponibilizados nas lojas de aplicativos como iTunes da Apple e Play Store do Android. Assim como o Mentor para Android, o qual é disponibilizado no site da AFA via rede interna, é desejável que o sistema operacional aceite programas carregados diretamente por USB ou cartão de memória. Desta forma, não é necessário disponibilizar para todos os utilizadores daquele sistema operacional um programa que seja de uso exclusivo das Forças Armadas. O GPS pode ser interno ou externo, mas se for externo e utilizar conexão bluetooth com o tablet, há de se verificar a interferência com os demais equipamentos da aeronave. O GPS interno tem a vantagem de não interferir na aeronave por ser um sensor passivo, no entanto, em geral os GPS internos têm menor sensibilidade que os externos. Para cada tipo de aeronave serão necessários tipos diferentes de suporte. Já existem suportes vendidos no mercado civil para colocação de tablets em prancheta de voo. No entanto, dependendo da ergonomia e da presença de assentos ejetáveis, talvez seja necessário a colocação de suportes diferentes para que não interfira nos comandos de voo ou na operação dos demais equipamentos embarcados. A duração da bateria é outro fator a ser analisado para que o dispositivo consiga servir como meio auxiliar durante um período completo de voo, sendo necessária uma autonomia de bateria maior que a autonomia da aeronave. A duração da bateria tem relação direta com o tipo de processador e o próprio tamanho

do dispositivo. Quanto maior o dispositivo, mais células de bateria ele poderá ter. É desejável que seja adquirida a máscara para utilização com os Óculos de Visão Noturna (OVN). Já existem filtros vendidos comercialmente que possibilitam o uso com NVG sem que ocorra interferência da iluminação do tablet nos óculos de visão noturna. E o último quesito é que existam aplicativos capazes de utilizar cartas ou imagens georreferenciadas gerados fora do sistema. Desta forma, outros sensores poderão gerar imagens ou cartas que poderão ser utilizados na navegação ou identificação do alvo. Mesmo que o GPS esteja indisponível é possível navegar pela carta arrastando o mapa para a posição atual da aeronave, fazendo do tablet uma carta digital. Logicamente, a certificação de qualquer equipamento que venha a ser embarcado deve ser feita para aumentar a segurança e atestar a sua capacidade. Por isso, é muito importante que seja realizado o devido ensaio pelo Instituto de Pesquisas e Ensaio em Voo (IPEV) após a definição do tablet a ser adotado por uma Unidade Aérea (UAE). Tanto o hardware quanto o software devem ser analisados quanto à confiabilidade e procedência, levando ainda em consideração os quesitos de segurança das informações.

V - CONCLUSÃO No processo de translado, a navegação aérea auxiliada pelo tablet demonstrou confiabilidade no acompanhamento das rotas, o que deu credibilidade ao uso e a proposta de desenvolvimento de estudos futuros. O uso conjunto com o PMA aprovou o modo de transferência de dados de planejamento de missão, o que futuramente pode ser aperfeiçoado com o uso de plug-ins para aumentar a taxa de transferência. No que diz respeito ao uso como mala eletrônica, ficou constatada que essa ferramenta será o futuro meio de transporte de dados como cartas e mapas de pilotagem. Finalmente, evidenciou-se a eficácia no uso da rede WI-FI, para baixar informações meteorológicas e aeronáuticas como METAR, TAF e NOTAM.

REFERÊNCIAS [1] FAA gives blessing to iPad as electronic flight bag. Kirby, Mary. Flight International [Flight Int.]. Vol. 179, no. 5281, pp. 10-10. 8 Mar. 2011. [2] AMC starts iPad buy with order for 63, Air Force Times, 12 mar. 2012. Disponível em: <http://www. airforcetimes.com/news/2012/03/airforce-amc-ipadpurchase-030212w/>.Acesso em 23 mai. 2012. [3] Usando o tablet como kneeboard – atualizado, Voo Tático, 29 dez. 2011. Disponível em: <http:// vootatico.com.br/archives/9074>. Acesso em: 23 mai. 2012.

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28 Estariam nossos pilotos protegidos de seus próprios sistemas de autodefesa IRCM? Ten Cel Av Lester de Abreu Faria* Grupo de Acompanhamento e Controle na África do Sul (GAC-AFS) Maj Av Luciano Barbosa Magalhães* Comando-Geral de Operações Aéreas (COMGAR) *Laboratório de Guerra Eletrônica do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (LAB-GE/ITA)

Resumo: A modernização a que a Força Aérea tem sido submetida a partir do início desse século tem trazido inovações tecnológicas que até então só podiam ser vistas em cursos internacionais, artigos científicos e apresentações técnicas. Essas inovações incluem equipamentos ativos do tipo Directed Infrared Countermeasure (DIRCM), cujas emissões no infravermelho (IV) próximo e médio podem causar danos à visão. Este trabalho apresenta uma análise sobre a transmitância do canopi de aeronaves F-5 para comprimentos de onda situados desde o IV próximo até o distante. A análise foi realizada pelo Laboratório de Guerra Eletrônica do ITA (LAB-GE/ITA) por meio da medida de transmissividade em amostras reais do canopi dentro da faixa citada. A fim de complementar tal análise, é utilizado um software (CMePy) capaz de calcular a potencialidade do risco de tais ameaças, o qual foi validado e empregado para comprovar os níveis de risco, baseado em alguns parâmetros gerais de operação. Foi constatado que o canopi do F-5 oferece somente uma proteção parcial à visão do piloto, já que apenas os comprimentos de onda acima de 2,2 µm são fortemente atenuados.

Palavras Chaves: Guerra Eletrônica, autodefesa, laser, DIRCM, e infravermelho.

O Ten Cel Av Lester de Abreu Faria concluiu o CFOAV em 1993, possuindo ainda graduação em Engenharia Eletrônica (2004) e mestrado em Eletrônica e Computação (2010), ambos pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA. É Piloto Operacional da Aviação de Asas Rotativas e atualmente é integrante da equipe que trabalha na absorção de tecnologia em detectores infravermelhos do Projeto A-Darter no GAC-África do Sul. Contato: e-mail lester@ita.br.

O Maj Av Luciano Barbosa Magalhães concluiu o CFOAV na Academia da Força Aérea, em 1996. É Líder de Esquadrão da Aviação de Caça. Possui o Curso Básico de Guerra Eletrônica no GITE, em 2000, a Especialização em Análise do Ambiente Eletromagnético pelo Instituto Tecnológico da Aeronáutica, em 2002, e o Mestrado em Guerra Eletrônica pelo Instituto Tecnológico da Aeronáutica, em 2009. Realizou o curso DIRCM principles, na Association of Old Crows (AOC), em 2010. Além disso, o Oficial participou do grupo de treinamento no software de simulação de assinatura infravermelha (SIMIS) do Projeto A-Darter, no GAC-África do Sul, em 2012. Atualmente é o Chefe da Subseção de Guerra Eletrônica da DIVPED, no COMGAR. Contato: e-mail lbmag@ig.com.br.

Are our Pilots protected FROM their own IRCM systems? Abstract: The modernization to which the Brazilian Air Force has been undergone since the beginning of this century has brought technological innovations that were previously only seen in international courses or technical papers and presentations. These innovations include active equipment such as the Directed Infrared Countermeasure (DIRCM), whose emissions in the near and middle infrared can cause damage to the human vision. This paper presents an analysis of the F-5 canopy’s transmittance for the infrared band. The analysis was performed by the Electronic Warfare Laboratory (LABGE/ITA) through the measuring of the transmissivity of canopy actual samples within the mentioned range. To complement the measurements, a software called CMePy is presented and validated, in order to calculate

the potential risks of these threats, given some operational parameters. The conclusion was that the canopy provides only partial protection to the pilot’s vision, since only wavelengths over 2.2 µm were highly attenuated. Key words: Electronic Warfare, self-defense, laser, DIRCM and infrared.

I - INTRODUÇÃO A modernização a que a Força Aérea tem sido submetida a partir do início desse século tem trazido inovações tecnológicas que até então eram apenas vistas em cursos internacionais, artigos científicos e apresentações técnicas. Vários sistemas, ativos e passivos, de ataque ou defesa, foram adquiridos e passaram a fazer parte do dia a dia das tripulações, o que permitiu a evolução da Força Aérea, aumentando sua capacidade operacional por meio da incorporação de novas doutrinas e técnicas de emprego. Porém, em contrapartida, esses novos equipamentos também trazem algumas restrições que necessitam ser bem entendidas, com o objetivo de melhorar seu desempenho, além de evitar prejuízos à saúde dos profissionais envolvidos em sua operação. Com o objetivo de evitar prejuízo à saúde dos operadores, deve-se focar a atenção nos sistemas ativos, pois estes, ao contrário dos passivos, representam fontes de radiação, as quais são consideradas também como fontes de risco aos operadores, em determinadas circunstâncias. Nesse caso, a radiação emitida pode ser encontrada em diferentes bandas do espectro óptico: ultravioleta (UV), visível e infravermelho (IV). Sistemas ativos na faixa óptica normalmente utilizam fontes laser na banda do infravermelho próximo (SWIR ou NIR), nas quais os comprimentos de onda estão entre 0,77 µm e 2,5 µm, ou no infravermelho médio (MWIR ou MIR), com comprimentos de onda entre 2,5 µm e 6 µm, podendo estes serem utilizados como sistemas de defesa, como é o caso dos Directed Infrared Countermeasure (DIRCM). Em ambos os casos, a potência emitida deve ser alta o suficiente para garantir a efetividade do emprego do equipamento. Assim, pode-se imaginar que a potência gerada pelo laser empregado seja suficiente para causar algum tipo de lesão ou dano à saúde, nesse caso, à visão do pessoal envolvido durante o emprego do sistema. O grande perigo das emissões no IV à visão humana é a falta de resposta do sistema ocular a esse tipo de radiação. O olho humano é capaz de detectar apenas os comprimentos de onda na faixa óptica do visível, respondendo a estes por meio da mudança da abertura da íris conforme variação da intensidade de luz que chega ao olho. No caso de radiação no IV, sua presença só é percebida quando algum tipo de dano em áreas sensíveis já está acontecendo, devido à sensibilidade

do tecido ocular a estes comprimentos de onda específicos. Nesse caso, tanto o tempo de exposição quanto a potência do feixe são fatores determinantes na geração de queimaduras do sistema ocular, podendo estas ocorrer em caráter irreversível [1]. Hoje, a FAB opera equipamentos ativos no IV que podem causar prejuízos tanto às tripulações quanto ao pessoal em terra, desde que mal utilizados durante testes em solo ou operação real em voo. No caso das tripulações, a exposição à radiação é feita durante o voo e podem ser causadas por equipamentos de autoproteção tais como o DIRCM. Tendo em vista essa possiblidade de danos, este artigo foi concebido com o objetivo de chamar a atenção acerca da necessidade de se estudar quais os potenciais efeitos que a radiação emitida por equipamentos de contramedidas infravermelhos podem causar à visão humana. Para realizar essa tarefa, esse artigo irá focar nas tripulações e analisará a transmissividade do canopi de uma aeronave F-5 à radiação infravermelha, já que essa estrutura pode ser considerada como um filtro, ou uma primeira barreira, entre a fonte emissora e o olho de um piloto ou tripulante. Para tanto, serão apresentadas medidas realizadas no Laboratório de Guerra Eletrônica do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (LAB-GE/ITA), assim como cálculos teóricos, utilizando um software denominado CMePy, que irão dar uma ideia da potência óptica que chega ao olho de um piloto, desconsiderando a viseira do capacete (embora seja um item obrigatório durante o voo), ajudando a entender melhor o problema.

II - DIRECTED INFRARED COUNTERMEASURES O DIRCM é utilizado para proteção de aeronaves contra mísseis com guiamento IV, principalmente os portáteis lançados de ombro, também conhecidos como Man Portable Air Defence Systems (MANPADS). Sua operação é dada em conjunto com o Missile Approach Warning System (MAWS), o qual é responsável pela detecção da aproximação de um míssil, determinando se é, ou não, uma ameaça à aeronave e fornecendo a direção de aproximação da ameaça ao transmissor do DIRCM. Este, por sua vez, ativa um transmissor, em função da direção de chegada da ameaça, o qual irá engajar a ameaça e direcionar os feixes modulados de energia para desviá-la da aeronave. Esses sistemas podem ser divididos em sistemas direcionais e não-direcionais. Os sistemas não-direcionais dizem respeito aos DIRCM que possuem as seguintes características: baixa densidade de potência espectral e espacial devido a grande largura do feixe; ocupam grandes volumes quando instalados; necessitam de muita potência devido à operação de emissores do tipo corpo negro em alta temperatura, limitando

Spectrum Outubro de 2013

a potência emitida na banda de interesse do IV; alta efetividade somente contra mísseis IV de 1ª geração; e necessitam estar ligados durante todo o sobrevoo das áreas de risco para oferecerem segurança (estão ativos durante todo o tempo de operação). Devido ao espaço necessário para sua operação, são encontrados geralmente em aeronaves de grande porte. Um exemplo desse tipo de equipamento é o DIRCM fabricado pela BAE Systems, o AN/ALQ-204 Matador, utilizado pela aeronave presidencial dos EUA [2], conforme apresentado na Figura 1.

Figura 1 - AN/ALQ-204 Matador instalado na aeronave presidencial dos EUA [5].

Por outro lado, os DIRCM direcionais operam por meio da emissão de feixes com pequenas aberturas angulares como, por exemplo, o laser. Esse tipo de emissão faz com que a potência de operação e o tempo de resposta sejam baixos. Além disso, possuem uma densidade de potência espectral e espacial muito superiores às demais fontes utilizadas, uma vez que a divergência dos feixes laser utilzados neste tipo de equipamento é baixa (da ordem de milirradianos). A sua desvantagem é a necessidade do uso de torretas para direcionar a emissão do feixe contra o míssil, as quais necessitam de alta precisão de apontamento e o uso integrado com o MAWS. Nesse tipo de equipamento, normalmente, o laser utilizado é do tipo “estado sólido” ou “semicondutor”, podendo operar no IV próximo ou médio. Um exemplo desse tipo de equipamento é o AN/AAQ-24(V) NEMESIS, da Northrop-Grumman [3], o qual é apresentado na Figura 2.

Existem ainda os DIRCM multi-espectrais, os quais podem lidar com múltiplas ameaças disparadas a partir de qualquer direção, sendo adaptável à evolução da ameaça e operando em diferentes faixas do IV (IV próximo e médio simultaneamente). Este tipo de unidade integra a tecnologia de fibra laser a uma câmera termal de alta taxa de imagens, com uma torreta dinâmica para fornecer uma proteção eficaz, confiável e acessível em todas as condições operacionais [4]. Tanto em sistemas direcionais quanto em não direcionais, as emissões estão situadas entre o IV próximo e o IV médio, devido ao seu emprego contra detectores de mísseis que operam nesta faixa. Ao se analisar a emissão de um DIRCM não-direcional, verifica-se que sua operação é dada por meio de flashlamps. Tal emissor é muito parecido com uma lâmpada, sendo projetado para produzir uma luz branca pulsada extremamente intensa, com emissão comparada a de um corpo negro, com emissões desde o ultravioleta até o IV distante. Porém, devido à natureza do seu emprego, são utilizados filtros ópticos que limitam o espectro emitido à banda do IV médio, o qual vai representar uma fração da energia total emitida, reduzindo ou anulando sua eficiência contra mísseis mais modernos que operam com canais de detecção no IV próximo e médio, simultaneamente, ou com sistemas de imageamento. Na verdade, esse tipo de DIRCM pode até servir para melhorar o guiamento de mísseis que operam com o uso de imagens [2]. Quando se analisa a emissão de um DIRCM direcional, devem-se analisar as características de um feixe laser: alta densidade de potência espectral e espacial, devido à pequena divergência do feixe; alta diretividade; baixa potência de operação; pequena largura de banda do feixe; e funcionamento em pulsos. Deve ser dito, entretanto, que existem equipamentos que empregam diversos lasers em conjunto, para que se obtenha uma maior largura espectral, visando a uma maior eficiência contra mísseis bi-colores. Nestes casos pode operar também cobrindo diferentes faixas do IV. Devido ao objetivo desse artigo, apenas as emissões geradas por equipamentos direcionais serão analisadas.

