Simulação Computacional de Seção Reta Radar (RCS) para Levantamento de Padrões de Assinaturas Eletromagnéticas

Simulação Computacional de Seção Reta Radar (RCS) para Levantamento de Padrões de Assinaturas Eletromagnéticas

Descrição da tecnologia

A solução consiste em uma ferramenta computacional open-source, denominada Open RCS, desenvolvida em Python, capaz de estimar a Seção Reta Radar (Radar Cross Section – RCS) de alvos complexos por meio de simulação eletromagnética baseada em Óptica Física (PO).

A tecnologia foi concebida para suprir as limitações de softwares proprietários — altos custos, dependência de hardware especializado e código fechado — oferecendo uma alternativa de baixo custo, expansível e auditável para universidades, centros de pesquisa e instituições de defesa.

Principais características

  • Modelos monoestático e biestático, com varredura completa de ângulos θ e φ.
  • Suporte a múltiplos modelos 3D (F-16, Predator, VTUAV, Sidewinder, tanque), conforme os testes apresentados no relatório (págs. 48–57).
  • Simulação com diferentes materiais, incluindo PEC, compósitos, MARE/RAM e estruturas multicamadas.
  • Inserção de parâmetros reais de radar, como frequência, polarização, distância de correlação e rugosidade da superfície.
  • Interface gráfica (GUI) para seleção de modelos, parâmetros e exportação dos resultados.
  • Validação automatizada via módulo automatic_compare.py, permitindo comparação com o software POFacets (referência teórica da solução).
  • Outputs estruturados, permitindo uso em machine learning, caracterização de ameaças e desenvolvimento de materiais stealth.

O Open RCS distingue-se das soluções existentes por ser totalmente aberto, permitir expansões comunitárias e democratizar o acesso a simulações de assinaturas eletromagnéticas.

Imagem dos inventores: Capturas de tela da ferramenta.

Aplicações

A natureza dual da ferramenta permite uso em ambientes militares e civis, tanto para pesquisa quanto para ensino e desenvolvimento tecnológico.

Aplicações militares

  • Estudo e desenvolvimento de materiais furtivos (stealth).
  • Identificação e comparação de assinaturas de aeronaves, mísseis, drones e veículos blindados.
  • Suporte a operações de Guerra Eletrônica (EW) e inteligência eletromagnética (ELINT).
  • Treinamento em centros militares especializados (como o CIGE).

Aplicações civis

  • Pesquisa em antenas, dispersão eletromagnética e conformação de materiais.
  • Cursos técnicos e universitários em eletromagnetismo computacional, visão 3D e modelagem.
  • Desenvolvimento de projetos em engenharia aeronáutica, aeroespacial e automotiva.
  • Cenários industriais que exigem caracterização de reflexão EM (sensoriamento remoto, detecção, radares civis).

Status

  • Estado atual:
    • Plataforma funcional, validada com múltiplos modelos reais e comparada com ferramenta referência (POFacets).
    • Novos módulos implementados e validados: parâmetros de radar, materiais, multiestratificação e automação de testes.
  • Propriedade intelectual: registro de software no INPI, com nº BR512024004285-7.
  • Nível de maturidade: TRL 4 (prova de conceito validada em ambiente laboratorial).

Como posso participar?

Responsáveis técnicos

Gabriela Moutinho de Souza Dias

D.Sc. em Engenharia de Sistemas e Computação, UFRJ

Responsável técnico pelo projeto/tecnologia

Clayton Escouper das Chagas

M.Sc. em Engenharia Elétrica, PUC-Rio

Cláudio Augusto Barreto Saunders Filho

Ph.D. em Engenharia Elétrica, Florida Institute of Technology, EUA

AUGUSTO HENRIQUE GONÇALVES FERNANDES

Ex-aluno de graduação, IME

DANIEL AMBRÓZIO BRETHERICK MARQUES

Ex-aluno de graduação, IME

RAFAEL PONTES TENÓRIO LIMA

Ex-aluno de graduação, IME

LETÍCIA VIEIRA DA FONSECA

Ex-aluno de graduação, IME