PBZPA-Automat

Dentro do contexto de projetos de aeroportos, as pistas de pouso e decolagem devem ser protegidas em relação à presença de objetos nas adjacências do seu espaço aéreo. Esta proteção é feita com base na definição de superfícies tridimensionais, que são parametrizadas pelas autoridades competentes. No Brasil, o projeto destas superfícies é atualmente parametrizado através de informações específicas que constam na ICA 11-408 do COMAER (2020) e na RBAC-154 da ANAC (2021). Inicialmente, nos procedimentos de projeto, o engenheiro utiliza estes documentos técnicos para a elaboração de um Plano Básico de Zona de Proteção de Aeródromo (PBZPA). Os parâmetros numéricos a serem utilizados na produção dos desenhos destas superfícies variam conforme o código de referência da pista, as regras de voo, a categoria de performance da aeronave crítica e a altura do circuito de tráfego. O programa PBZPA-Automat foi criado com o objetivo de criar um ambiente tridimensional virtual para a visualização das superfícies que compõem o PBZPA, sendo especificados na sua interface gráfica todos os dados necessários, e de automatizar a produção de arquivos digitais contendo estes desenhos, nos formatos DXF para a produção dos desenhos técnicos de projeto, e KML para a visualização no programa Google Earth e confrontação prévia das superfícies com elementos topográficos. Os desenhos produzidos seguem a especificação de cores trazida pela ICA 11-408.

Na ICA 11-408 constam somente desenhos bidimensionais destas superfícies, em planta e perfil. A visualização tridimensional auxilia muito na compreensão das suas formas geométricas. Mas a maior vantagem é a automatização na produção destes desenhos em arquivos DXF e KML. Sem o auxílio desta ferramenta, os desenhos seriam produzidos de forma manual em programas de CAD.

Este programa de computador já vem sendo utilizado no âmbito da disciplina ECV5160 – Aeroportos, que é uma disciplina optativa oferecida pelo Departamento de Engenharia Civil da UFSC. O programa já vem sendo utilizado pelos alunos da disciplina, desde o ano de 2017, em um trabalho prático, que envolve a produção dos desenhos do PBZPA e a sua análise no programa Google Earth.

Registro no INPI: BR512021000741-7

Download do programa (arquivo executável JAR)

Roda em qualquer sistema operacional, com exceção de computadores Apple com processadores ARM porque a Apple descontinuou o suporte a OpenGL nestes computadores.

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AirportWRA

Dentro do contexto de projetos de aeroportos, um dos fatores mais importantes é a determinação da orientação da pista de pouso e decolagem. Esta orientação é determinada com base em dados históricos de ventos, aonde são analisados os dados de direção e velocidade, e no vento de través admissível para um determinado tipo de aeronave. A orientação é determinada, segundo o que coloca o Anexo 14 da International Civil Aviation Organization (ICAO), de forma que pelo menos 95% dos registros de ocorrência histórica de ventos estejam recobertos pelo valor do vento de través, em uma representação gráfica chamada rosa dos ventos. O programa de computador aqui apresentado foi desenvolvido para auxiliar nesta tarefa, permitindo que sejam analisados os recobrimentos de forma totalmente automatizada em torno de todas as angulações da rosa dos ventos. O programa utiliza como dados de entrada, na sua atual versão, arquivos de dados disponibilizados pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) no formato Integrated Surface Data (ISH), que abrangem toda a superfície terrestre. O programa importa arquivos neste formato, permite ao usuário que configure os parâmetros relacionados com a estrutura da rosa dos ventos e determine o vento de través admissível, realiza a conversão de unidades necessária, extrai os dados necessários dos arquivos para a estrutura da rosa dos ventos, realiza automaticamente a análise do recobrimento e mostra os resultados ao usuário. Os resultados gerados pelo programa incluem as tabelas de registros por setor de ângulo e por velocidade em números absolutos e percentuais, a representação gráfica da rosa dos ventos com a régua de vento de través e o gráfico de recobrimento percentual em relação ao ângulo analisado. Toda a entrada de dados e visualização dos resultados é apoiada por uma interface gráfica. Todos os resultados gerados, incluindo as tabelas e os elementos gráficos, podem ser exportados respectivamente em arquivos de planilhas eletrônicas e arquivos de imagem.