III - INTERAÇÃO ENTRE OLHO HUMANO E A RADIAÇÃO INFRAVERMELHA

Figura 2 - AN/AAQ-24(V) NEMESIS, da Northrop-Grumman [3].

Outubro de 2013 Spectrum

Uma vez que as tripulações estarão sujeitas aos tipos de radiação, previamente mencionadas, em cenários de emprego real ou durante treinamentos, é importante compreender como a radiação no IV interage com o olho humano. A Figura 3 apresenta um esquema simplificado do olho humano, destacando as partes que podem sofrer dano quando submetidas à incidência de radiação na faixa óptica [6].

Como pode ser percebido, o cristalino e a retina são as principais áreas que podem sofrer com a incidência do NIR. Já a córnea pode ser afetada com a incidência do infravermelho médio e infravermelho distante (LWIR or FIR, cujos comprimentos de onda vão de 5 a 12 µm). Os efeitos da incidência, conforme citado anteriormente, variam com o tempo de exposição e a intensidade da radiação, provocando efeitos que podem iniciar com a degradação da visão e problemas com a percepção de diferentes cores, chegando até a perda da visão devido a queimaduras na retina.

Figura 3 - Partes do globo ocular sujeitas a lesões quando submetidas a diferentes comprimentos de onda de radiação [6].

Conforme citado na introdução do artigo, o olho humano responde a estímulos oriundos da interação com a luz visível, o que é feito com a alteração da abertura da íris. O movimento da íris regula o fluxo de luz que incide na retina, proporcionando a formação da imagem propriamente dita. Porém, quando o olho é exposto ao IV, não há percepção do fluxo, o que impede a íris de funcionar devido à falta de sensibilidade do olho aos comprimentos de onda na banda do IV. Dessa maneira, todas as partes do olho ficam expostas à radiação, o que pode provocar lesões temporárias ou permanentes.

IV - MEDIDAS E RESULTADOS EXPERIMENTAIS Uma vez entendido como a energia no IV gerada pelos DIRCM pode interagir com o olho humano, é necessária a realização de medidas de transmitância de canopis de aeronaves para verificar quais comprimentos de onda são transmitidos através desses meios. Para a realização das medidas da transmitância do canopi, foram colhidas amostras aleatórias do material usado no canopi da aeronave F-5. As medidas foram realizadas utilizando um espectrômetro Spectrum 400, fabricado pela Perkin-Elmer. Este é um equipamento que se baseia nos conceitos do Interferômetro de Michelson para realizar a medida de transmitância da amostra nos comprimentos de onda de interesse, com possibilidade de realização de medidas na banda situada entre 0.67 e 18 µm.

O policarbonato é um tipo de plástico que é utilizado na fabricação de canopis devido a sua alta resistência mecânica, leveza, resistência a variações de tempertura (baixo coeficiente térmico) e facilidade de modelamento de formas. Além disso, possui uma alta transmissividade na faixa do visível, possibilitando a pilotos e tripulações uma visão com pouca interferência do material usado. A medida de transmitância pode ser definida como sendo a razão entre o fluxo de radiação transmitido através de um corpo e a radiação total incidente neste corpo. As medidas apresentadas foram realizadas em ambiente controlado em termos de temperatura e umidade, para comprimentos de onda de 0,67 a 12 µm. As amostras foram inseridas no espectrômetro com a utilização de um suporte, onde foi estabelecido um ângulo de incidência de 90° em relação à superfície da amostra. Dessa forma, o feixe de luz usado para realização da medida passa pela amostra do canopi e atinge os detectores, possibilitando a medida de transmitância. A Figura 4 apresenta uma amostra sendo medida no espectrômetro.

Figura 4 - Amostra de canopi sendo medida no espectrômetro.

O resultado da medida é calculado, em função do comprimento de onda, pela razão entre a intensidade de radiação que chega ao detector do equipamento passando através da amostra e a intensidade de um feixe de referência que não passa pela mesma. É importante citar que, durante a medida, é realizada uma subtração da emissão no IV do background, o que é realizado no momento da medida sem a amostra. O resultado real da medida realizada é apresentado na Figura 5.

Figura 5 - Resultados experimentais para a transmitância do canopi nas bandas do Visível, NIR e MIR.

Spectrum Outubro de 2013

Conforme pode ser observado na Figura 5, o canopi apresenta uma alta transmissividade, desde os comprimentos de onda iniciais (0,67 µm) até 1,6 µm, com vales de absorção em torno de 1,19 µm e 1,4 µm. A partir de 1,6 µm, a transmitância cai abruptamente para próximo de zero. Em torno dos comprimentos de onda de 1,8 µm e 2 µm podem ser observados picos de transmitância em torno de 40%. Entre esses picos, podem também ser observados vales em torno dos comprimentos de onda de 1,7 e 1,9 µm. A partir daí, os valores medidos são praticamente nulos, até o limite da medida, 12 µm, embora a visualização do gráfico esteja limitada em 3 µm. É importante destacar que a presença de vales nas medidas de 1,19 µm, 1,4 µm e 1,9 µm correspondem aos comprimentos de onda nos quais há absorção pelas moléculas de água presentes no ar [7]. Por outro lado, estima-se que a absorção verificada em 1,7 µm refira-se ao policarbonato, na medida em que o mesmo, sendo sintetizado a partir de hidrocarbonetos, vai apresentar faixas de absorção em torno dos comprimentos de onda de 1,68 µm, 1,70 µm, 1,72 µm e 1,78 µm [8]. O resultado apresentado nas medidas mostra que não há transmissão através do canopi para as emissões cujos comprimentos de onda estejam acima de 2,2 µm (com exceção de uma pequena região em torno de 2.6µm), pois esses comprimetos de onda estão sendo absorvidos ou refletidos pelo material. Isso mostra sua efetividade contra emissões de DIRCM direcionais que empregam lasers no MIR. Porém, se o DIRCM é multi-espectral e possui componentes espectrais no IV próximo, o canopi não serve como proteção, uma vez que a transmitância se apresenta em torno de 90% nessa região de espectro, onde 10% da potência incidente é refletida ou absorvida pelo canopi. Devido a esse resultado, torna-se necessário uma análise matemática teórica que forneça informações para proteção da tripulação visando a essa parte do espectro.

V - ANÁLISE TEÓRICA Devido à alta transmissividade do canopi na faixa do IV próximo, decidiu-se por fazer uma análise teórica sobre a possibilidade de danos à visão de pilotos e da tripulação, dadas as caracterísiticas de alguns lasers bem conhecidos e parâmetros de segurança para a visão humana. Para tanto, são necessárias algumas definições [9]:

• Maximum Permissible Exposure (MPE): nível máximo de radiação ao qual o tecido humano pode ser exposto sem sofrer lesões ou danos, imediatamente após a exposição ou passado algum tempo. • Nominal Ocular Hazard Distance (NOHD): distância mínima de segurança onde a intensidade radiante sobre o tecido ocular (retina) fica abaixo do nível definido como MPE; e

Outubro de 2013 Spectrum

• Nominal Skin Hazard Distance (NSHD): distância mínima de segurança na qual a intensidade radiante sobre a pele fica abaixo do nível definido como MPE.

Embora o objetivo do artigo seja analisar os possíveis danos à visão, foi inserido o cálculo de dano à pele para chamar a atenção a essa outra possibilidade e, principalmente, porque o procedimento para realização de ambos os cálculos é semelhante (com as devidas alterações nas tabelas de referência). A análise é iniciada apresentando-se a equação que calcula a intensidade de um feixe laser (W/m²) a uma distância z da fonte laser, a qual é dada por [10]:

Na Equação 1, P0 é a potência média do laser assumindo um feixe gaussiano, w é a cintura do feixe a uma distância na qual a intensidade do feixe seja 1/e² da potência P0, θ é a divergência do feixe (rad), µ é a absorção atmosférica (geralmente desprezada [1]) e z é a distância entre a fonte e o alvo em análise. Uma vez que, por razões de segurança, é necessário calcular o NOHD de um laser em relação à retina, deve-se substituir em (1) a variável z por NOHD e a variável I por MPE. Desta forma, considerando-se a transmitância de eventuais interfaces (tais como o canopi) como τm e um fator multiplicativo de 2,5 para feixes não gaussianos, chega-se a [9] [10]:

A Equação 2 foi a ferramenta utilizada para se chegar aos resultados apresentados na Tabela II, na qual os lasers utilizados em DIRCM e outros utilizados para aplicações civis também foram considerados. A utilização de lasers adicionais foi realizada para a validação do software de cálculos CMePy, uma vez que resultados experimentais de tais lasers já se encontravam referenciados na literatura. Para tanto é necessário o cálculo da MPE para cada tipo de laser, o que foi obtido seguindo as instruções e as tabelas fornecidas em [1] [9] [11] e [12], tomando-se sempre o valor mais restritivo deste parâmetro conforme estabelecido e orientado em [9]. Nesse contexto, todos os parâmetros necessários para o cálculo da MPE, referente a cada laser, são apresentados na Tabela I. Além disso, as seguintes assunções foram feitas [1]:

• Atenuação atmosférica desprezível (igual a zero);

• Transmitância das interfaces ópticas igual a 100%;

• O feixe é estacionário durante cada análise; e

• Somente um comprimento de onda é emitido.

Tabela I - Dados técnicos dos lasers utilizados nas simulações Tipo do laser

Comprimento de onda (nm)

FRP (Hz)

P0 (W)

Divergência do Feixe (mrad)

Largura do Pulso (ns)

Cintura do Feixe (mm)

Tempo de Exposição (s)

Feixe gaussiano

Diode [9]

903

300

180 x 10-6

27,5

100

Sim

Neodymium-Glass [9]

1060

0,2

9 x 10

5,0

100

Não

GaAs [1]

840

300 x 10-3

0,4

Não

Nd:YAG [1]

1064

300 x 10-3

0,4

Não

Nd:YAG [1]

1330

300 x 10-3

0,4

Não

Cr2+:CdSe [1]

2600

300 x 10-3

0,4

Não

HeNe [1]

3390

300 x 10

0,4

Não Não

-3

CO2 [1]

10600

300 x 10

0,4

CO2 [11]

10600

2000

5,0

Sim

Nd:YAG [12]

1064

100

0.4

Sim

-3

Tabela II - Distâncias de segurança para os lasers sob teste Tipo do laser

Comprimento de onda (nm)

MPE olho (J/m2)

MPE pele (J/m2)

NOHD (m)

NSHD (m)

Diode [9]

903

9,67 x 10-4

38,70

-2,69

-5,48

Neodymium-Glass [9]

1060

2,36 x 10-2

472,87

2451,35

7,40

GaAs [1]

840

2,72 x 10-3

108,89

4834,98

23,38

Nd:YAG [1]

1064

14,29 x 10-3

285,74

2110,10

14,13

Nd:YAG [1]

1330

114,30 x 10-3

285,74

745,51

14,13

Cr2+:CdSe [1]

2600

28,57

46,40

HeNe [1]

3390

28,57

46,40

CO2 [1]

10600

28,57

46,40

CO2 [11]

10600

9958,36

397,27

Nd:YAG [12]

1064

15,44 x 10

308,78

13690,05

96,406

Os resultados da Tabela II foram calculados com o auxílio do programa denominado CMePy (Counter-Measures In PYTHON) desenvolvido especificamente para este fim em ambiente PYTHON, o qual é capaz de apresentar simultaneamente os MPE e NOHD tanto do olho quanto da pele para transmissão pela atmosfera com ou sem a presença do canopi ou outro meio. Os diferentes tipos de lasers foram utilizados para fins de cálculo na medida em que se objetivou não somente avaliar a periculosidade dos mesmos quando empregados em sistemas DIRCM [1], mas ainda validar o software CMePy quanto aos cálculos realizados [9], [11] e [12]. O conhecimento exato das especificações técnicas dos lasers empregados em DIRCMs é restrita, apresentando-se como uma informação sigilosa e de difícil obtenção. Foi verificado que os resultados calculados para os lasers apresentados em [9], [11] e [12] estão de acordo com os apresentados nas respectivas referências, com uma diferença média de 0,3%. Entretanto, quando os lasers apresentados por Nakagawara [1] são simulados, foram percebidos diferenças médias de 24%. Essa diferença pode ser explicada da seguinte forma:

• O autor utilizou a transmitância atmosférica no seu cálculo, o que não acontece no procedimento descrito por este artigo; e

• Aconteceu um erro de cálculo para os valores de NOHD apresentados em [1]. Duran-

-3

te as simulações realizadas para o presente artigo, foram encontrados resultados semelhantes aos da referência, porém com o uso incorreto de unidades no parâmetro de MPE, nos quais: utilizaram-se µJ/cm2 como sendo J/m2. Assim, baseando-se nos resultados obtidos para as referências [9], [11] e [12], pode-se dizer que tanto o método quanto o software CMePy utilizados neste artigo estão validados, permitindo que a análise feita possa ser extendida a outros tipos de laser e situações. Outra informação importante decorrente dos resultados apresentados na Tabela II é a possibilidade de se obterem valores negativos de NOHD. Nesses casos, o laser se mostra como de utilização segura em qualquer distância [9]. A análise da Tabela II mostra que os lasers que operam no NIR (como pode ser o caso de DIRCMs multi-espectrais) representam perigo para a visão do piloto, uma vez que o NOHD calculado mostra que, mesmo a distâncias em torno de 13 km (Nd:YAG [12], 1064nm), a irradiância do feixe laser é suficiente para causar lesões à retina. Para comprimentos de onda mais elevados, o perigo é reduzido, uma vez que o NOHD e NSHD são muito menores e altamente improváveis de ocorrerem em situações de emprego real.

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É importante citar que o procedimento seguido para o cálculo e análise dos resultados, e que é usado em todas as referências desse artigo, é editado pelo Laser Institute of America (LIA) sob o número ANSI Z136 Standards. Uma vez conhecidos os NOHD e NSHD calculados sem interferência de outros meios, é importante

que se calcule essas distâncias levando em consideração a transmitância medida do canopi, de acordo com a Figura 5, já que o mesmo funciona como um filtro, conforme discutido anteriormente. Para tanto, as transmitâncias apresentadas na Figura 5 foram inseridas em (2) como o fator τm. Os resultados são apresentados na Tabela III.

Tabela III - Distâncias de segurança para os lasers sob teste quando interfaceados pelo canopi Tipo do laser

Comprimento de onda (nm)

NOHD (m)

NSHD (m)

Transmitância

Diode [9]

903

-2,87

-5,48

0,87

Neodymium-Glass [9]

1060

2337,98

6,60

0,91

GaAs [1]

840

4535,56

21,88

0,88

Nd:YAG [1]

1064

2013,06

13,44

0,91

Nd:YAG [1]

1330

570,09

10,61

0,60

Cr2+:CdSe [1]

2600

5,87

0,02

HeNe [1]

3390

-0,80

0.00

CO2 [1]

10600

-0,80

0,00

CO2 [11]

10600

-2,50

0,00

Nd:YAG [12]

1064

13060,77

91,95

0,91

Os resultados mostram que a atenuação da radiação IR fornecida pelo canopi reduz o NOHD dos seis diferentes tipos de lasers que operam na região de perigo para a retina (< 1,4 µm) em apenas 2,6%, em média. Por outro lado, para comprimentos de onda acima de 2,2 µm, nas regiões de MIR e FIR, o canopi atua como um filtro perfeito, protegendo integralmente o piloto, com exceção do laser Cr2+:CdSe (2600nm), o qual, apesar de sofrer forte atenuação, ainda apresenta certa periculosidade, dependendo da distância de iluminação. As mesmas conclusões anteriores podem ser extendidas para as medidas de NSHD em toda a faixa do espectro. Porém, nesse caso, as distâncias calculadas são tão baixas que se mostram improváveis de ocorrerem na prática.

