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Tipo: Dissertação
Título: Estudo de viabilidade da análise automática através de imagens de pistas de pousos e decolagens quanto à resistência à derrapagem
Título em inglês: Feasibility study on automatic analysis of runway skid resistance using images
Autor(es): Mota, Gustavo Antonio Sousa Paz e
Orientador: Nogueira, Yuri Lenon Barbosa
Coorientador: Cavalcante Neto, Joaquim Bento
Palavras-chave em português: Imagens;Coeficiente de atrito;Emborrachamento;K-médias;Aeroportos
Palavras-chave em inglês: Images;Friction;Rubber acummulation;Segmentation;Airports;K-means
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Data do documento: 2024
Citação: MOTA, Gustavo Antonio Sousa Paz e. Estudo de viabilidade da análise automática através de imagens de pistas de pousos e decolagens quanto à resistência à derrapagem. 2024. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: O transporte aéreo é uma atividade de grande importância para o desenvolvimento econômico de regiões conectadas por aeródromos. Em vista disso, a necessidade de monitorar a segurança operacional de pistas de pouso e decolagens (PPD) oferecida às aeronaves que nelas trafegam é vital para as atividades. Dentre elas, a segurança quanto à resistência à derrapagem. Contudo, os métodos tradicionais podem apresentar custos de tempo, recursos financeiros e humanos para a execução. O presente trabalho estuda a viabilidade do desenvolvimento de um modelo de Rede Neural Convolucional (RNC) capaz de classificar segmentos de pista por imagens quanto à segurança operacional referente à resistência à derrapagem pelo coeficiente de atrito. Essa classificação é baseada no acúmulo de borracha e seu impacto no coeficiente de atrito. O objetivo é a obtenção de uma ferramenta que auxilie na tomada de decisão dos operadores de aeródromos.O estudo utiliza imagens em escala de cinza, coletadas de uma pista de um aeroporto brasileiro via Google Earth Pro, e os dados técnicos obtidos de relatórios oficiais da Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC). Além disso, são investigados métodos de processamento e análise de dados para gerar um conjunto de dados que contribua para o desenvolvimento de um modelo confiável e de baixo custo computacional. Dentre eles, algoritmo de K-médias e análise de Correlação de Pearson. O modelo demonstrou a viabilidade do desenvolvimento de um modelo capaz de classificar adequadamente as imagens processadas, reforçando o potencial dessa abordagem para a (PPD) estudada. O algoritmo de K-médias com K=3, usando todo o conjunto de dados com as imagens segmentadas apresentando a área de acúmulo de borracha, foi o mais eficiente dentre os demais experimentos realizados. Contudo, reforça a importância da criação de um conjunto de dados balanceado e rico em dados, prevenindo overfitting e outras limitações na modelagem.
Abstract: Air transportation is an activity of key importance for the economic development of regions connected by airfields. In view of this, the need to monitor the operational safety of runways (RWY) offered to aircraft travelling on them is vital for these activities. These include safety in terms of skid resistance. However, traditional methods can be costly in terms of time, financial and human resources. This paper studies the feasibility of developing a Convolutional Neural Network (CNN) model capable of classifying lane segments by images in terms of operational safety in terms of skid resistance using the coefficient of friction. This classification is based on the accumulation of rubber and its impact on the coefficient of friction. The aim is to obtain a tool to help aerodrome operators make decisions. The study uses grey-scale images collected from a Brazilian airport runway via Google Earth Pro and technical data obtained from official ANAC reports. In addition, data processing and analysis methods are investigated to generate a data set that contributes to the development of a reliable model with low computational costs. These include the K-means algorithm and Pearson’s correlation analysis. The model demonstrated the feasibility of developing a model capable of adequately classifying processed images, reinforcing the potential of this approach for the (RWY) studied. The K-means algorithm with K=3 using the complete dataset with the segmented images showing the area of rubber accumulation was the most efficient among the other experiments carried out. However, it reinforces the importance of creating a balanced and data-rich dataset, preventing overfitting and other limitations in the modelling.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79468
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0003-2138-6638
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/5771478220141180
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/9965458635397780
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/0866205347972203
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DCOMP - Dissertações defendidas na UFC

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