CONTROLE DE DRONES ATRAVÉS DE REDES 5G: MODELAGEM E AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO

INTRODUÇÃO: Os veículos aéreos não tripulados (Unmanned Aerial Vehicles – UAVs), também denominados de drones, são aeronaves pilotadas por controle remoto ou por programas de computador embarcados. Os drones tem sido utilizados com sucesso em diversas áreas de aplicação, incluindo inspeção, agricultura de precisão, controle de tráfego, busca e resgate, entrega de produtos e segurança pública. Portanto, podemos considerar a tecnologia de UAVs como algo muito promissor e que pode gerar inúmeras oportunidades de aplicações em cidades inteligentes (Smart Cities). OBJETIVOS: O objetivo geral deste projeto de pesquisa foi investigar a viabilidade do uso da tecnologia 5G para comunicação e controle de UAVs, de forma remota. Neste contexto, os objetivos específicos do projeto incluíram a definição de modelos precisos de cobertura de sinal da rede 5G e a aplicação destes modelos para otimização de rotas de navegação dos UAVs. MATERIAIS E MÉTODO: O projeto de pesquisa envolveu diferentes etapas, incluindo o levantamento de dados reais da arquitetura das redes 5G implantadas na cidade de Curitiba, o desenvolvimento de um modelo 3D preciso para estimativa de cobertura de sinal da rede 5G, e a aplicação deste modelo no planejamento de rotas de navegação para os UAVs no contexto de cidades inteligentes. Este estudo envolveu a utilização de bases de dados públicas da ANATEL das redes móveis, o uso de modelos de mapas 3D da cidade e a utilização das ferramentas de simulação Matlab e Mathematica. RESULTADOS: Os resultados obtidos demostraram que é possível se construir um modelo muito preciso para a cobertura da rede 5G usando a metodologia proposta. A partir deste modelo é possível planejar as rotas de navegação do UAV, levando-se em conta a condição de conectividade com a rede 5G. As análises realizadas demonstraram ganhos significativos na qualidade da comunicação entre UAV e rede 5G quando são utilizadas rotas adequadas. CONSIDERAÇÕES FINAIS: Este projeto de pesquisa contribui significativamente para o desenvolvimento de um sistema de comunicação e controle de UAVs via redes 5G. Os resultados obtidos demonstraram a viabilidade da metodologia proposta para o planejamento de rotas de navegação seguras através da rede 5G, garantindo uma comunicação mais estável e confiável entre o controlador e o UAV. Portanto, através deste estudo, podemos avançar no sentido de utilizar UAVs em larga escala nas aplicações emergentes para cidades inteligentes.

PALAVRAS-CHAVE: UAVs; Drones; Redes 5G; Cidades Inteligentes; Planejamento de Rotas