VI - CONCLUSÃO No presente trabalho foi apresentado um exemplo de análise da transmitância de IV através do canopi de aeronaves como uma ferramenta para dimensionar e minimizar riscos de uma exposição da tripulação a DIRCM. Por meio de resultados experimentais e da utilização de uma ferramenta computacional, mostrou-se que o canopi de aeronaves F-5 provê somente uma parcial proteção contra radiação IV. As medidas realizadas com auxílio de um espectrômetro mostraram que a transmitância média para canopis na faixa do NIR, entre 0,78 µm e 1,19 µm, ficou em torno de 90% (absorção e reflexão conjuntas do canopi em torno de 10%), obtendo valores de 75% na região de 1,6 µm e de 40% na região em torno

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de 1,8 µm e 2 µm, com vales de absorção próximos a 100% ao redor dos comprimentos de onda de 1,7 e 1,9 µm. Para comprimentos de onda acima de 2,2 µm a transmitância medida do canopi é praticamente nula, o que faz do canopi um excelente filtro nestes comprimentos de onda. Desta forma, pode-se concluir que o canopi se mostra como um excelente filtro para lasers no MIR (com comprimentos de onda entre 2,5 µm e 6 µm) , entretanto como um filtro ineficiente para lasers que operem no NIR (comprimentos de onda estão entre 0,77 µm e 2,5 µm) Devido a alta transmissividade medida no NIR, foram realizados cálculos teóricos que mostraram que as distâncias de segurança para determinados lasers operando nessa faixa podem chegar a 13 km, dependendo de alguns parâmetros de operação. Esta distância pode ser considerada como a distância mínima que se podem sobrevoar dispositivos de IRCM, similares aos analisados neste trabalho, para anular os riscos que estes representam à integridade da visão dos pilotos e da tripulação. Esses resultados demonstram que o canopi do F-5 oferece uma proteção limitada à visão do piloto contra emissões no IV, especialmente contra DIRCM que operem em comprimentos de onda situados no NIR. Entretanto, deve-se alertar que o presente experimento e as conclusões aqui apresentadas referem-se especificamente ao canopi da aeronave F-5, o qual, apesar de dar uma boa ideia do comportamento geral deste tipo de material, ainda não pode ser tomado como uma generalização para todos os demais canopis de aeronaves. Desta forma, fica clara a necessidade de

estabelecer um maior aprofundamento no tema antes da definição de uma doutrina específica de operação, bem como também a necessidade de medições de outros tipos de canopi, verificando se os resultados aqui apresentados são repetidos nos mesmos. Assim, o presente trabalho pode ser tomado como um ponto de partida para outros trabalhos futuros que visem a detalhar o assunto e conhecer melhor este ambiente de operação. Como forma de complementação é sugerido que as mesmas medidas de transmitância realizadas sejam feitas nas viseiras dos capacetes utilizados pelos pilotos (item obrigatório em aeronaves de caça, instrução e helicópetros), bem como em canopis de outras aeronaves, de forma a se ter um estudo mais abrangente a respeito do assunto, na medida em que diferentes materiais e espessuras de cada um desses canopis vão inferir diferentes transmitâncias espectrais. Outra sugestão seria a realização de medidas nos equipamentos de designação de alvos a laser para verificar qual o grau de risco que estes representam à visão do pessoal envolvido.

REFERÊNCIAS [1] NAKAGAWARA, V.B.; MONTGOMERY, R. W. Infrared radiation transmittance and pilot vision through civilian aircraft windscreens. Federal Aviation Administration. Jun. 2008. (DOT/FAA/AM-08/15). [2] MINOR, J. DIRCM Principles Course. Atlanta: 47th AOC. Oct. 2010. Apresentação do curso DIRCM principles 2010. 1 CD-ROM. [3] AN-AAQ-24 Directional Infrared Countermeasures (DIRCM). Disponível em: <http:// www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/ systems/an-aaq-24.htm>. Acesso em: 31 mai. 2012.

Agência Força Aérea / © Sgt Johnson

[4] Sensor and electro-optics solutions. MUSIC. Disponível em: http://www.elbitsystems-us.com/ sensor-electro-optics-solutions/airborne-maritime/ survivability/music. Acesso em: 04 jul.2013 [5] Fórum CONTATO RADAR – Partida do Pres. Obama da BAGL. Disponível em: < http://forum. contatoradar.com.br/index.php/topic/73692-fotospartida-do-pres-obama-da-bagl/>. Acesso em: 31 mai. 2012. [6] Risks from lasers. Disponível em: <http://www3. univ-lille2.fr/safelase/english/haza_en. html>. Acesso em: 15 jan. 2012. [7] HUDSON, R. D. Infrared system engineering. New York: John Wiley & Sons, 1969. [8] ARAÚJO, S.C.; KAWANO, Y. Espectro vibracional no infravermelho próximo dos polímeros poliestireno, Poli(Metacrilato de Metila) e Policarbonato. Polímeros v.11 n.4. São Carlos: 2001. [9] Australian/New Zealand Standard AS 2211 Laser Safety - Equipment Classification. STANDARDS AUSTRALIA. 3rd Ed. 1991. ISBN 0733709915. [10] Laser and non-linear optics - Laser safety. Disponível em: <http://www.optique-ingenieur.org/ en/courses/OPI_ang_M01_C02>. Acesso em: 15 jan. 2012. [11] Laser Safety Handbook. Northwestern University. Disponível em: <http://www.research.northwestern. edu/ors/forms/laser-safety-handbook.pdf>. Acesso em: 19 jul. 2012. [12] Light Sources and Laser Safety. FUNDAMENTALS OF PHOTONICS. Disponível em: <http://spie.org/ Documents/Publications/00%20STEP%20Module%20 02.pdf>. Acesso em: 19 jul. 2012.

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36 Armas a Laser de Alta Potência e as Implicações Operacionais Maj Av Nélson Alex Roso Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA-PPGAO) Cel Av Romero da Costa Moreira Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA-PPGAO) Professor José Edimar Barbosa de Oliveira Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA-PPGAO)

Resumo: As implicações operacionais das armas a laser de alta potência estão em constante crescimento nos países com nível tecnológico avançado. Discorrendo inicialmente sobre este aspecto, assim como sobre o progresso da integração nas plataformas aéreas, terrestres e navais, esse artigo aborda a necessidade da criação dos conceitos operacionais pelas Forças Armadas (FA), objetivando orientar o processo de desenvolvimento apropriado do material bélico, isto é, do laser, assim como remodelar a doutrina de emprego existente. Por fim, são destacadas algumas capacidades e limitações inerentes à tecnologia dos lasers, bem como apresentadas algumas aplicações em operações de ataque e defesa possibilitadas pela implementação desse tipo de arma.

Abstract: The operational implications of high power laser weapons are constantly growing in countries with advanced technological level. Reflecting on this first aspect, as well as on progress in integration with air, land and naval platforms, this paper discusses the necessity creation of the operational concepts into Armed Forces, which should target orientation in the developing process of the appropriate warfare material, i.e. the laser, as well as remodeling the existing combat’s doctrine. Finally, we highlight some capabilities and limitations inherent in the technology of lasers and present some applications in defense and attack operations enabled by the implementation of laser weapons.

Palavras-Chave: Sistema de armas, laser, aplicações operacionais, e fotônica.

Keywords: Weapons Systems, laser, operational applications, and photonics.

O Maj Av Nélson Alex Roso, piloto de Patrulha e Reconhecimento, concluiu o CFOAv em 1999 pela Academia da Força Aérea, possuindo mais de 3000 horas de voo nas aeronaves P-95 A e E/R-99. Realizou especialização no Instituto Tecnológico da Aeronáutica em 2006 na área de Guerra Eletrônica e atualmente é aluno de mestrado do Programa de Pós-graduação em Aplicações Operacionais no Instituto Tecnológico da Aeronáutica, no qual pesquisa o Comportamento Espectral de Alvos sob Designação Laser. Contato: roso@ita.br Telefone: (12) 3947-3588.

O Cel Av Romero da Costa Moreira é graduado no Curso de Formação de Oficiais Aviadores (CFOAv) pela Academia da Força Aérea, em 1990, com especialização na aviação de Asas Rotativas. Possui os títulos de Mestre e Doutor em Sensoriamento Remoto, ambos pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), obtidos em 2000 e 2008. Atualmente é Instrutor na Divisão de Engenharia Eletrônica e Coordenador-Geral do Programa de Pós-Graduação em Aplicações Operacionais (PPGAO) do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Contato: rmoreira@ita.br Telefone: (12) 3947-6891.

HIGHT POWER LASER WEAPONS AND THE OPERATIONAL IMPLICATIONS

I - INTRODUÇÃO A demonstração experimental do primeiro laser, realizada por Theodore Maiman, em 16 de maio de 1960, deu origem a inúmeras áreas científicas e tecnológicas, as quais têm proporcionado grandes progressos nos setores de telecomunicações, instrumentação e armamentos, dentre outras [1]. No Brasil, ressalta-se que a formação de recursos humanos e o desenvolvimento de pesquisa sobre o laser, no âmbito do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) – outrora Centro Técnico Aeroespacial (CTA), são realizadas pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e Instituto de Estudos Avançados (IEAv) há mais de trinta anos. Nestes institutos, resultados expressivos já foram obtidos nas áreas de laser de alta potência, sensores ópticos e enlaces de comunicações a fibra ópticas, entre outras [2]. A história revela que em áreas de interesse da Defesa, armas convencionais têm dominado a guerra por séculos, mas a primazia das armas atuais está substituindo os projéteis por lasers de alta potência, uma vez que os avanços tecnológicos da fotônica introduzem sistemas capazes de destruir materiais de grande dureza, bem como proteger centros de Comando e Controle (C2) com lasers integrados aos sistemas de alerta antecipado. Projéteis como, por exemplo, morteiros e mísseis, são passivos de interceptação e destruição por lasers que concentram grandes quantidades de energia eletromagnética (EM) em áreas muito pequenas, danificando sistemas de controles das armas guiadas ou destruindo aquelas desprovidas de tal. A coexistência das armas convencionais com os sistemas d’armas de energia EM concentrada não está

O professor José Edimar Barbosa Oliveira é engenheiro elétrico, opção Eletrônica, formado pela Universidade de Brasília – DF. Possui os títulos de Mestre e Doutor em Ciências pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica, em 1980, e Ph.D. pela McGill University, em 1986 no Canadá. Atualmente, é professor titular do ITA, desde 1993. Coordenou a criação do CEAAE e do PPGAO, no âmbito da Pró – Reitoria de Pós-Graduação e da Divisão de Engenharia Eletrônica e Computação do Instituto Tecnológico de Aeronáutica, em São José dos Campos – SP. Em 2000 foi laureado com a medalha de Honra ao Mérito da Aeronáutica. Contato: edimar@ita.br Telefone: (12) 3947-6889.

perto de acabar, pelo contrário, a complementação delas torna o campo de batalha mais complexo frente às táticas e estratégias de combate. As possibilidades emergentes dos recursos tecnológicos disponíveis exigem que os combatentes, cientistas e comandantes, entendam suas implicações, de maneira que a guerra seja ganha com a melhor proficiência de emprego, ou seja, a tropa com maior eficiência ditará a assimetria do conflito. No âmbito da Força Aérea Brasileira (FAB), a temática “armas a laser”, tem merecido atenção como revelam as edições da Revista Spectrum do COMGAR, publicadas em 2000, 2001 e 2012 [3]. Nesse contexto, o presente artigo apoia-se no êxito dos programas de pós-graduação e pesquisa em áreas de Defesa, implantados pela FAB há mais de dez anos, para apresentar uma visão sobre implicações operacionais das armas a laser, discorrendo inicialmente sobre o crescente desenvolvimento da capacidade desses tipos de armas, assim como o progresso na integração com plataformas aéreas, terrestres e navais. Sequencialmente é destacada a necessidade da criação de conceitos operacionais pelas FA, objetivando orientar o desenvolvimento do material bélico laser, bem como é feito um paralelo entre as capacidades e limitações desse tipo de armamento. Adicionalmente, é feita uma abordagem das operações de ataque e defesa possibilitadas pela utilização de armas a laser e, por fim, apresenta-se uma conclusão retrospectiva dos principais elementos abordados.

II - DESENVOLVIMENTO E INTEGRAÇÃO DAS ARMAS A LASER DE ALTA POTÊNCIA Armas a laser cada vez mais efetivas estão sendo criadas e testadas no mundo inteiro, principalmente nas FA com notáveis capacidades bélicas, tais como os Estados Unidos, China, França e Rússia, entre outras. Exemplo atual disso é o Laser Tático de Alta Potência (Tactical Hight Energy Laser – THEL), desenvolvido para ser utilizado pelo Exército Americano contra mísseis táticos de curto e médio alcance e contra morteiros das artilharias de campanha, assim como o Laser Antimíssil aeroembarcado (Anti-missile Airborne Laser – ABL) utilizado pela plataforma Boeing 747 da Força Aérea Americana (USAF) contra mísseis balísticos intercontinentais [4]. Um dos grandes desafios em entender as implicações operacionais do progresso da tecnologia das armas a laser está na grande variedade das características desse tipo de armamento. Tecnologicamente, o tipo de laser que se desenvolveu mais para fins militares foi o do tipo químico, empregado no THEL e no ABL, o qual produz um intenso feixe de radiação infravermelha a partir das reações químicas entre seus solutos. Já, os

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lasers de estado sólido (Solid-State Lasers– SSL), eletricamente energizados, são menos potentes e dependem dos cristais que originam seus feixes, mas prosseguem em constante desenvolvimento, prometendo grandes aplicações em armamentos leves empregados no “front” de batalha. Em nota, o Departamento de Defesa Norte-americano (DoD), por meio do programa de desenvolvimento de laser de estado sólido de alta potência, divulgou em dezembro de 2004, que já se havia atingido a potência de 25 kW com SSL em ambiente laboratorial, embora esteja longe da potência necessária para ser taticamente efetivo que, de acordo com o DoD, deverá ser superior a 100 kW [4]. Outro problema da incrementação da potência de armas a laser é o inevitável aumento do peso dos sistemas, os quais estão estimados hoje em torno de 11000 kg para um laser de 100 kW, mas a indústria de defesa americana estima que o desenvolvimento tecnológico dos SSL pode reduzir esse valor para menos do que 4000 kg [4], viabilizando a utilização por plataformas mais leves e mais ágeis. Contudo, nível de potência não é a única característica a ser aperfeiçoada, pois para criar-se um sistema d’arma a laser efetivo, deve haver a integração entre os subsistemas de aquisição e acompanhamento dos alvos, assim como a base da plataforma que estará fixando o referido sistema, deverá controlar e prover energia suficiente para sustentá-lo em vários engajamentos no combate. Outro tipo de laser com potencial aplicabilidade em sistemas d’armas é o laser de elétron livre (Free Electron Laser – FEL), cuja base de funcionamento está na movimentação livre de um feixe de elétrons relativístico através de uma estrutura magnética fixa [5]. Esse tipo de laser possui uma largura de banda maior do que todos os outros e pode ser facilmente sintonizado em um comprimento de onda específico. A tecnologia do FEL está sendo avaliada pela Marinha Norte-americana (US Navy) como uma boa candidata na introdução de armas de energia direta antimíssil e antiaeronave. Progressos significantes têm sido obtidos no aumento do nível de potência dos FEL e, é possível considerar em um futuro próximo, a construção de armas compactas com esse tipo de laser na faixa de megawatts Recentemente, o Laboratório Nacional Norte-americano Thomas Jefferson demonstrou ter atingido a potência de 14 kW com o FEL [6]. Com ênfase nessa expectativa, em 9 de junho de 2009, o escritório do Departamento de Pesquisa da US Navy, responsável por promover os programas de ciência e tecnologia da Marinha Americana e do Corpo de Fuzileiros Navais Americano, anunciou o fechamento de contrato com a empresa Raytheon para o desenvolvimento de um FEL experimental de 100 kW [7]. Pesquisas também têm sido feitas para aperfeiçoar a qualidade do feixe laser em altas potências. Tal característica chamada de Beam Quality (BQ), do termo americano, mede essencialmente a dispersão

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da seção transversal do feixe laser a uma determinada distância, convertendo-se na capacidade de focar o laser sobre um alvo para formar um ponto de luz intenso a partir da plataforma que o emprega. Em muitos casos, a intensidade (I) do ponto focado é proporcional a 1/BQ2, onde BQ igual a 1 é um foco perfeito com I máxima. Logo, um pequeno aumento na BQ de 1,5 para 2,0 resultaria em uma queda da intensidade de energia laser depositada sobre o alvo de ≈ 0,44 para 0,25 (aqui não é levada em consideração a dimensionalidade, mas sim a proporcionalidade entre as medidas). Portanto, a manutenção de uma BQ próximo a 1 é um requisito muito importante no desenvolvimento do sistema laser. A integração dos lasers de alta potência às plataformas aéreas, terrestres e navais, deve progredir de maneira a se adequar às necessidades das missões em foco. Citado anteriormente, o ABL adequou-se à plataforma B-747, da USAF, para cumprir missões estratégicas, assim como houve a necessidade de várias mudanças estruturais da aeronave no sentido de não perder as características de desempenho da plataforma. Outro exemplo de adequação que está em andamento é a modificação do THEL no sentido de implementá-lo como um sistema de combate conhecido como HELRAM (Hight Energy Laser- Rockets, Artilhary and Mortars), que pode ser usado para destruir múltiplos tipos de ameaças, incluindo foguetes e morteiros de artilharia leve [4]. Vários outros conceitos da utilização do laser a partir de plataformas militares tem sido desenvolvidos, mas o grande desafio é o entendimento que os desenvolvedores desses sistemas devem alcançar para sobrepor as limitações de espaço e peso dessas plataformas bélicas. Aeronave Remotamente Pilotada (ARP), bombardeiros, caças, navios, submarinos, satélites, carros de combate e muitos outros sistemas d’armas podem comportar lasers de alta potência e, além de servirem como armamento ofensivo e defensivo no Teatro de Operações (TO), servirão nas comunicações internas desses sistemas, os quais vêm trocando os cabos coaxiais que tomam grande espaço interno dessas belonaves por fibras ópticas muito mais leves, confiáveis e de banda muito mais larga.

