DEVELOPMENT OF A UNMANNED AERIAL VEHICLE BENCHMARK TEST BED FOR ANOMALY DETECTION AND CONTROL

Introdução: A crescente aplicação de Veículos Aéreos Não Tripulados (UAVs) emsetores críticos demanda métodos de validação seguros e confiáveis para seussistemas de controle, um desafio notável em ambientes de teste de campo devido ariscos e custos elevados. A carência de plataformas de teste acessíveis ereplicáveis, especialmente em contextos acadêmicos, motivou este projeto. Objetivos: O objetivo principal foi desenvolver uma bancada de testes giroscópicosde baixo custo e três graus de liberdade (3-DOF) para a validação experimental desistemas de controle e detecção de anomalias em UAVs. Materiais e método: Ametodologia incluiu uma revisão sistemática da literatura, seguida pelodesenvolvimento do protótipo. A estrutura mecânica foi construída com perfis dealumínio e peças impressas em 3D (PLA). O sistema eletrônico é centralizado emuma placa Arduino Mega, que processa dados de três sensores de unidade demedição inercial (IMU) gerenciados por um multiplexador I2C. O softwaredesenvolvido consiste em um firmware embarcado e scripts em Python para análise,armazenamento (CSV) e visualização 3D, com comunicação via USB ou Wi-Fi(UDP). Resultados: Os resultados demonstraram a construção bem-sucedida doprotótipo funcional, confirmando sua viabilidade econômica. O sistema de softwarepermitiu a aquisição, armazenamento em formato CSV e visualização 3D em temporeal dos dados de orientação. A validação experimental, por meio de gráficosgerados a partir de perturbações manuais, comprovou a capacidade da bancada emmedir com precisão os movimentos nos eixos de guinada, arfagem e rolagem.Adicionalmente, a análise comparativa dos modos de comunicação revelou umataxa de atualização média de 29.9 Hz para USB e 25.0 Hz para Wi-Fi, evidenciandoo trade-off entre a maior fidelidade da conexão com fio e a flexibilidade da conexãosem fio. Considerações finais: Concluiu-se que o projeto atingiu plenamente seu objetivo,entregando uma solução completa, replicável e de código aberto para a validação deUAVs. A plataforma desenvolvida se mostrou uma ferramenta acessível e confiável,que contribui para a democratização de recursos de pesquisa e ensino na área decontrole e automação, permitindo a realização de ensaios de forma segura econtrolada.

Palavras-chave: Bancada de Testes; Veículo Aéreo Não Tripulado (UAV); Sistema de Controle; Impressão 3D; Arduino.