O processamento de dados de ventos para a determinação da orientação adequada de pistas de pouso e decolagem em aeroportos, que é baseado na estrutura de rosa dos ventos, não é algo que possa ser feito facilmente sem o auxílio de um software específico. O processamento é baseado na descrição da estrutura da rosa dos ventos de forma analítica, o que envolve modelagem trigonométrica, e a análise de uma grande quantidade de dados, que deve ser inserida nesta estrutura, e analisada conforme a restrição do vento de través. O programa de computador aqui apresentado é capaz de realizar automaticamente toda esta tarefa, oferecendo ao usuário uma interface gráfica simples e intuitiva, aonde a estrutura de dados pode ser visualizada em forma de tabelas e os resultados visualizados de forma gráfica. Todos os resultados parciais e finais de processamento realizados podem ser exportados para arquivos de planilhas eletrônicas e arquivos de imagens.

No contexto da disciplina de Aeroportos do Departamento de engenharia Civil da UFSC os alunos desenvolvem um trabalho prático aonde diversas etapas do projeto de um aeroporto são realizadas. Uma das etapas é a determinação da orientação da pista de pouso e decolagem. Esta etapa constitui um requisito dentro da sequência do trabalho e é algo que sem o auxílio de um software específico se torna inviável. O software aqui apresentado foi desenvolvido inicialmente para servir a este propósito, e o seu desenvolvimento foi concluído no dia 17/06/2021. A turma da disciplina de Aeroportos do semestre letivo 2021/1 (emergencial) será a primeira a utilizar o software. É previsto que o software seja utilizado continuamente no contexto da disciplina.

Registro no INPI: BR512021001428-6

Download do programa (arquivo executável JAR)

Roda em qualquer sistema operacional.

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R-Marking

Desenvolvido em parceria com o engenheiro Robson Akimura.

A sinalização horizontal deve estar sempre presente em pistas pavimentadas de pouso e decolagem em aeroportos e aeródromos. O projeto desta sinalização horizontal é todo parametrizado pela ANAC, através da RBAC-154, de tal forma que é possível automatizar todo o processo.

O programa de computador R-Marking realiza esta automatização, tendo implementadas as funcionalidades gerais listadas a seguir.

• Organização da inserção de dados através de uma interface gráfica simples e intuitiva.
• Determinação e projeto dos elementos de sinalização necessários, conforme o tipo de operação na pista.
• Realização de todos os cálculos e verificações envolvidos.
• Apresentação do detalhamento das dimensões dos elementos.
• Produção do arquivo em formato DXF com o desenho de toda a sinalização, incluindo a marcação de cotas.
• Cálculo da quantidade de tinta necessária para cada elemento e do total para o projeto.

Os elementos de sinalização incluídos no projeto criado com o auxílio do programa incluem todos os necessários para situações normais, que são os seguintes:

• designações de pista (incluindo designações de pistas paralelas);
• eixo de pista;
• faixas de cabeceira;
• ponto de visada;
• zona de toque (simples ou composta);
• borda da pista.

O programa inclui algumas funcionalidades específicas interessantes para possibilitar a automatização completa do procedimento, listadas a seguir.

• Realiza as correções da ICAO para a determinação do comprimento básico de pista em função do seu comprimento físico, da sua declividade longitudinal, da altitude e da temperatura de referência do sítio, para a determinação do código de pista, necessário na parametrização do projeto do eixo, do ponto de visada e da zona de toque.
• Determina as designações das cabeceiras a partir da orientação da pista em graus.
• Para o projeto do eixo da pista, o programa varre todas as possibilidades de combinações possíveis de valores de comprimento e espaçamento entre faixas, até que seja encontrada uma combinação que utilize somente valores inteiros, visando facilitar a execução do projeto. Caso esta configuração não exista, em função do comprimento da pista, o programa detalha automaticamente uma configuração usando valores de espaçamento um pouco maiores próximos às cabeceiras, de forma a manter a premissa de trabalhar somente com valores inteiros.
• Para o projeto das faixas de cabeceira, o programa procura automaticamente o valor adequado para as suas larguras e espaçamentos, em função da largura da pista e da presença ou não de sinalização de borda.
• Habilita, desabilita e configura automaticamente as configurações de zona de toque e bordo de pista na interface gráfica, conforme o tipo de operação e o comprimento de pista, de forma a manter toda a parametrização especificada na RBAC-154.

O programa implementa funções próprias para a geração dos arquivos em formato DXF, não sendo dependente de nenhuma biblioteca externa para isso.

Registro no INPI: BR512023002499-6

Download do programa (arquivo executável JAR)

Roda em qualquer sistema operacional.