III - CONCEITOS OPERACIONAS BASEADOS EM CAPACIDADES E LIMITAÇÕES Não é de hoje que para se produzir algo que se deseja vender é necessário saber as necessidades de quem vai comprar, ou seja, produzir algo que supra alguma necessidade existente. Nesse sentido, da mesma forma supramencionada, é necessário que as FA informem à indústria de defesa de seu País, como precisam que seus equipamentos bélicos sejam desenvolvidos

para desempenharem, da melhor forma possível, suas missões operacionais.

ciadas, tais como os ARP, os mísseis superfície-ar (SAM), os mísseis ar-ar (AAM), bem como contra alvos balísticos extremamente rápidos, tais como foguetes e morteiros. Não obstante disso, a designação laser, hoje utilizada pela FAB por meio do sistema Litening (Figura 1), possibilita a utilização de “bombas burras” (bombas desprovidas de propulsão autoguiada) com alto grau de precisão [11].

Lasers de alta potência, por serem inovações no campo de batalha, precisam de conceitos operacionais concisos, de modo que o investimento nessas tecnologias seja orientado no rumo de fomentar o desenvolvimento tecnológico nos Institutos de pesquisa, bem como justificar os gastos com a Segurança Nacional. O avanço tecnológico na área de laser de alta potência tem ocorrido com tamanha velocidade, de tal modo que o acompanhamento das transformações nessa área torna-se, praticamente, impossível sem a assessoria de equipes altamente treinadas. No entanto, a exemplo da FAB, o Programa de Pós-graduação em Aplicações Operacionais (PPGAO), constituído por militares da FAB, da Marinha do Brasil e do Exército Brasileiro, desenvolve a pesquisa operacional sobre essas inovações tecnológicas, integrando a comunidade operacional com a científica, no sentido de esclarecer dúvidas em ambos os meios, bem como orienta os esforços para maximizar os resultados conceituais, tecnológicos e doutrinários [8]. Notável torna-se o ganho nacional por meio dessa integração, uma vez que os Institutos de Pesquisa fomentam as indústrias de defesa do Brasil, assim como os elos militares do grupo em questão aumenta a consciência situacional das FA com relação ao emprego apropriado dos sistemas bélicos, seja pela produção de conceitos operacionais que orientam a doutrina, ou por meio de soluções técnicas com baixo custo.

Figura 1 - A-1R com Pod Designador Laser Litening [11].

• A energia necessária para alimentar os sistemas a laser de alta potência está associada ao consumo de combustível químico ou ao consumo de eletricidade do sistema, sejam lasers químicos ou SSL, respectivamente. Isso é uma vantagem tática, pois a produção de energia elétrica em aeronaves, carros de combate e navios de guerra é constante, devido aos geradores dos motores dessas belonaves, aumentando o tempo de permanência e utilização no TO. Os lasers químicos, por exemplo, podem operar durante toda a autonomia do combustível químico disponível, como é o caso do HELRAM, que pode ser utilizado entre 10 e 20 vezes sem ser recarregado. E, além disso, é possível operar-se com cargas desse combustível em série, como é o caso do ABL do B-747 da USAF. Nos lasers SSL, o número de disparos do sistema d’arma está limitado pela habilidade de dissipar o calor da utilização e a capacidade das baterias de alimentação. Essa limitação é chamada de Duty Cycle Limit (DCL) [4].

• O baixo custo por disparo dos lasers de alta potência também caracteriza uma capacidade operacional interessante. Em comparação com os mísseis guiados que são caros de fabricar devido à tecnologia de ponta embarcada (motores foguetes, sistemas de guiamentos, aviônicos, seekers, etc.), os lasers de alta potência possuem custo diretamente proporcional ao gasto de energia

Nesse contexto é possível enumerar algumas características das armas a laser de alta potência, esclarecendo o leitor quanto às capacidades e limitações de sua aplicação bélica. Para isso, primeiramente enumera-se as capacidades que tornam os lasers atrativos para as aplicações operacionais:

• A rápida transmissão de dados no TO torna o fluxo das informações menos vulneráveis a interceptação inimiga, bem como comporta o aumento da banda de transmissão associada (banda larga), uma vez que o laser modulado pode ser usado em comunicações ópticas com criptografia associada [9]. Ainda, os sistemas de autodefesa como o Direct Infrared Countermeasure System (DIRCM) [10], são capazes de proteger as aeronaves no TO contra mísseis portáteis guiados pela radiação infravermelha das mesmas, uma vez que confundem os sistemas de guiamento dos mísseis por meio de lasers infravermelhos. • Os lasers podem ser usados em conjunto com os sistemas d’armas das FA para engajar ou designar múltiplos alvos e, com isso, aumentar a capacidade ofensiva pré-existente. Esta função é extremamente desejável contra alvos manobráveis e com grandes velocidades asso-

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utilizada, que pode ser produzida sem custos adicionais. Por exemplo, uma GBU-31 Joint Direct Attack Munition (JDAM) custa em torno de U$ 25.000,00, um AGM-154C Joint Standoff Weapon (JSOW) custa por volta de U$ 720.000,00, um AGM-158 Joint Air-to-Surface Standoff Missile (JASSM) aproximadamente U$ 700.000,00, um AIM-120 Advanced Medium-Range Air-to-Air Missile (AMRAAM) calculado em torno de U$ 320.000,00 e um AGM-65 Maverick chegando até o valor de U$ 158.000,00 (dependendo de sua variação) [5]. Em contraste aos valores dos armamentos acima, o custo do combustível químico por disparo no B-747 ABL, que utiliza o Chemical Oxygen Iodine Laser (COIL) como combustível do laser, gira em torno de U$ 10.000,00 [4], evidenciando a viabilidade operacional desse tipo de arma a laser de alta potência.

• A precisão desses sistemas permite ao operador escolher o local de impacto do feixe laser no alvo e ajustá-lo de acordo com o nível de dano desejado. Esse tipo de ajuste pode ser inserido no Dwell Time do feixe, ou seja, ajusta-se o tempo de duração de iluminação do laser, eliminando com isso danos colaterais desnecessários. • A logística de combate para a manutenção dos lasers de alta potência é muito reduzida em comparação com as convencionais, uma vez que canhões precisam ser rearmados com munições e mísseis recolocados após o lançamento, as armas a lasers precisam somente combustível químico ou combustível para gerar a energia aos seus sistemas. • A capacidade de adequação a uma enorme gama de missões, devido à ajustabilidade do Dwell Time do feixe laser, torna as plataformas d’armas que utilizam os lasers de alta potência uma espécie de Multimissioncrafts (plataformas multimissões), reafirmando uma característica de combate, principalmente de Força Aérea, chamada flexibilidade no cumprimento das missões, uma vez que pode engajar de várias maneiras o armamento laser.

Em contrapartida, as limitações técnicas dos sistemas lasers, também devem ser entendidas pela comunidade operacional, e, para isso, lista-se abaixo algumas limitações julgadas como mais importantes:

• Atenuação e turbulência atmosféricas são fatores que podem afetar a propagação do feixe laser, uma vez que partículas de poeira, aerossóis, vapor d’água e linhas de instabilidade atmosférica, podem absorver ou espalhar a energia do laser.

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• Dependência da linha de visada direta com os alvos pretendidos para os disparos das armas lasers, pois os feixes não efetuam trajetórias balísticas.

• Devido à alta concentração de energia em um ponto com seção transversal relativamente pequena, os feixes lasers são mais adequados para engajar alvos de pequena área, por exemplo, contra um carro de combate laser será efetivo nos componentes como as antenas, os sensores e os tanques de combustíveis.

• Enquanto que os lasers químicos são gerados em comprimentos de ondas que não afetam a visão humana, os SSL estão nessa faixa de atuação. Caso a aplicação de um laser de alta potência contra um alvo que não absorva totalmente a energia sobre ele, haverá espalhamento e reflexões dessa energia luminosa intensa, que pode cegar os combatentes amigos no TO se estes não estiverem devidamente protegidos.

Sendo assim, depois de criada uma base das capacidades e limitações dos lasers de alta potência, é necessário estimar-se as implicações em todos os ramos de uma FA, para que os conceitos operacionais sejam concisos e realistas.

IV - IMPLICAÇÕES OPERACIONAIS A abordagem das implicações operacionais da utilização de armas a laser de alta potência não subestima o estudo doutrinário complexo para desenvolver táticas e estratégias militares otimizadas, em consequência disso, descreve-se a seguir, de maneira sintética, possíveis implicações em operações ofensivas e de defesa no solo, ar e mar. 1)

Operações Ofensivas:

Nas operações ofensivas utilizando lasers de alta potência deve-se considerar que as características implícitas ao laser propriamente dito, tais como a precisão, a velocidade e o número de engajamentos, serão mais importantes que o poder de destruição. O mesmo armamento laser que provê uma defesa ativa para uma aeronave, por exemplo, pode ser usado contra alvos de solo, provendo uma significante capacidade ar-solo. A combinação dessas capacidades com as novas plataformas aéreas (exemplo: os ARP) e novos sensores pode aumentar o potencial de emprego, fazendo aumentar a relevância do poder aéreo em missões de contra-insurgência e contraterrorismo, como é feito no Paquistão pela USAF. Além disso, a redução dos danos colaterais é notável, pois de metros quadrados de danos obtidos por bombas convencionais, os lasers passam a ter precisão de centímetros quadrados.

Alvos aéreos estratégicos como antenas de rádio, de televisão e de satélites, transformadores de energia, sistemas de refrigeração e aquecimento de locais dependentes desses sistemas, podem ser interditados sem a destruição completa. É possível perceber também que com o desenvolvimento dos SSL, será possível trocar a grande quantidade de armamentos convencionais carregados nos modernos aviões de ataque por sistemas de lasers de alta potência, os quais serão capazes de serem utilizados centenas de vezes, desde que haja combustível para reabastecer as aeronaves em voo, estabelecendo um novo limite de permanência no combate, ou seja, o limite pessoal dos tripulantes e dos sistemas eletromecânicos das plataformas aéreas. Neste ponto é possível antever a perfeita união entre os lasers SSL e os ARP de combate. No contexto da guerra de superfície, as operações terrestres ofensivas devem utilizar as armas lasers de alta potência em missões que exijam precisão, rapidez no tempo de engajamento, ajustabilidade e mínimo dano colateral, tal como missões contra atiradores isolados (snipers). As armas a laser podem ser associadas a sensores ópticos e acústicos, ao ponto de localizar a posição do atirador e neutralizá-lo instantaneamente, antes que o mesmo execute algum disparo. Os lasers não têm tempo de voo em comparação com os projéteis das armas convencionais. Em contrapartida, as características stealth (invisível) dos lasers, também servem de armas ideais aos snipers, uma vez que só são visíveis por meio dos danos nos alvos. Os mesmos fatores que limitam a utilização das armas a laser em operações de solo, limitam também as operações navais. Um bom exemplo para a utilização dessas armas é a integração delas no periscópio dos submarinos, os quais poderão engajar alvos de superfície, tais como navios, lanchas e aeronaves voando a baixa altura, com maior precisão e menos danos colaterais, não revelando suas posições ao lançarem mísseis e torpedos. Além dos ambientes aéreos, terrestres e navais, convencionais até então, surge também o ambiente espacial, cujas características dos lasers ajustam-se perfeitamente, uma vez que uma plataforma espacial pode engajar, por exemplo, um satélite espião ou alvos em solo com a utilização dos lasers de alta potência. No entanto, a recíproca é verdadeira, pois lasers embarcados em plataformas aéreas, navais, terrestres ou em outros satélites podem engajar os mesmos para danificar os sistemas embarcados, tirando-os de operação, o que já é suficiente para negar informações estratégicas (um tipo de Medida de Ataque Eletrônico - MAE) [9]. Um exemplo dessa utilização ocorreu em 1984, quando a então União das Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) utilizou um laser de alta potência baseado em solo (Ground-Based Laser – GBL) contra a nave espacial americana Challenger, causando mau funcionamento dos equipamentos embarcados e stress na tripulação.

Operações Defensivas:

Em operações defensivas, os lasers de alta potência podem prover medidas de autodefesa às plataformas aéreas, terrestres e navais, bem como defender outras plataformas sem sistemas de proteção. Os lasers podem ser usados contra mísseis, aeronaves, satélites, ARP, bombas, artefatos de artilharia, foguetes ou morteiros, neutralizando essas ameaças antes que atinjam seus alvos. A primeira utilização do laser com o objetivo de autodefesa ocorreu em 1973, quando o Laboratório de Armas da USAF (Air Force Weapons Laboratory, AFWL), derrubou um drone que voava a 200 kt com a utilização de um laser de CO2 baseado em solo. Já em 1983, o mesmo laboratório, efetuou testes contra mísseis AIM-9B Sidewinder, que mantinham velocidades de 2000 kt [4]. Nas operações aéreas, os lasers incorporados aos sistemas de autodefesa são responsáveis pelo aumento da capacidade de sobrevivência de muitas plataformas aéreas, principalmente as plataformas subsônicas, não stealth e pouco manobráveis, tais como o E-8 Joint STARS (Joint Surveillance Target Attack Radar System), os E-3 Sentry AWACS (Airborne Warning and Control System) e os B-747ABL [5], aeronaves com alto valor associado (High-Value Airborne Asset – HVAA) considerados alvos estratégicos no TO. Além disso, a utilização de sistemas lasers para autodefesa em aeronaves de ataque contra mísseis SAM e AAM reduz a necessidade da supressão da defesa aérea inimiga em sua totalidade, tornando o TO menos espalhado. Em outras palavras, uma campanha aérea pode começar as ações de interdição antes mesmo de se ter a superioridade aérea, atingindo diretamente os centros de gravidade do inimigo em um menor espaço de tempo, o que implicará, também, em baixos custos e menores danos colaterais. Nas operações terrestres, os lasers de alta potência podem aumentar a sobrevivência das tropas, bem como possibilitar uma maior mobilidade terrestre. Esses sistemas poderão ser montados sobre carros de combate para interceptarem mísseis, projéteis de artilharia, foguetes e morteiros, aumentando razoavelmente a resistência e sobrevivência no TO. Um exemplo desse tipo de emprego, comentado no item II desse artigo, é o THEL, que possui a capacidade de destruir foguetes, morteiros e outros projéteis balísticos de artilharia. Muitas das características que beneficiam as operações de defesa aérea e terrestre, também o fazem nas operações de defesa naval, aumentando a flexibilidade da frota. Por exemplo, os lasers podem prover um escudo efetivo contra mísseis balísticos ou de cruzeiro dos inimigos, possibilitando a permanência dos navios de guerra em uma maior proximidade com o litoral inimigo, dentro do alcance dos mísseis. Uma das maiores ameaças das forças navais são os mísseis supersônicos

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antinavios (Supersonic Sea-Skimming Antiship Missile - ASCM) [5], que podem não serem detectados até segundos antes do impacto. Nesse caso, os lasers de alta potência oferecem uma alta velocidade de engajamento dessas ameaças, complementando os sistemas convencionais de autodefesa, tais como os mísseis e canhões dos sistemas d’armas. Em outro patamar do combate, assim como nas operações espaciais ofensivas com lasers de alta potência, as operações defensivas promovidas por lasers baseados em satélites são capazes de vigiar e defender grandes áreas na superfície da Terra contra mísseis balísticos muito mais rapidamente que os sistemas de proteção terrestre, uma vez que esse tipo de ameaça pode ser engajado logo após o lançamento e acima das nuvens, na fase de aceleração e grande gasto de energia pelo motor foguete.

