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dc.contributor.advisor1Marcato, André Luís Marques-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1033215067775319pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Pinto, Milena Faria-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9537851345288279pt_BR
dc.contributor.referee1Lima, José Luís Sousa de Magalhães-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/pt_BR
dc.contributor.referee2Todt, Eduardo-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9942240121225139pt_BR
dc.contributor.referee3Honório, Leonardo de Mello-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/4319412527458142pt_BR
dc.contributor.referee4Santos, Alexandre Bessa dos-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6070068004839508pt_BR
dc.creatorCoelho, Fabrício de Oliveira-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0633996752576226pt_BR
dc.date.accessioned2025-07-23T11:45:29Z-
dc.date.available2025-07-22-
dc.date.available2025-07-23T11:45:29Z-
dc.date.issued2025-05-22-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19077-
dc.description.abstractUnmanned Aerial Vehicles (UAVs) play a crucial role in exploring unpredictable terrains, such as disaster sites and search zones. To operate safely and efficiently in dynamic environments, these robots require precise autonomous navigation and efficient trajectory planning. This work presents an innovative strategy for the autonomous exploration of UAVs in unknown environments, focusing on boundary detection and utilization. The research proposes advanced methods based on deep learning techniques for accurate boundary detection, aiming to expand the unknown map as efficiently as possible. Additionally, a new decision-making policy is introduced, enabling the robot to select the most suitable boundary for exploration using information derived from a neural network model specialized in this task. The results were evaluated in three distinct scenarios: an indoor simulated environment, an outdoor simulated environment, and a real-world outdoor experiment. The proposed methodology reduced exploration time by approximately 25% indoors and 51% outdoors compared to a recent state-of-the-art approach. In addition to time efficiency, other metrics—such as average distance traveled and the number of decisions made—also improved across all scenarios. Another relevant aspect of this research was the demonstration of a weak correlation between the number of detected boundaries and the time required to identify them, highlighting the robustness of the proposed methodology. The observed results indicate that boundary detection time remains nearly constant, regardless of the number of boundaries present, making this approach particularly suitable for unknown and highly complex environments.pt_BR
dc.description.resumoOs Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) desempenham um papel fundamental na exploração de terrenos imprevisíveis, como locais de desastres e zonas de busca e resgate. Para operar com segurança e eficiência em ambientes dinâmicos, esses robôs exigem navegação autônoma precisa e planejamento de trajetória eficiente. Este trabalho apresenta uma estratégia inovadora para a exploração autônoma de VANTs em ambientes desconhecidos, com foco na detecção e utilização de fronteiras. A pesquisa propõe métodos avançados baseados em técnicas de aprendizagem profunda para a detecção precisa de fronteiras, visando a expansão eficiente do mapa desconhecido no menor tempo possível. Além disso, introduz-se uma nova política de tomada de decisão que permite ao robô selecionar a fronteira mais adequada para exploração, utilizando informações derivadas de um modelo de rede neural especializado nessa tarefa. Os resultados foram avaliados em três cenários distintos: ambiente simulado interno, ambiente simulado externo e um experimento prático em ambiente externo. A aplicação da metodologia proposta resultou em uma redução de aproximadamente 25% no tempo de exploração em ambientes internos e 51% em ambientes externos quando comparado à um trabalho recente considerado estado da arte. Além da redução do tempo, métricas como a distância média percorrida e o número de decisões tomadas também apresentaram melhorias em todos os cenários analisados. Outro aspecto relevante da pesquisa foi a demonstração da fraca correlação entre o número de fronteiras detectadas e o tempo necessário para identificálas, evidenciando a robustez da metodologia proposta. O resultado observado indica que o tempo de detecção de fronteiras permanece praticamente constante, independentemente da quantidade delas, tornando a abordagem especialmente adequada para ambientes desconhecidos e de alta complexidade.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/*
dc.subjectMissões autônomaspt_BR
dc.subjectExploraçãopt_BR
dc.subjectTerreno desconhecidopt_BR
dc.subjectVANTpt_BR
dc.subjectAutonomous missionspt_BR
dc.subjectExplorationpt_BR
dc.subjectUnknown terrainpt_BR
dc.subjectUAVpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.titleNova metodologia para exploração e mapeamento autônomo de VANTs em terrenos desconhecidos usando deep learning através de estratégia orientada por fronteiraspt_BR
dc.typeTesept_BR
Aparece nas coleções:Doutorado em Engenharia Elétrica (Teses)



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