Laboratório da USP desenvolve novo simulador naval de alta definição

Estrutura foi credenciada por associação internacional. Simulador é importante para os estudos relacionados às operações no pré-sal

Por - Editorias: Universidade
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Simulador gera imagens em altíssima resolução, tornando possível ‘enxergar’ pequenos detalhes, como boias e postes de sinalização – Foto: Escola Politécnica/USP

O Tanque de Provas Numérico (TPN), laboratório de pesquisas e testes da Escola Politécnica (Poli) da USP, desenvolveu um novo simulador naval que servirá também para apoiar as operações da indústria de petróleo.

Com telas 4K, que vão até o chão da cabine de comando, ele conta com um cluster gráfico que gera imagens em altíssima resolução, possibilitando que os usuários ‘enxerguem’ pequenos detalhes, como boias e postes de sinalização, a uma grande distância – o que é fundamental para as operações de simulação.

O TNP é um laboratório que integra os testes físicos com os testes em computador, por meio de um simulador numérico capaz de representar matematicamente condições idênticas às geradas em um tanque físico, sem restrições dimensionais. Inaugurado em 2010, o laboratório brasileiro é uma referência na área, e foi criado com o objetivo de auxiliar a Petrobras a solucionar os desafios tecnológicos na exploração de petróleo e gás na camada do pré-sal.

Os trabalhos realizados no TNP são reconhecidos internacionalmente e ajudaram o laboratório a entrar para a International Towing Tank Conference (ITTC), uma renomada associação de centros de pesquisa em hidrodinâmica

Além de ter a sua infraestrutura elencada entre os tanques e simuladores credenciados, dois docentes da Poli passaram a fazer parte dos comitês do ITTC: o professor Eduardo Aoun Tannuri, do Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas Mecânicos (PMR), e o professor Pedro Cardozo de Mello, coordenador de projetos e do Calibrador Hidrodinâmico (CH-TPN). Tannuri integra o comitê que trata de pesquisas envolvendo questões de manobrabilidade, enquanto Mello está no comitê sobre modelagem de condições ambientais.

Cabine é capaz de simular vários tipos de operações – Foto: Escola Politécnica/USP

Inovações do simulador

“Sua cabine é bastante flexível, pois pode simular vários tipos de operações, como as de rebocadores offshore [que atuam em alto mar] e portuários e em uma cabine de guindaste offshore realizando transferência de carga de um navio para uma plataforma de petróleo”, explica Eduardo Aoun Tannuri, coordenador do Centro de Simulações Náuticas e Portuárias do TPN.

Segundo Tannuri, o 4K, em conjunto com demais simuladores do TPN, será muito importante para os estudos relacionados às operações no pré-sal. “Porque os poços ficam distantes da costa e há muitas operações para levar e tirar equipamentos e outros insumos da plataforma que demandam o uso de guindastes”, completa. “Além disso, poderemos simular instalações de equipamentos submarinos com maior realismo. Tudo isso precisa ser simulado para garantir a segurança e eficiência das operações”, acrescenta.

Aplicações diversas

Atualmente, o TPN possui seis simuladores em operação. São quatro de porte médio e dois do tipo full-mission, um com visão de 270 graus, outro, com 360 graus. O Domo (270 graus), é o maior e o principal deles. Utiliza 32 projetores full HD (projetando inclusive no chão) e é ideal para operações em que é necessário visualizar o berço de atracação.

Sua tela de projeção tem 12 metros de diâmetro, dando realismo ainda maior. “Um dos grandes desafios deste projeto foi o software de visualização que desenvolvemos. Foi um trabalho de enorme complexidade porque precisamos juntar a imagem de 32 projetores para formar o que vemos nas telas. Utilizamos software de realidade virtual, de forma que as pessoas se sentem como se estivessem, de fato, dentro do navio”, conta. Conheça o full-mission no vídeo produzido pela TV USP:

O outro simulador do tipo Full Mission  possui 360 graus de ângulo de visão, com 35 telas Full-HD e com ponte de comando frontal e traseira. É ideal para simular navios convencionais ou navios de suporte, que possuem possibilidade de operar com comando traseiro.

Há também os simuladores Part Task 1 e Part Task 2, cada um com oito telas de visualização, e muito usados para simular rebocadores; e o SMH-4D, com uma tela de grandes dimensões e que ainda simula os movimentos do navio no mar por ter uma plataforma móvel. Segundo Tannuri, no ano que vem será concluído o sétimo simulador, que retratará uma cabine de controle de lastro de plataforma e já está parcialmente montado.

O TPN conta ainda com um centro multimídia, chamado de Debriefing Room, que apresenta uma visão aérea da simulação em tempo real e painel com informações técnicas da manobra (velocidades, comandos rebocadores, leme e ação da hélice) que permite uma descrição completa da manobra cinco minutos após a simulação ter sido concluída.

Operação multiplayer

Segundo Tannuri, cada simulador pode ser operado isoladamente ou em modo multiplayer, ou seja, o laboratório consegue colocar os seis simuladores para interagir, em tempo real, como se estivessem operando em um único ambiente.

Atualmente, o Tanque de Provas Numérico possui seis simuladores em operação – Foto: Escola Politécnica/USP

“Com a integração dos simuladores, é possível que um prático e os comandantes dos rebocadores avaliem de forma conjunta as operações”, conta. “Também podemos simular operações com um navio que esteja no mesmo cenário que outros três navios de suporte e uma operação de guindaste, todos sendo executados ao mesmo tempo, em tempo real, e todos visualizando e operando no mesmo ambiente portuário ou offshore”, conta.

Para chegar a esse nível de sofisticação foi preciso muita pesquisa. “Tivemos de desenvolver tecnologia para aprimorar a nossa comunicação de rede, melhorar os softwares que já tínhamos desenvolvidos, trabalhar na geração de conteúdo capaz de ser apresentado em tela 4K, adaptando todos os nossos modelos visuais para se adequarem ao 4K etc”, enumera.

Todos os projetos que resultaram nas inovações no TPN são parte de um convênio da Poli-USP com o Centro de Pesquisas da Petrobras (Cenpes) e a Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) que tem duração de cinco anos e prevê investimentos de R$ 6 milhões para a instalação de toda a infraestrutura do laboratório, bolsas para pesquisadores, viagens para congressos e realização de eventos científicos, além da aquisição de equipamentos e obras civis de construção e ampliação do TPN. Outras informações sobre os simuladores neste site.

Da Assessoria da Escola Politécnica (Poli) da USP

 

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