V - CONCLUSÃO A apresentação das implicações operacionais das armas a laser de alta potência constitui o primeiro passo para mostrar à comunidade operacional e científica a evolução nessa área, bem como serve para alertar as autoridades do quanto às nações com alto nível de desenvolvimento tecnológico vêm se preocupando com esse tipo de Know-how bélico. Nesse sentido, discorrendo inicialmente sobre o crescente desenvolvimento da capacidade dos lasers de alta potência, assim como o progresso na integração com plataformas aéreas, terrestres e navais, buscou-se dar uma visão geral da preocupação constante em desenvolver esse tipo de tecnologia, pois a relação custo x benefício é bastante atrativa nos tempos em que a economia mundial é um centro de gravidade com grande valor. Em seguida foi mostrada a necessidade do desenvolvimento dos conceitos operacionais pelas FA no intuito de orientar a fabricação apropriada do material bélico laser, ressaltando as capacidades e limitações desse tipo de armamento. E, por fim, seguindo essa mesma linha de raciocínio, foram abordadas as operações de ataque e defesa possibilitadas pela utilização de armas a laser de alta potência. Portanto, a clarividência das aplicações operacionais com a inclusão de sistemas d’armas a laser prenuncia uma nova era na esfera militar e civil e é nesse aspecto que o PPGAO possibilita o desenvolvimento dos conceitos operacionais necessários, interligando a área científica com a experiência operativa, uma vez que o conhecimento de um complementa a experiência do outro e vice-versa.

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REFERÊNCIAS [1] HECHT, J. “Short history of laser development. Optical Engineering”, September 2010/Vol.49 (9). Disponível em: <http://spie.org/>. Acesso em 25 jun. 2013. [2] MONTEIRO, É. C., GERALDO J. A., DE OLIVEIRA, J.E.B. “Fotônica e Optoeletrônica: Pesquisas Desenvolvidas na Divisão de Engenharia Eletrônica do ITA.” Revista ITA Engenharia, Vol. I, Nº 1 outubro, PP. 13-16, 1994. [3] SPECTRUM: Revista do Comando Geral de Operações Aéreas. Brasília: COMGAR, edições de 2000, 2001 e 2012. [4] DUNN, R. J., “Operational Implications of Laser Weapons, September 2005.” Disponível em: <http:// www.northropgrumman.com/>. Acesso em: 22 jun. 2013. [5] FEDERATION OF AMERICAN SCIENTISTS: site que aborda ciência e tecnologia nos ramos de biossegurança, análise tecnológica e segurança estratégica. Disponível em: <http://www.fas.org/>. Acesso em: 20 jun. 2013. [6] LABORATORY, Thomas Jefferson. “Free Electron Laser.” Disponível em: <https://www.jlab.org/>. Acessado em: 21 jun. 2013. [7] LASER WEAPONS, “The Navy’s New 100 Kilowatts. Popular Mechanics Journal.” Disponível em:<http://www. popularmechanics.com/>. Acesso em: 25 jun. 2013. [8] DE OLIVEIRA, J.E.B., “Ciência, Tecnologia e Inovação em Áreas de Interesse da Defesa”, 2002. Disponível em: <https://www.defesa.gov.br>. Acessado em: 22 jun. 2013. [9] BRASIL. Ministério da Defesa. Comando da Aeronáutica. Comando-Geral de Operações Aéreas. NSCA 500-1: Sistema de Guerra Eletrônica da Aeronáutica. Brasília: COMGAR, 2006. [10] DIRCM, “Directed Infrared Countermeasure.” Disponível em:<http://www.northropgrumman. com>. Acesso em: 24 jun. 2013. [11] PODER AÉREO: “Pod Litening no A-1 da FAB na Operação Laçador”. Disponível em: <http://www. aereo.jor.br>. Acesso em: 25 jun. 2013.

43 LABORATÓRIO DE SIMULAÇÃO DE OPERAÇÕES AÉREAS – FERRAMENTA DE APOIO À AVALIAÇÃO OPERACIONAL Ten Cel Av Henrique Costa Marques Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA)

Resumo: A avaliação operacional de sistemas e processos militares demanda competências de diversas áreas e exige a capacidade de identificar diferentes aspectos do cenário operacional de interesse. A modelagem de cenários operacionais passa a ser um fator essencial para a definição dos passos da avaliação. A escassez de ferramentas disponíveis para suporte aos analistas é um fator condicionante para o desenvolvimento da avaliação operacional a ser realizada. A criação de um laboratório voltado para a simulação de operações aéreas surge como uma potencial solução para a modelagem de cenários operacionais. A adoção desta ferramenta poderá acelerar a capacidade do Comando-Geral de Operações Aéreas (COMGAR) em definir as avaliações a serem conduzidas no futuro, bem como propiciar um ambiente controlado para a geração de doutrina em operações aéreas. Palavras Chaves: Avaliação Operacional e Simulação. Air Operations Simulation Laboratory – Operational Evaluation Support Tool Abstract: The operational evaluation of systems and processes demand military skills in various areas and requires the ability to identify different aspects of the operational scenario of interest. The operational scenarios’ modeling becomes an essential factor in defining

O Ten Cel Av Henrique Costa MARQUES concluiu o CFO em 1991 e possui Mestrado e Doutorado em Engenharia Eletrônica e Computação pelo Programa de Pós-Graduação em Aplicações Operacionais (PPGAO) do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Atualmente é o Adjunto do Coordenador do PPGAO e responsável pelo Laboratório de Comando e Controle do ITA. Operacionalmente, é Líder de Esquadrão da Aviação de Caça. Contato: e-mail hmarques@ita.br Telefone: (12) 3947-6891.

the evaluation steps. The scarcity of available tools to support the analysts is a risk factor for the development of the operational evaluation to be carried out. The creation of a laboratory focused on the simulation of air operations emerged as a potential solution to the modeling of operational scenarios. The adoption of this tool can accelerate the ability to define COMGAR assessments to be conducted in the future, as well as provide a controlled environment for the generation of air operations doctrine. Keywords: Operational Evaluation and Simulation.

I - INTRODUÇÃO A demanda atual do COMGAR por Avaliações Operacionais (AVAOP) de seus sistemas embarcados de Guerra Eletrônica demonstra a real necessidade da ativação de uma estrutura de suporte a esta atividade. Os diversos sistemas recém adquiridos e os já incorporados ao acervo do Comando da Aeronáutica (COMAER) requerem mais do que identificar se tais sistemas estão funcionando como deveriam, mas também como gerar sinergia a partir da sua incorporação ao acervo. A aquisição dos equipamentos é determinada pelo processo de definição dos requisitos operacionais e técnicos. Quando todo o processo está sendo conduzido a partir de um único conceito operacional, naturalmente haverá a compreensão da capacidade adquirida com a aquisição dos novos equipamentos. No entanto, durante o processo de modernização e aquisição de novas plataformas e sistemas, há mudanças e atualizações de requisitos, o que torna difícil a tarefa de maximizar o potencial da combinação dos sistemas durante uma operação aérea. Para tanto, é necessário que haja a validação operacional da plataforma/sistema incorporado e a adequação da doutrina vigente às novas possibilidades e funcionalidades adquiridas. Como foram introduzidas novas variáveis ao modelo existente, é necessário que haja um tratamento experimental para a condução das avaliações operacionais. Para que haja um ambiente controlado para as AVAOP, os analistas geram experimentos a serem realizados em voo para que seja possível confirmar as fun-

cionalidades com o menor número de surtidas. Após este trabalho, seria ideal que fossem feitas outras missões para a validação operacional de novas doutrinas advindas da utilização do equipamento em cenários complexos.

A Figura 2 mostra as trajetórias de voo dos helicópteros de resgate, permitindo analisar os potenciais riscos de colisão a partir da definição dos corredores de entrada e saída do aeródromo de apoio.

Todo o processo é custoso não só pela percepção da quantidade de horas de voo que precisam ser estabelecidas, mas também pelo envolvimento de diversos especialistas na condução experimental. Ferramentas de apoio aos analistas são utilizadas na preparação das missões e a proposta deste artigo é o desenvolvimento de um ambiente de simulação voltado especificamente para esta atividade.

II - LABORATÓRIO DE C2 DO ITA O Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA possui o Laboratório de Comando e Controle (C2) (www. labc2.ita.br) que suporta as atividades de ensino e pesquisa acadêmicas para a formação de recursos humanos na área de Comando e Controle. As ferramentas atualmente existentes no laboratório permitem modelar um cenário de operações conjuntas a partir de forças geradas por computador. Isto significa que podemos delinear uma operação e deixar que entidades controladas por inteligência artificial realizem missões específicas de acordo com a definição do analista humano. As entidades simuladas podem ser plataformas aéreas, espaciais, terrestres, navais e sistemas de informação/comunicações. Como a vocação de tal laboratório é a formação de recursos humanos, as ferramentas possuem as características necessárias para prover um ambiente operacional completo, permitindo a inclusão de algoritmos desenvolvidos pelos alunos. A partir da simulação será possível entender a mudança de comportamento no ambiente operacional devido à implementação das novas ferramentas computacionais desenvolvidas academicamente como teses de mestrado e doutorado. A Figura 1 mostra uma simulação operacional onde algoritmos de planejamento automatizados geraram a sequência de voos para missões de resgate de vítimas de alagamento na região do Vale do Itajaí.

Figura 1 - Visualização 3D de operação de ajuda humanitária no Vale do Itajaí.

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Figura 2 - Visualização 3D das trajetórias de voo dos helicópteros envolvidos em operação de ajuda humanitária no Vale do Itajaí.

A Figura 3 mostra as entidades geradas por computador em realidade expandida. As pessoas a serem resgatadas aparecem em tamanho maior e em cor verde na localidade onde estão aguardando o resgate. Os helicópteros, caminhões de apoio e barcos de suporte são visualizados em azul. Corredores de voo e rotas são definidos em cor vermelha.

Figura 3 - Visualização 3D em realidade expandida para apoiar a aquisição de consciência situacional da operação conjunta.

O experimento visualizado pelas Figuras 1, 2 e 3 foi gerado a partir de uma tese de doutorado de aluno do Programa de Pós-Graduação em Aplicações Operacionais do ITA - PPGAO (www.posgrad. ita.br/PPGAO) [1]. A tese desenvolveu a modelagem para planejamento semi-automatizado e o simulador mostra a saída do plano gerado por computador, permitindo analisar a sua eficiência e eficácia. Foi gerada uma aplicação externa que envia as ordens diretamente ao simulador VT-MÄK VR-Forces [2] atualmente em uso no Lab C2. O VR-Forces permite realizar simulações distribuídas através de forças geradas por computador. A Figura 4 mostra duas aeronaves F-5EM acompanhando uma aeronave E-99 sobre a Base Aérea de Natal. A modelagem de cenários operacionais auxilia no planejamento de operações. É possível gerar ações do tipo Ataque e Escolta, verificando as possibilidades de detecção radar de acordo com a ordem de batalha

de uma força inimiga a partir de modelagem geométrica da semi-esfera de irradiação.

Figura 4 - Visualização 3D de operação militar sobre a Base Aérea de Natal.

Tais ferramentas permitem também realizar a simulação de maneira distribuída, podendo cada porção da simulação ser executada em máquinas diferentes, a partir de várias localidades, desenvolvendo as habilidades dos alunos no estado-da-arte em termos de simulação militar. Esta capacidade também permite que uma máquina específica cuide apenas da fração de uma determinada força, enquanto outra máquina de outro laboratório envie os seus dados de interesse para a simulação e a composição resultante seja estudada em um mesmo ambiente. Uma das funcionalidades deste ambiente computacional permitiria, por exemplo, que parte da condução dos voos de uma CRUZEX C2 [3] fosse realizada entre Brasil e França com os operadores em suas localidades de origem, sem que haja a necessidade de todos estarem em um mesmo local físico. As vantagens estariam na redução de custos operacionais e na possibilidade de reproduzir o cenário para análise pós-ação de cada engajamento ou movimento ralizado, pois este tipo de tecnologia permite a gravação dos eventos para futura reprodução. Os projetos atualmente em desenvolvimento no Lab C2 são claramente voltados para as competências técnicas, na formação de especialistas, mestres e doutores. O software existente é licenciado apenas para uso acadêmico e não pode ser utilizado para fins operacionais e comerciais. O licenciamento de ferramentas deste nível para uso comercial/operacional é na ordem de dezenas de milhares de dólares.Tais ferramentas exigem pessoal com conhecimento técnico na área de Modelagem e Simulação (M&S) além de conhecimento operacional para a construção de cenários. Consequentemente, o laboratório está sendo usado como multiplicador de recursos humanos na área de M&S e poderá formar o embrião do conceito de um Laboratório de Operações Aéreas. Para tanto, há que se desenvolver aplicações específicas para tais operações bem como exigirá a integração de ferramentas. Com esta modificação de escopo, propomos que tal laboratório seja construído dentro da estrutura organizacional que virá a desenvolver

especificamente as aplicações operacionais dentro do COMAER. A percepção, ao longo de duas décadas estudando e utilizando simulação de voo e de operações, é que este ambiente computacional tratará de conceitos doutrinários avançados que devem estar fora do contexto puramente acadêmico e deverá ser de acesso restrito. Tem-se a opinião que um laboratório de operações aéreas deverá ser criado para a sua missão específica de apoiar as atividades de AVAOP, em um local apropriado para estas atividades, enquanto o Laboratório de C2 do ITA permaneça com a atividade primária de gerar pesquisas em C2 e formar recursos humanos que serão incorporados ao Laboratório de Operações Aéreas.

III - LABORATÓRIO DE OPERAÇÕES AÉREAS A proposta é a criação do Laboratório de Operações Aéreas (LabOpA) seja realizado com o mesmo tipo de ferramentas atualmente existente no Lab C2 do ITA, com licenças de uso comercial voltadas para o desenvolvimento de modelos das plataformas específicas do acervo da FAB. A customização de tais modelos exigirá a utilização de especialistas que conheçam as ferramentas e saibam como introduzir as variáveis específicas de cada modelo de objetos de interesse para a AVAOP. Exemplificando, ferramentas de operações militares de nível tático geralmente acompanham carros de combate, embarcações e aeronaves militares da OTAN, USAF e países da Comunidade Europeia, mas não do Brasil. Será necessário desenvolver os modelos de aeronaves brasileiras com seus perfis de desempenho aerodinâmico e dados dos seus sensores e armamentos para retratar corretamente o ambiente operacional de interesse. Consequentemente, há que se desenvolver especializações dos analistas que os capacite na operação deste tipo de ferramenta. É importante que estejam bem claras a missão e as funcionalidades do LabOpA aqui sugerido. A. Missão do Laboratório de Operações Aéreas A missão do laboratório deverá ser a de prover ao COMAER ferramentas de M&S para a construção de cenários operacionais, de Força Aérea e conjuntos, capazes de gerar o ambiente característico das ações de Força Aérea a serem conduzidas em situações reais. Isto inclui o domínio cibernético que pode gerar efeitos que influenciam as operações nos domínios físicos (espaço, ar, terra e mar). Também deverá prover ferramentas de análise das ações realizadas através de simulação virtual (homem controlando os sistemas simulados) e construtiva (homens e sistemas simulados).

