Ve´ıculos Aéreos Não-Tripulados (VANTs) apresentam vasto e crescente emprego em diversas áreas, como aplicações militares, indústria, agricultura, entretenimento etc.
Inserida neste escopo do Estado da Arte, esta tese apresenta duas partes, com soluções que atendem a missões autˆonomas de VANTs. Primeiramente, é proposto um algoritmo, com o emprego do Model Predictive Control (MPC), para utilização em missões de busca e salvamento com VANTs. Busca e salvamento (SAR) é uma área proeminente para
uso de VANTs, em substituição de missões tripuladas. Nesta parte, é apresentada uma solução em tempo real de planejamento de trajetória, empregando multiplos cooperativos VANTs. A técnica de otimização do enxame de partículas é utilizada no problema em Model Predictive Control (MPC), com o objetivo de realizar a busca em determinada área de interesse, seguindo a diretiva de padronização internacional de SAR. Um modelo
cinemático coordenado para voo nivelado, com o efeito do vento, é incluído no MPC. A solução é implementado para ser embarcada no computador de bordo do VANT com DUNE, um software de bordo para navegação. O desempenho é avaliado usando o software-in-the-loop do Ardupilot, com o modelo de simulações da dinâmica de voo
JSBSim. Os resultados mostram que, quando são empregados três VANTs, o grupo alcança 50% de Probabilidade de Sucesso, 2.35 vezes mais rápido do que apenas um VANT. A outra parte desta tese desenvolve um método de georreferenciamento direto de imagens, obtidas por sensores ópticos a bordo de VANTs. Neste contexto, a localização em um sistema geográfico de referência de uma imagem é uma tarefa necessária na maior parte das aplicações. Este processo é denominado georreferenciamento direto, quando não são empregados pontos de controle no solo. O processo completo de georreferenciamento direto envolve várias informações, como caracter´ısticas dos sensores, medidas de construcao, atitude e posição do VANT, entre outras. Além disso, há várias rotações e translações entre os diferentes sistemas de referência, fazendo do processo uma operação complexa. Outro problema é que fabricantes e softwares podem utilizar sistemas referenciais diferentes, acrescentando dificuldade à implementação. Para suprir esta demanda, esta pesquisa apresenta um método para georreferenciamento direto de
imagens aéreas, obtidas de câmeras em VANTs, em que são explicadas em detalhes toda a informação requerida, operações matemáticas e etapas da implementação. Finalmente, para demonstrar a praticidade e a acurácia do método, s˜ao realizadas simulações e voos reais, em que as imagens obtidas são diretamente georreferenciadas.