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Funcionalidades do Laboratório

Tomando-se por premissa que um laboratório de operações aéreas deva ser capaz de modelar, executar e analisar operações aéreas, as seguintes funcionalidades essenciais são esperadas:

1. M&S de cenários de operações civis e militares nos domínios espacial, aéreo, naval, terrestre e cibernético;

2. Visualização 2D e 3D das entidades em tempo de execução;

3. Interoperabilidade com os sistemas de Comando e Controle da FAB;

4. Interoperabilidade com os futuros simuladores e treinadores de voo das Unidades Aéreas;

5. M&S de plataformas aéreas da FAB e de interesse; e

6. Armazenagem e análise das ações realizadas durante e após a execução da simulação. E como funcionalidades sugeridas:

1. Possuir células de simuladores de voo em rede, integradas a um emulador de Sistema de Controle de Tráfego aéreo e de Circulação Operacional Militar, para o desenvolvimento de atividades ligadas à Defesa e Controle do Espaço Aéreo, com a capacidade de engajamentos além do alcance visual; e

2. Integração a outros laboratórios de simulação do Ministério da Defesa do Brasil.

Tais funcionalidades permitirão a condução de operações aéreas simuladas em amplo espectro, como a CRUZEX C2, realizada em 2012 (vide Figura 5).

outro laboratório fosse criado com a missão de ser o laboratório de investigação em termos operacionais. Tal laboratório deveria estar na mesma estrutura organizacional que irá focar no desenvolvimento das AVAOP para o COMGAR. Também, deveria possuir o mesmo tipo de ferramentas que o Lab C2 possui, tanto pelo aspecto de interoperabilidade como pelo conhecimento já adquirido pelos especialistas que passaram pelo laboratório do ITA. A capacitação de recursos humanos nesta área é essencial para que os cenários sejam modelados de acordo com a necessidade operacional, além de que tais ferramentas exigem um conhecimento especializado para que seja possível inserir as plataformas da FAB com seus sensores e performance. O uso deste tipo de ferramenta poderá auxiliar na construção e condução de operações aéreas virtuais bem como permitir que partes da execução sejam feitas em localidades diferentes, contribuindo para que a análise pós-ação seja um dos principais produtos da operação como objeto de estudo para a melhoria do processo de amadurecimento doutrinário da Força. A experiência atual em simulação militar nos mostra que este tipo de ferramenta poderá melhorar significativamente o uso eficiente dos meios de Força Aérea, além de permitir um planejamento mais detalhado das AVAOP que envolvam o voo de aeronaves e o uso de sensores. As sugestões do autor visam auxiliar a estruturação da futura organização que será a responsável pela coordenação e execução de AVAOP que o COMGAR está buscando desenvolver no COMAER.

AGRADECIMENTOS Notório agradecer ao Centro de Computação de Aeronáutica de São José dos Campos pelo desenvolvimento dos terrenos 3D em uso no Laboratório de Comando e Controle do ITA.

REFERÊNCIAS Figura 5 - Cenário com os modelos das aeronaves Mirage2000, F-16A, A-1 e F-5EM no terreno da área de Natal/RN - Brasil.

IV - CONCLUSÃO O presente artigo argumenta sobre a necessidade de utilização de simulação para apoiar a atividade de Avaliação Operacional dos sistemas embarcados de interesse do COMGAR. Devido ao Lab C2 do ITA ser um laboratório vocacionado para a formação de recursos humanos e pesquisa acadêmica, sugeriu-se que um

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[1] Marques, H.C. An Inference Model with Probabilistic Ontologies to Support Automation in Effects-Based Operations Planning.Doctorate Thesis, 2012.Instituto Tecnológico de Aeronáutica. São José dos Campos. [2] VT MÄK VR-Forces – Disponível em: <http://www. mak.com>. Acesso em: 01 jul. 2013. [3] CRUZEX C2 – Disponível em: <http://www.fab.mil. br/portal/capa/index.php?mostra=13335>. Acesso em: 01 jul. 2013.

47 FERRAMENTAS DA PESQUISA OPERACIONAL APLICADAS AO PROCESSO DE PLANEJAMENTO CONJUNTO Hélcio Vieira Junior – Ten Cel Av Comando-Geral de Operações Aéreas (COMGAR)

I - INTRODUÇÃO

Resumo: Este trabalho enumera uma série de ferramentas da Pesquisa Operacional que podem ser empregadas na primeira etapa do Processo de Planejamento Conjunto — o Exame de Situação — a fim de auxiliar na tomada de decisão pelo Comandante acerca da melhor Linha de Ação dentre as criadas pelo seu Estado-Maior. Palavras Chaves: Militar, Processo de Planejamento Conjunto, e Pesquisa Operacional. operations research tools: application in the military decision making process Abstract: This work enumerates several Operations Research tools that can be used in the first phase of the Military Decision Making Process — the Exam of the Situation — in order to help the Commander to decide the best plan among all the ones created by his staff Key words: Military, Decision Making Process, and Operations Research.

O Ten Cel 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 Doutorado em Análise Operacional pelo programa PPGAO no ITA (2011). Atualmente é o Chefe da Subseção de Análise Operacional da DIVPED do COMGAR. Contato: e-mail helciohvj@comgar.aer.mil.br Telefone: (61) 3364-8076.

Segurança é a condição que permite ao País a preservação da soberania e da integridade territorial, a realização dos seus interesses nacionais, livre de pressões e ameaças de qualquer natureza, e a garantia aos cidadãos do exercício dos direitos e deveres constitucionais [1].

A fim de garantir a segurança de seu povo, o Brasil dispõe de Forças Armadas (FFAA), as quais estão subordinadas ao Presidente da República através do Ministério da Defesa (MD). Visando maximizar a efetividade do emprego militar, o MD determinou que suas FFAA devam operar de forma coordenada e integrada [2], [3] e [4]. O processo de planejamento do uso conjunto das FFAA é doutrinado sistemicamente pela publicação Doutrina de Operações Conjuntas (MD-30) [3] e [4]. Tal publicação divide o processo de planejamento conjunto (PPC) em três etapas:

1. Exame de Situação: etapa que é a base de todo o processo. Tem como produto a escolha de uma Linha de Ação para o cumprimento da missão.

2. Elaboração de Planos e Ordens: etapa na qual o Comandante elabora documentos para transmitir suas ordens aos escalões subordinados, assim como desenvolve o Conceito da Operação e a forma na qual planeja que controlará o andamento das ações planejadas.

3. Controle da Operação Planejada: a comparação dos efeitos desejados com os atingidos, visando adequação do planejamento, é feita nesta última etapa do PPC.

O objetivo deste trabalho é a enumeração de uma série de ferramentas da Pesquisa Operacional (PO) que podem ser empregadas na primeira etapa do PPC — o Exame de Situação — a fim de auxiliar na tomada de decisão pelo Comandante acerca da melhor Linha de Ação dentre as criadas pelo seu Estado-Maior. O uso de ferramentas matemáticas para aplicações militares, inclusive no processo de tomada de decisão militar (do inglês military decision making process — MDMP), o equivalente ao PPC brasileiro, não é novo, conforme pode ser visto na citação abaixo:

A combinação de Inteligência Artificial, Pesquisa Operacional, técnicas de Mineração de Dados, e Tecnologias de Informação baseadas na internet, para mencionar algumas, oferecem uma grande oportunidade para abordar requisitos para o projeto e integração de novos sistemas de planejamento e para melhor lidar com a crescente complexidade dos problemas de planejamento ([5], p. i, tradução nossa).

O levantamento bibliográfico feito por [5] e [6] lista os seguintes sistemas de apoio à decisão ao MDMP, todos destinados ao desdobramento de forças ou operações de batalha:

• FOX Genetic Algorithm (FOX-GA): feito para automatizar e, consequentemente, acelerar o planejamento militar e o seu re-planejamento durante a execução. Este sistema pode avaliar até 3000 Linhas de Ação por minuto, enquanto o processo manual requer 10 a 15 minutos para realizar uma única avaliação. • Contingency Theater Automated Planning System (CTAPS): desenvolvido para atender necessidades especiais da Força Aérea Americana, o CTAPS é um sistema de Comando e Controle que provê a habilidade de gerenciar complexas operações de batalha aérea/terrestre ao oferecer a possibilidade de gerar, selecionar e executar planos de operações.

• Joint Assistant for Development and Execution (JADE): baseado em Inteligência Artificial, o JADE pode implementar planos complexos de larga escala baseados em casos reais ou em métodos automatizados de geração.

• Dynamic Analysis and Re-planning Tool (DART): é um sistema de informação interativo que auxilia planejadores militares no desenvolvimento e análise de planos de guerra para desdobrar grande número de tropas e equipamentos. O DART permite ajustar e executar modelos matemáticos de transporte em minutos.

liar o desdobramento de tropas. É baseado em restrições temporais e sua saída é um gráfico de Gantt.

• Collaborative Operational Planning System (COPlanS): media o processo de tomada de decisão em grupo na criação e selecão de Linhas de Ação ao prover um sistema integrado e flexível composto por ferramentas de planejamento, decisão multi-critério e análise.

Além dos sistemas listados acima, [5] e [6] apresentam diversos outros sistemas destinados a transporte (alocação de recursos aéreos), planejamento de rotas (inclusive aéreas) e outros (e.g., gerenciamento de rotas de mísseis de cruzeiro, assistência estratégica ao presidente da república americano, etc). Outras fontes da literatura listam, ainda, os seguintes trabalhos:

• [7] utilizou dados categóricos reais de 260 batalhas do exército americano entre os anos de 1937 e 1982 para construir um modelo de regressão Loglinear que estima a probabilidade de sucesso em um ataque. Esta probabilidade é usada para avaliar diferentes Linhas de Ação.

• Formular o problema como um processo decisório Markoviano foi proposto por [8]. Eles também sugerem o uso de algoritmos baseados em heurísticas de tempo real para otimizar o modelo proposto.

• Modelagem e Simulação são propostos por [9] como ferramentas na construção de uma estrutura (framework) geral capaz de oferecer suporte à decisão do mais alto nível.

• [10] modelam o MDMP como um problema multi-objetivo e aplicam algoritmos evolucionarios para solucionar problemas de otimização dinâmica relacionados à modelagem utilizada.

Como o leitor pôde observar, este assunto é tido como de grande relevância para diversos países, os quais possuem vários sistemas para automatizar e auxiliar no MDMP. Infelizmente, não foi encontrado na literatura nenhum trabalho similar que objetive auxiliar o processo brasileiro de planejamento (PPC).

• Anticipatory Planning Support System (APSS): provê um sofisticado sistema automatizado de apoio à decisão para o planejamento e execução de operações militares. Técnicas de diversas áreas, tais como Inteligência Artificial, mecanismos de inferência, Algorítimos Evolucionários e softwares baseados em agentes, tem sido modificados e aplicados para abordar o planejamento militar em ambientes complexos. O APSS combina monitoramento da operação com planejamento através da comparação de estados possíveis (estimados por simulação) e estados planejados para prever deficiências e permitir um re-planejamento.

No Exame de Situação, o problema militar em todas as suas dimensões é estudado profundamente pelo Comandante e seu Estado-Maior. O Roteiro de Análise proposto pela Doutrina de Operações Conjuntas prevê a seguinte divisão em fases do Exame de Situação (ES): (1) Análise da missão e considerações preliminares; (2) A situação e sua compreensão; (3) Possibilidades do inimigo, Linhas de Ação e Confronto; (4) Comparação das linhas de ação; (5) Decisão; e (6) Conceito Preliminar da Operação.

• Time-Phased Force Deployment Data Editor (TPEDIT): ferramenta desenvolvida para auxi-

Nas próximas subseções, cada fase será vista em detalhes.

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II - EXAME DE SITUAÇÃO

A. Análise da missão e considerações preliminares

O objetivo desta fase é que o problema militar seja compreendido completamente pelo Comandante e seu Estado-Maior. Devem ser estudadas “a relação da missão do seu escalão com a de seu(s) superior(es), com as missões de outras forças que participarão da operação e com a obtenção do Estado Final Desejado (EFD) militar” ([4], p. 16). O produto desta fase é a Diretriz de Planejamento, onde o Comandante estabelece o enunciado da missão que ele deduz que deverá cumprir, assim como a forma como ele visualiza que suas forças sejam empregadas para alcançar o EFD.

Nesta fase a decisão da melhor LA é feita pelo Comandante. A forma como o Comandante visualiza a implementação da LA é chamada de Conceito Preliminar da Operação (CPO). O CPO estabelece o “como”, “quem”, “onde”, “quando” e “para quê”, além de situar a LA no tempo e espaço.

A situação e sua compreensão

Esta fase analisa detalhadamente os principais aspectos do problema militar levantados na fase anterior. O principal resultado desta fase é a elucidação dos Fatores de Força e Fraqueza (FFF) das forças em oposição e dos dados relevantes para a elaboração das Possibilidades do Inimigo (Psb I) e das Linhas de Ação (LA), os quais serão construídas na próxima fase. C. Possibilidades do inimigo, linhas de ação e confronto As Psb I são ações que o inimigo pode fazer que são compatíveis com os meios que ele dispõe e podem interferir ou afetar o cumprimento da missão do Comando. Conjuntos de ações que permitem o Comando a cumprir sua missão são chamadas de LA. Ambas as Psb I e as LA devem ser analisadas quanto à sua praticabilidade, i.e., se elas podem ser implementadas com os recursos disponíveis, tanto materiais quanto temporais. Diferentemente das Psb I, as LA, além do teste de praticabilidade, também devem passar no teste da adequabilidade (característica que garante que a LA cumpre o propósito a que se propõe) e da aceitabilidade (quando os resultados esperados compensam os custos previstos). Na sequência, cada LA é confrontada com cada Psb I visando permitir que as vantagens e desvantagens de cada LA, assim como seu mérito relativo, sejam levantadas na próxima fase. Este confronto é chamado de jogo de guerra.

Decisão e Conceito Preliminar da Operação

III - FERRAMENTAS DA PESQUISA OPERACIONAL ELEITAS A. Mapas Cognitivos Seguindo o paradigma construtivista, considera-se que cada decisor constrói seu problema, a partir das informações do contexto decisório percebidas e interpretadas por ele. Sob tal pressuposto, um problema pertence a uma pessoa. Um mapa cognitivo é uma forma de representar o problema do decisor, bem como lidar com grupos de decisores, cada qual com seu próprio problema ([11], p. 75).

Dentre os diversos tipos de mapas cognitivos, os mapas causais são de especial utilidade para os fins a que este trabalho se destina pois permitem identificar os pontos de vista fundamentais que o decisor acredita (mesmo que subliminarmente) serem os mais importantes para o problema em estudo. Os mapas cognitivos são formados por conceitos, os quais são constituídos por dois polos psicologicamente opostos. Um exemplo é mostrado na Figura 1, onde tem-se o conceito relativo do emprego de um radar diretor de tiro, onde o símbolo “...” representa “ao invés de”.

Figura 1: Exemplo de conceitos em mapas cognitivos.

Os conceitos são ligados por setas, as quais ligam conceitos-meios aos conceitos fins. A Figura 2 exemplifica um mapa cognitivo no qual o objetivo do decisor é escolher o carro ideal para a sua família.

D. Comparação das linhas de ação A seleção da melhor LA deve basear-se nas vantagens e desvantagens de cada LA caso a mesma fosse implementada. [4] sugere o uso da matriz de vantagens e desvantagens e da matriz de decisão para auxiliar o Comandante na comparação das linhas de ação. De posse dos conhecimentos levantados nesta fase e em todas as demais, o mérito relativo das LA é avaliado, permitindo, desta mota, a seleção da melhor dentre as concorrentes.

Figura 2: Exemplo de mapas cognitivos (retirado de [11]).

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O leitor interessado em maiores informações sobre construção de mapas cognitivos é referenciado a [12]. Mapas cognitivos podem ser utilizados para o levantamento das principais características percebidas como importantes pelo Comandante. Estas características, se levantadas no início do exame de situação, em muito facilitarão o trabalho do Estado-Maior em todas as fases do exame, mas principalmente na comparação das linhas de ação. É notório que o conhecimento das restrições e valores a serem considerados é essencial para a construção de uma solução de qualidade para qualquer problema. Mapas cognitivos se apresentam como uma solução para o levantamento destes valores e restrições. B.

Metodologias de Apoio à Decisão Multicritério

Metodologias de Apoio à Decisão Multicritério (MADM) foram criadas devido:

• à incapacidade do cérebro humano lidar com mais de 7-9 conceitos simultaneamente;

• à necessidade de justificar, tanto para nós mesmos quanto para terceiros, que a avaliação e a(s) decisão(ões) dela emanada(s) foram as mais apropriadas, ou então quando existe a necessidade de fazer esta justificativa por escrito;

• a possibilidade de alguns dos critérios serem facilmente quantificáveis enquanto outros dificilmente o são, tendo o decisor de recorrer a julgamentos de valor sobre uma escala;

• a possibilidade de haver um grupo de decisores e não apenas uma pessoa. A obtenção do consenso pode ser uma tarefa árdua. As principais escolas da MADM são:

1. Americana: Métodos também conhecidos como “agregação por um critério único de síntese”. Eles utilizam regras formalizadas para posicionar as alternativas em uma escala apropriada de modo a mensurá-las em todos os critérios. Após este passo, o mesmo é feito em relação aos critérios, os quais atuam como “pesos” em uma soma ponderada. Os principais representantes desta escola são os métodos MAUT, AHP e MACBETH.

2. Francesa: Métodos também conhecidos como de “Subordinação ou Superação”. Estes métodos não atuam sobre as alternativas isoladamente, mas comparam cada alternativa com as demais sucessivamente. Os principais representantes desta escola são os métodos ELECTRE e PROMETHEE.

Conjuntamente com o levantamento dos pontos de vista fundamentais pelos mapas cognitivos, o uso das MADM em muito auxilará na comparação das linhas de ações. Estas ferramentas também podem ser utilizadas para se indicar quais PI são a mais

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provável de ocorrer e a mais perigosa para as forças amigas. C. Simulação Simulação pode ser definida como sendo “técnicas para uso de computadores com o objetivo de imitar, ou ‘simular’, a operação de vários tipos de instalações ou processos do mundo real” ([13], p. 1). Estas técnicas permitem testar novas idéias e propostas para melhoria do processo sob estudo. Podem ser determinísticas (simulação do comportamento de um motor, por exemplo) ou estocásticas (simulação do comportamento de um portfólio (carteira de títulos) dadas as funções de distribuição de probabilidades de cada título componente). A simulação faz uso de modelos para sua implementação. Modelo, segundo o Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD), é uma representação física, matemática ou lógica de um sistema, entidade, fenômeno ou processo. Como os modelos de um sistema são sempre uma simplificação do mesmo, estes são utilizados quando é muito caro, impossível ou impraticável realizar experimentos com o sistema real. Conforme comentado anteriormente, modelos são abstrações (simplificações) da realidade. Porém, uma das simplificações normalmente utilizada — a de que o sistema modelado é determinístico — não se aplica no contexto militar. Isto se deve ao fato de que “a guerra é intrinsecamente imprevisível. Na melhor das hipóteses, nós podemos esperar determinar possibilidades e probabilidades” [14]. Este é o principal argumento utilizado para defender a ideia de que o tipo de simulação que mais se adéqua ao cenário militar é a estocástica. O uso da simulação estocástica pode ser utilizada no confronto LA versus Psb I. A saída desta simulação seriam probabilidades de sucesso de cada LA. A simulação confronto LA versus Psb I deve ser percebida como uma ferramenta de apoio à decisão e não como a decisão por si mesma. Nem sempre a alternativa com a maior probabilidade de sucesso será a melhor opção. Devido a fatos não incluídos na simulação (lembre-se que a simulação é uma simplificação do problema), o comandante pode optar pela segunda ou terceira melhores alternativas. D. Otimização Otimização, segundo o dicionário Houaiss [15], é o “processo através do qual se obtém o melhor valor de uma grandeza”. Esta busca pelo melhor valor de uma grandeza é um tema comum na PO (sendo por muitas vezes confundido com a própria PO) e tem como objetivo diminuir a quantidade de opções para um conjunto que possua a melhor dentre todas, quando existem virtualmente inúmeras opções viáveis e comparar todas é muito difícil. A otimização pode ser utilizada em diversas situações dentro da fase CPO do PPC, como por exemplo:

• A escolha de onde posicionar o CLTO (Centro Logístico do Teatro de Operações), de forma a minimizar os custos e o tempo para suprir as demandas logísticas do Comando Conjunto; • A escolha de quais pontos sensíveis deverão receber os (limitados) recursos de defesa antiaérea e de defesa passiva, levando-se em conta as Psb I e o valor que os pontos sensíveis representam para nossa nação; • A porcentagem dos meios que deverão compor as forças da linha de frente e os que comporão as forças de retaguarda. Por exemplo: quantos caças de defesa aérea deverão ser da Força Aérea Componente e quantos deverão ficar com o Comando de Defesa Aeroespacial Brasileiro (responsável pela defesa aérea da zona de interior); • etc.

IV - CONCLUSÃO Este trabalho enumerou uma série de ferramentas da Pesquisa Operacional (PO) que podem ser empregadas na primeira etapa do PPC — o Exame de Situação — a fim de auxiliar na tomada de decisão pelo Comandante acerca da melhor Linha de Ação dentre as criadas pelo seu Estado-Maior. Detalhou as fases do Exame de Situação e descreveu as ferramentas da PO elencadas como factíveis de serem empregadas na etapa 1 do PPC. Ressalta-se que este trabalho não foi exaustivo e nem era este seu objetivo. Provavelmente outras ferramentas da PO podem e devem ser utilizadas durante o PPC. O mundo assistiu o nascimento da PO dentro do seio militar durante a Segunda Guerra Mundial e viu sua migração de dentro das FFAA para o meio civil. Hoje em dia o maior consumidor dos produtos oferecidos pela PO, com certeza, é o meio civil, onde novas técnicas foram desenvolvidos e as tradicionais foram aperfeiçoadas. Vive-se hoje uma oportunidade ímpar para os comandantes militares brasileiros implementarem uma trajetória oposta da comentada anteriormente: migrar as técnicas da PO amadurecidas pelo meio civil para dentro do meio militar, novamente! Novos trabalhos devem ser feitos no sentido de (1) levantar as ferramentas da PO factíveis de serem empregadas nas demais etapas do PPC: a elaboração de planos e ordens e, principalmente, o controle da operação planejada; e (2) implementar as ferramentas levantados por este estudo em sistemas de fácil acesso às Forças Armadas Brasileiras. Assim, até onde esta pesquisa alcançou, o trabalho proposto neste artigo é inédito ao adaptar ferramentas da PO consagradas pela literatura ao processo de planejamento conjunto brasileiro

REFERÊNCIAS [1] BRASIL, PRESIDÊNCIA DA REPÚBLICA. Política de Defesa Nacional. 2005. [2] BRASIL, MINISTÉRIO Nacional de Defesa. 2008.

DEFESA.

Estratégia

[3] BRASIL, MINISTÉRIO DA DEFESA. MD30-M-01 Doutrina de Operações Conjuntas: primeiro volume. 2011. [4] BRASIL, MINISTÉRIO DA DEFESA. MD30-M-01 - Doutrina de Operações Conjuntas: segundo volume. 2011. [5] BOUKHTOUTA, A. et al. Description and analysis of military planning systems. Valcartier, Quebec, Canada, Fevereiro 2006. Disponível em: <http://www.dtic.mil/cgibin/GetTRDoc?AD=ADA437437>. Acesso em 25 Nov 2012. [6] BOUKHTOUTA, A. et al. A survey of military planning systems. In: Proceedings of 9th International Command and Control Research and Technology Symposium. Copenhagen: The Command and Control Research Program, 2004. [7] SCHWARTZ, T. J. A Theory and Model for the Planning of Land Combat. Dissertação (Mestrado) - Naval Postgraduate School, 1990. [8] ABERDEEN, D.; THI_EBAUX, S.; ZHANG, L. Decision-theoretic military operations planning. In: AAAI PRESS. Proceedings of the International Conference on Autonomous Planning and Scheduling. California, 2004. [9] GALUSCA, A.; CIRCIU, I.; BOSCOIANU, M. Review of models and analytic instruments in operational military decision making process. Journal of Defense Resources Management, v. 1, n. 1, p. 93-100, 2010. [10] BUI, L. T. et al. Adaptation in dynamic environments: A case study in mission planning. IEEE TRANSACTIONS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, v. 16, p. 190209, 2012. [11] ENSSLIN, L.; MONTIBELLER, G. N.; NORONHA, S. M. Apoio à Decisão: Metodologias para Estruturação de Problemas e Avaliação Multicritério de Alternativas. Florianópolis: Editora Insular, 2001. [12] JARDIM, S. B. Mapas Cognitivos: um caminho para construir estratégias. 2011. Disponível em: <http:// sergiobriao.com.br/s/?p=19>. Acesso em: 23 Mar 2013. [13] LAW, A. M.; KELTON, W. D. Simulation Modeling and Analysis. 3rd. ed. Fairfield: McGraw-Hill, 2000. [14] US MARINE CORPS. Warfighting. [S.l.], 1997. [15] HOUAISS, A. Dicionário Eletrônico Houaiss da Língua Portuguesa. [S.l.]: Editora Objetiva Ltda., 2002.

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52 ANÁLISE DE DECISÃO MULTICRITÉRIO APLICADA A UM SISTEMA DE GUERRA ELETRÔNICA PARA AUTODEFESA DE HELICÓPTEROS DE COMBATE Cap Esp Com Wellington Guilherme da Silva Comando-Geral de Operações Aéreas (COMGAR)

Resumo: Este trabalho busca solucionar o problema de escolha entre sistemas de Guerra Eletrônica para autodefesa (EWSP – Electronic Warfare Self Protection System) de helicópteros de combate. Apresenta-se o método Analytic Hierarchy Process (AHP) como ferramenta de Análise de Decisão Multicritério para auxiliar neste processo. Para tanto, foram identificadas, por meio de pesquisa bibliográfica, as principais ameaças aos helicópteros e alternativas de EWSP para aumentar a probabilidade de sobrevivência em ambiente hostil. A tomada de decisão foi realizada com base na percepção dos pilotos de helicópteros de combate sobre o grau de importância das possíveis configurações de EWSP. Uma situação hipotética foi proposta e analisada por dez pilotos de helicópteros para verificar o emprego do método. Os resultados mostraram-se coerentes com as possíveis situações reais dos últimos conflitos. Esta pesquisa propõe o método AHP como um procedimento que reduz a subjetividade no processo decisório na aquisição e desenvolvimento de novos projetos. Palavras Chaves: Análise de Decisão Multicritério, Guerra Eletrônica, Autodefesa, e Helicóptero de Combate.

O Cap Esp Com Wellington Guilherme da Silva concluiu o CFOE-COM em 2001 e possui graduação em Engenheira Elétrica pela Universidade de Pernambuco (1999), especialização em Gestão de Pessoas e Processos pela Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais (2005), especialização em Análise de Ambiente Eletromagnético pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (2007), mestrado em Física de Plasmas pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (2009) e Especialização em Gestão Pública pela Universidade da Força Aérea (2012) . Atualmente é Adjunto da Seção de Guerra Eletrônica do COMGAR.

Abstract: This work searches to solve the problem of choice between Electronic Warfare Self Protection System (EWSP) for combat helicopters. The Analytic Hierarchy Process (AHP) method is presented as a tool for Multicriteria Decision Analysis to assist in this process. So, were identified through literature search, the main threats to helicopters and alternative EWSP in order to increase the probability of survival of the helicopters in hostile environment. The decision making was based on the perception of helicopter pilots considering the degree of importance of the possible EWSP. A hypothetical situation was proposed and analyzed for ten helicopter pilots to verify the use of this method. The results were consistent with real situations in recent conflicts. This work proposes the AHP as a procedure that reduces the subjectivity in the decision-making process in the acquisition and development of new projects. Keywords: Multiple Criteria Decision Analysis, Electronic Warfare, Self Protection System and Fighting Helicopters.

I - INTRODUÇÃO A atividade militar, desde a época mais remota, é influenciada pela tecnologia disponível. O avanço da ciência possibilita o surgimento de várias tecnologias que impulsionam verdadeiras corridas em busca da supremacia militar. No início do último século, a invenção do avião trouxe uma nova dimensão aos conflitos e o surgimento das forças aéreas que, ao lado das marinhas e dos exércitos, passaram a atuar nos conflitos. Outra tecnologia que transformou o modo de fazer guerra no último século foi a Guerra Eletrônica (GE). Esta nova área da ciência militar influenciou de tal forma os rumos da Segunda Grande Guerra que Winston Churchill, então primeiro ministro britânico, chamou esta nova tecnologia de “The Wizard War” ou a Guerra Mágica [1]. No âmbito da Força Aérea Brasileira (FAB), a Política de Guerra Eletrônica da Aeronáutica declara que a GE adiciona uma nova dimensão ao campo de batalha [2].

Neste contexto, nos últimos anos, surgiram demandas por novas aeronaves para equiparem as Unidades Aéreas da FAB. Para tanto, a equipe da Seção de Guerra Eletrônica (SGE) do Comando-Geral de Operações Aéreas (COMGAR) assessora órgãos, como o Estado-Maior da Aeronáutica (EMAER) e a Comissão Coordenadora do Programa Aeronave de Combate (COPAC), na concepção dos sistemas de GE a serem incorporados nestas novas plataformas. Estas concepções são complexas diante das incertezas sobre os critérios a serem atendidos e das alternativas disponíveis. Soma-se a este cenário as restrições impostas aos projetos, tais como: custo, peso, volume e disponibilidade de energia elétrica da plataforma. Desta forma, este trabalho buscou uma metodologia que possibilite, de forma criteriosa e reduzindo a subjetividade, a escolha de um sistema GE para provê a autodefesa de um helicóptero. Portanto, o objetivo deste trabalho é descrever uma metodologia que auxilie na escolha ou concepção de um sistema de GE para autodefesa de helicópteros de combate. Esse objetivo foi desmembrado, para um melhor planejamento da pesquisa, nos seguintes objetivos específicos: Identificar as ameaças para os helicópteros de combate nos respectivos cenários de emprego da FAB; Identificar as alternativas em sistemas de GE que se opõem as ameaças aos helicópteros de combate; e verificar a percepção dos pilotos de helicópteros de combate sobre o grau de importância das possíveis configurações de um sistema de autodefesa.

II - HELICÓPTEROS DE COMBATE Apesar dos helicópteros serem usados como plataforma de combate desde a Segunda Grande Guerra (1939-1945), foi na Guerra da Coreia (1950-1953) em que este vetor foi utilizado de forma mais efetiva, porém essencialmente em missões de transporte. A Guerra do Vietnã (1957-1975) deixou muitas lições sobre o emprego militar de helicópteros, porém com o preço de 2.587 aeronaves abatidas pelos inimigos [3]. Os helicópteros podem ser empregados em uma variedade de missões de apoio no campo de batalha. Nos recentes conflitos do Afeganistão e Iraque foi observado o uso intensivo dessas plataformas em missões de ataque e transporte [4]. A. Vantagens e desvantagens dos helicópteros Helicópteros de combate, seja de transporte ou ataque, apresentam várias vantagens em relação às aeronaves de asas fixas. Essas plataformas, entre outras vantagens, apresentam: maior manobrabilidade; menor custo; e dispensam a infraestrutura de um aeródromo. Por essas características os helicópteros são adequados para darem suporte às forças terrestre; inclusive em operações em áreas urbanas, com precisão

no emprego do armamento, reduzindo o risco de danos colaterais. Entretanto, os helicópteros também apresentam algumas desvantagens em relação às aeronaves de asas fixas. Seu voo é instável e apresentam baixa velocidade, aceleração e alcance [3]. Considerando essas forças e fraquezas é possível utilizar os helicópteros, de forma flexível, em diversas missões no teatro de operações. B.

Missões Helicópteros são empregados em missões como: busca e salvamento; busca e salvamento em combate; escolta; transporte aerologístico; ataque; reconhecimento eletrônico; supressão de defesa aérea inimiga; guerra antissubmarino; e patrulha marítima [4]. Cada missão é caracterizada por um cenário e suas ameaças associadas. C. Ameaças As ameaças aos helicópteros podem ser divididas em dois grupos: ameaças indiretas; e ameaças diretas. Ameaças indiretas são aquelas que não representam um perigo em si; por exemplo, os radares e outros sistemas de vigilância. Um radar não é ameaça direta ao helicóptero, mas sim o sistema de armas que estiver associado a este radar [4]. As principais ameaças diretas são: armas leves de cano; mísseis; foguetes; armas de energia direcionada; armas guiadas a laser; e artilharia antiaérea. Recentemente os mísseis de ombro, com guiamento passivo com sensor infravermelho, também conhecidos por MANPADS (Man Portable Air Defense System), tornaram-se a principal ameaça para helicópteros em voo de baixa altura. Para se contrapor as essas ameaças é necessário um sistema de autodefesa que integre equipamentos passivos e ativos associados com técnicas e táticas [4]. D. Atributos para a sobrevivência de helicópteros de combate O termo survivability, traduzido neste trabalho por “sobrevivência”, surgiu nos últimos anos e designa um conjunto de ações e reações que vão desde a preparação da missão, contando com o serviço de inteligência, até a última fase da missão. A sobrevivência de uma aeronave de combate é melhorada por ações como a supressão da defesa aérea inimiga e emprego de táticas e técnicas [3]. Para que um helicóptero tenha alta probabilidade de sobrevivência seu projeto deve apresentar algumas capacidades. Capacidades, neste contexto, referem-se a funções, equipamentos, técnicas e táticas que contribuam para a sobrevivência da plataforma. Algumas dessas capacidades são:

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• sistema de suporte à missão e auxílio à decisão;

• consciência situacional;

• controle de assinatura (radar, infravermelha e acústica);

• sistema de Guerra Eletrônica para autodefesa;

• sistema de armas;

• manobrabilidade;

• tolerância ao dano; e

• outros procedimentos técnicos ou táticos.

Uma adequada integração entre estes sistemas garante a sinergia que melhora a probabilidade de sobrevivência do helicóptero [4]. Neste trabalho o foco é a contribuição dos equipamentos de GE, como um subsistema de autodefesa, para aumentar a probabilidade de sobrevivência do helicóptero em um ambiente hostil.

III - SISTEMA DE GUERRA ELETRÔNICA PARA AUTODEFESA DE AERONAVES Um EWSP realiza três funções básicas: detectar; identificar; e opor-se à ameaça. As duas primeiras funções são de alarme e são executadas por equipamentos sensores, ou seja, equipamentos de Medidas de Apoio de Guerra Eletrônica (MAGE). Enquanto que a função de opor-se à ameaça é executada por dispositivos, ativos ou passivos, de Medidas de Ataque Eletrônico (MAE) [3]. Os principais elementos que podem compor um EWSP são: RWR; MWS; LWR; CFD; interferidores de RF (rádio frequência); e interferidores de IV (infravermelho). RWR (Radar Warning Receiver) são sistemas que alertam quando a aeronave é iluminada por um radar. A maioria das ameaças conhecidas opera entre 1 e 18 GHz, sendo que as ameaças mais significativas operam entre 8 e 12 GHz. Entretanto, modernos radares diretores de tiro operam entre 20 e 40 GHz [5]. MWS (Missile Warning System) são sistemas que alertam quando um míssil é dirigido contra a aeronave e podem estar associados a sistemas de chaffs e flares [3]. LWR (Laser Warning Receiver) são sistemas que alertam sobre emissões laser, o que indica possível utilização de armamento guiado a laser contra a aeronave [6].

RF Jammers são interferidores que emitem radiação eletromagnética, na região de microondas, com o objetivo de prejudicar o funcionamento de radares e seus armamentos associados [5]. IR Jammers são interferidores que emitem radiação eletromagnética, na região do infravermelho, com o objetivo de prejudicar o funcionamento do sistema de guiamento dos mísseis que utilizam sensor passivo infravermelho. Os IR Jammers podem ser do tipo DIRCM (Directed Infrared Counter Meassure), que emitem sinais direcionais para o sistema de guiamento do míssil, ou do tipo não direcionais como os Flash Lamps. Os DIRCM apresentam a vantagem de serem efetivos contra mísseis modernos, mas requerem associação com o MWS (Missile Warning System). Os Flash Lamps não requerem associação com o MWS, mas não são efetivos contra mísseis modernos [6] [3]. Diante das incertezas de cenários, diversidades de ameaças, restrições de projeto e outros fatores; faz-se necessário o emprego de uma metodologia no auxílio à decisão na seleção de itens de GE para compor um EWSP para helicópteros. Neste trabalho abordou-se o método AHP como uma ferramenta de auxílio à decisão para especificação e aquisição de um EWSP.

IV - PROCESSO DE ANÁLISE HIERÁRQUICA O Processo de Análise Hierárquica, mais conhecido como AHP, do inglês Analytic Hierarchy Process, é um método de auxílio à decisão baseado em multicritérios desenvolvido por Thomas Saaty na década de 1970. Este método fundamenta-se na estruturação hierárquica do problema, identificando o objetivo principal, os critérios de julgamento e as possíveis alternativas que atendam ao objetivo principal. A finalidade dessa ferramenta é priorizar as alternativas, considerando o grau de importância de cada critério para alcançar o objetivo principal [7]. A estrutura mais simples de um AHP apresenta três níveis de hierarquia, conforme Figura 1. O nível de mais alta hierarquia é o objetivo a ser alcançado, seguido por um nível de critérios e, no nível mais baixo, pelas possíveis alternativas. Estruturas mais complexas podem ser elaboradas pela inserção de outros níveis intermediários de critérios.

Chaffs são cartuchos descartáveis contendo pequenas tiras refletoras, que se espalham na atmosfera ao serem lançadas por aeronaves, e interferem na propagação das ondas eletromagnéticas sendo utilizados contra radares e seus armamentos associados [5]. Flares são cartuchos descartáveis de material rotécnico que simulam a assinatura infravermelha plataforma com o objetivo de enganar o sistema guiamento dos mísseis que utilizam sensor passivo fravermelho [6].

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pida de inFigura 1: Exemplo de estrutura AHP.

O método AHP pode ser descrito em sete fases ou etapas [8]. Fase 1 – Estruturação do problema: o problema é estudado objetivando identificar o objetivo, os critérios e as alternativas de solução. O produto dessa fase á a estrutura hierárquica do problema, como o exemplo da Figura 1. Fase 2 - Coleta de julgamentos: especialistas no assunto realizam julgamentos par a par aos elementos da estrutura hierárquica (critérios, subcritérios e alternativas), definida na Fase 1, atribuindo valores de importância segundo uma escala sugerida por Saaty com valores entre 1 e 9, conforme Tabela I. As comparações são realizadas entre elementos de um mesmo nível hierárquico considerando os elementos (subcritérios, critérios e objetivo) do nível hierárquico imediatamente superior. Tabela I - A escala fundamental de Saaty. Adaptado de [7]. 1

Igual importância

Entre igual e moderada importância

Moderada importância

Entre moderada e forte importância

Forte importância

Entre forte e muito forte importância

Muito forte importância

Entre muito forte e extrema importância

Extrema importância

Fase 3 - Construção da matriz de decisão: cada julgamento da Fase 2 é organizado em uma matriz quadrada de ordem n, onde n é o número de elementos do nível hierárquico considerado naquele julgamento. O produto dessa fase é uma matriz, conforme Figura 2, onde aij representa o julgamento entre o elemento “Ai” em relação ao elemento “Aj”. Há duas considerações sobre essa matriz: a) a diagonal será sempre igual à unidade, pois aii = 1; e b) aij = 1/aji.

dada matriz de decisão de ordem “n”, se a RC for menor que os valores da Tabela II, os julgamentos são considerados consistentes. Tabela II - Limites para a Razão de Consistência (RC) [10]. n RC

2 0,00

<0,05

<0,09

>4 <0,10

Fase 6 – Verificação da consistência dos julgamentos: comparar a RC calculada para cada matriz de decisão e comparar com os limites definidos na Tabela II. Se houver inconsistências, os especialistas devem ser novamente consultados para reverem seus julgamentos. Fase 7 – Definição dos vetores de prioridades: uma vez que não haja inconsistências nos julgamentos, calculam-se os vetores de prioridades que definem a melhor alternativa, ou prioridade entre elas, para a solução do problema. Além do método AHP, existem outras opções de ferramentas de auxílio à decisão que podem ser empregadas em casos semelhantes ao deste estudo. Por exemplo, o método Measuring Attractiveness by a Categorical Based Evaluation Technique (MACBETH) apresenta uma abordagem qualitativa, em contraste com o método AHP que é essencialmente numérico, para solução de problemas de auxílio à decisão [7]. Vantagens e desvantagens dessas ferramentas podem ser consideradas em um estudo futuro.

V - COLETA E ANÁLISE DOS DADOS Foi realizada uma pesquisa para verificar qual a percepção dos pilotos de helicópteros de combate sobre a priorização na escolha de plataformas, segundo os critérios dos sistemas de autodefesa de guerra eletrônica, ou Electronic Warfare Self Protection (EWSP). A Figura 3 apresenta a estrutura do processo AHP, para esta pesquisa, com um objetivo, cinco critérios e três alternativas.

Figura 2: Exemplo de matriz de decisão.

Fase 4 – Cálculo dos autovalores e autovetores das matrizes de decisão: o método AHP considera um procedimento matemático baseado nos autovalores de autovetores das matrizes de decisão para calcular o vetor de prioridades. Os autovalores e autovetores de uma matriz “A” são, respectivamente, o escalar “l” e o vetor “q” que satisfazem a igualdade: Aq = lq [9]. Fase 5 – Determinação da Razão de Consistência (RC): a razão de consistência é um indicador, proposto por Saaty, da coerência nos julgamentos. Para uma

Figura 3: Estrutura AHP proposta.

Foram criadas três configurações fictícias de helicópteros denominadas HX-1, HX-2 e HX-3, conforme Tabela III. A elaboração do questionário para a pesquisa foi realizada visando avaliar os seguintes critérios: a) Alerta sobre aproximação de mísseis; b) Alerta sobre ameaças associadas com radares;

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c) Alerta sobre ameaças associadas com emprego de laser; d) MAE contra radares; e e) MAE contra sistemas de infravermelho.

Tabela III - Alternativas de plataformas. HX-1

HX-2

HX-3

RWR

0.7 – 18 GHz

1 – 18 GHz

2 – 40 GHz

MWS

sim

não

LWR

sim

não

Chaff

36*

48*

60*

Flare

36*

48*

60*

RF Jammer

não

sim

não

IR Jammer

não

DIRCM

Flash lamp

* Quantidade de cartuchos.

A. Coleta dos Dados Os questionários foram aplicados, via correio eletrônico, aos pilotos de helicópteros do Segundo Esquadrão do Oitavo Grupo de Aviação (2º/8º GAv). Esse esquadrão opera a aeronave russa MI35, que, Figura 4, no Brasil recebeu a designação AH-2 Sabre. A escolha dessa amostra no conjunto de pilotos, entre as diversas unidades aéreas que operam helicópteros na FAB, deve-se ao tipo de missões realizadas e qualificação operacional dos pilotos daquele esquadrão. As respostas dos questionários foram formatadas na estrutura de julgamentos da Tabela I. Os dados coletados foram inseridos no programa SuperDecisions® que realizou os cálculos matriciais necessários. O programa SuperDecisions® é gratuito e disponível na Internet no endereço eletrônico www.superdeciosion.com.

Análise dos Dados

Os valores das razões de consistência e os vetores de prioridade foram calculados pelo program SuperDecisions® e são apresentados nas Tabelas IV e V, respectivamente. É possível observar, na Tabela IV, que as razões de consistência para os critérios 4 e 5 estavam acima do limite adequado. Portanto, o autor reavaliou estes julgamentos ajustando, por meio de novas entrevistas, valores que resultassem em razões de consistência adequadas, conforme coluna “RC Ajustada”. Tabela IV - Valores das Razões de Consistência (RC). Matriz

RC Limite

RC Inicial

RC Ajustada

Objetivo x critérios

< 0,10

0,05543

Critério 1 x Alternativas

< 0,05

0,00000

Critério 2 x Alternativas

< 0,05

0,03112

Critério 3 x Alternativas

< 0,05

0,00000

Critério 4 x Alternativas

< 0,05

0,06239

0,03112

Critério 5 x Alternativas

< 0,05

0,41893

0,02089

Observando a Tabela V, verifica-se que os pilotos consideram que o critério 1, ou seja, a capacidade do EWSP em fornecer alerta sobre a aproximação de mísseis é a primeira prioridade para o sistema de autodefesa, com 39,97% de preferência, a segunda prioridade seria o critério 5, com 33,63% de preferência, relacionado com a capacidade de neutralizar os mísseis com guiamento infravermelho. Tabela V - Priorização de critérios e alternativas. Critérios

Alternativas

Critério 1

0,39970

HX-1

0,29505

Critério 2

0,12147

HX-2

0,52221

HX-3

0,18274

Critério 3

0,07215

Critério 4

0,07032

Critério 5

0,33636

Esta percepção dos pilotos está coerente com os últimos conflitos, quando os MANPADS causaram perdas significativas. Semelhantemente, os pilotos avaliaram que o projeto HX-2 seria a primeira opção, com 52,22% de aprovação, seguido pelo HX-1, com 29,50%. Mais uma vez as percepções dos entrevistados estão coerentes, visto que o HX-1 e HX-2 possuem a mesma capacidade de alerta por meio de MWS, porém o HX-2 é a única plataforma com DIRCM e RF Jammer, o que resulta em considerável vantagem tática. Figura 4: Aeronave AH-2 Sabre do 2º/8º GAv [11].

Foram produzidas seis matrizes, sendo uma matriz de ordem cinco, resultante dos julgamentos dos cinco critérios em relação ao objetivo, e cinco matrizes de ordem três, produto dos julgamentos das três alternativas em relação aos cinco critérios.

Outubro de 2013 Spectrum

VI - CONCLUSÃO A escolha de uma plataforma de combate deve considerar muitos critérios tais como os objetivos políticos, estratégicos e táticos para o emprego da plataforma. Associam-se a estes critérios as restri-

ções técnicas tais como volume, peso e consumo de energia elétrica, além das restrições econômicas. Diante desse cenário, torna-se necessário o emprego de uma metodologia que possibilite, de forma criteriosa, reduzir a subjetividade no processo de seleção aumentando a probabilidade de que a aquisição atenda às necessidades da Nação. Neste contexto este trabalho apresentou o método AHP como uma ferramenta de apoio à decisão na escolha de um EWSP para helicóptero de combate. Abordou-se a escolha, entre plataformas fictícias, fundamentada nos critérios de Guerra Eletrônica para a autoproteção da aeronave. Os resultados da análise da situação hipotética mostraram-se coerentes com as situações reais onde se priorizou o emprego de medidas que aumentem a consciência situacional na região do infravermelho, bem como o emprego de medidas de ataque eletrônico diante de ameaças do tipo MANPADS. A situação apresentada é relativamente simples diante do reduzido número de critérios. Uma situação real pode envolver dezenas ou centenas de critérios tornando imperioso o emprego de uma ferramenta de auxílio à decisão. Outras ferramentas, como o método MACBETH, podem ser consideradas como estudos futuros.

REFERÊNCIAS [1] FITTS, R. E. The Strategy of Electromagnetic Conflict. Los Altos: Peninsula Publishing, 1980. [2] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Estado-Maior da Aeronáutica. Política de Guerra Eletrônica da Aeronáutica. DCA 500-1. Brasília, DF, 1996.

[3] HEIKELL, J. Electronic Warfare Self-Proctetion of Battlefield Helicopters: a holistic view. 2005. 217 f. Tese de Doutorado - Department of Electrical and Communications Engineering, Helsinki University of Technology. Helsinki, 2005. [4] LAW, N. G. Integrated Helicopter Survivability. 2011. 244 f. Tese de Doutorado – Aeromechanical Systems Group, Cranfield University. Cranfield, 2011. [5] ADAMY, D. L. EW-101: A First Course in Electronic Warfare. Norwood: Artech House, 2001. [6] ADAMY, D. EW-102: A Second Course in Electronic Warfare. Norwood: Artech House, 2004. [7] FIGUEIRA, J.; GRECO, S.; EHRGOTT, M. (Ed.). Multiple Criteria Decision Analysis: State of the Art Surveys. Springer: New York, p. 346-407, 2005. [8] OLIVEIRA, C. A.; BELDERRAIN, M. C. Considerações sobre a obtenção de vetores de prioridades no AHP. In: Encuentro Nacional de Docentes de Investigación Operativas, Posadas, 2008. [9] CATABRIGA, L. Métodos numéricos para autovalores e autovetores. Disponível em: <http:// www.inf.ufes.br/~luciac/mn1/valvet.PDF>. Acesso em 06 out. 2012. [10] SALGADO, M. C. V.; BELDERRAIN, M. C.; SILVA, A. C. S. Avaliação do voo tecnológico do Veículo Lançador de Satélites VLS-1 por meio de decisão em grupo. Journal of Aerospace Technology and Management. Vol. V1, n.1. Jun. 2009. [11] BRASIL. Comando da Aeronáutica. Centro de Comunicação Social da Aeronáutica. Disponível em: <http://www.flickr.com/photos/portalfab/collections>. Acesso em 26 jul. 2013.

Spectrum Outubro de 2013