Curso de Veículos Autônomos

Aula 1 • Níveis de Autonomia SAE Explicados

Define os seis níveis de automatização da condução e os seus limites operacionais. Fornece o vocabulário de classificação utilizado ao longo de todo o curso.

Aula 2 • História e Evolução dos Veículos Autónomos

Traça o desenvolvimento dos AV desde o controlo de velocidade de cruzeiro inicial até aos protótipos de condução autónoma modernos. Estabelece a linha cronológica tecnológica que contextualiza todos os capítulos seguintes.

Aula 3 • Noções Básicas da Arquitetura de Sistemas AV

Apresenta o pipeline modular desde a perceção até à atuação. Os alunos adquirem um modelo mental de como os subsistemas interagem dentro de uma pilha AV completa.

Aula 1 • Sensores Ultrassónicos e de Infravermelhos

Examina as tecnologias de deteção de curto alcance utilizadas para estacionamento, manobras a baixa velocidade e deteção de peões. Completa a suite de sensores completa apresentada no Capítulo 1.

Aula 2 • Sistemas de Câmara e Perceção Visual

Aborda as configurações de câmara monocular, estéreo e de visão envolvente e a sua calibração. Fornece a base de dados visuais para os modelos de perceção de aprendizagem profunda no Capítulo 3.

Aula 3 • Fundamentos de Fusão de Sensores

Introduz métodos probabilísticos para combinar dados de sensores heterogéneos num modelo de ambiente unificado. Prepara os alunos para os algoritmos de perceção avançados no Capítulo 3.

Aula 4 • Tecnologia LiDAR e Aplicações

Explica os princípios de funcionamento do LiDAR, a geração de nuvens de pontos e as limitações de alcance. Apoia diretamente a conceção do módulo de perceção abordada no Capítulo 3.

Aula 1 • Rastreamento de Múltiplos Objetos

Aborda a associação de dados, a inicialização de rastreios e a estimativa de trajetória entre quadros. Permite que o AV mantenha identidades de objetos consistentes ao longo do tempo.

Aula 2 • Grelhas de Ocupação e Representação de Cena

Introduz grelhas de ocupação probabilísticas e grafos de cena dinâmicos como representações compactas do ambiente. Fornece as estruturas de dados consumidas pelo planeamento de movimento no Capítulo 4.

Aula 3 • Segmentação Semântica e por Instância

Ensina a rotulagem de cena ao nível do pixel para superfícies de estrada, faixas e obstáculos. Fornece a compreensão fina do ambiente necessária para o planeamento preciso de trajetória.

Aula 4 • Deteção de Objetos com Aprendizagem Profunda

Aborda arquiteturas de redes neuronais convolucionais para deteção de objetos 2D e 3D. Utiliza diretamente os dados dos sensores do Capítulo 2 para produzir uma compreensão estruturada da cena.

Aula 1 • Planeamento de Rota e Missão

Aborda o planeamento global de rotas baseado em grafos usando dados da rede rodoviária. Define o objetivo de navegação de alto nível que condiciona todas as camadas de planeamento inferiores.

Aula 2 • Planeamento Comportamental e Gestão de Cenários

Aborda máquinas de estados finitos e sistemas baseados em regras para decisões em cruzamentos, mudanças de via e incorporações. Traduz as regras de trânsito em comportamentos executáveis do veículo.

Aula 3 • Previsão do Comportamento dos Agentes

Modela o movimento futuro de peões, ciclistas e outros veículos para permitir um planeamento proativo. Reduz a incerteza no horizonte de decisão do planeador.

Aula 4 • Planeamento Local de Trajetória

Ensina métodos baseados em amostragem e otimização para gerar trajetórias locais suaves e sem colisões. Produz a trajetória de referência consumida pelo controlador do veículo.

Aula 1 • Controlo Lateral e Direção

Aborda os controladores de direção pure pursuit, Stanley e baseados em MPC para seguimento de trajetória. Garante que o veículo segue a trajetória de referência do módulo de planeamento.

Aula 2 • Fundamentos de Dinâmica de Veículos

Revisita modelos de pneu, cinemática do modelo de bicicleta e interações de forças dinâmicas. Fornece a base de física necessária para conceber controladores precisos.

Aula 3 • Conceção de Controlo Longitudinal

Aborda o controlo PID e preditivo baseado em modelo para regulação de velocidade e funções de controlo de velocidade de cruzeiro adaptativo. Aplica diretamente o conhecimento de dinâmica de veículos à atuação do acelerador e do travão.

Aula 4 • Validação e Teste de Controladores

Introduz estruturas de teste hardware-in-the-loop e software-in-the-loop para verificação de controladores. Liga a conceção de controlo aos métodos de validação de segurança no Capítulo 7.

Aula 1 • Deteção de Falhas e Modos Degradados

Aborda a monitorização de diagnóstico, o isolamento de falhas e as estratégias de degradação graciosa para subsistemas AV. Garante que o veículo pode atingir uma condição de risco mínimo em caso de falha.

Aula 2 • Normas de Segurança Funcional para AV

Explica as estruturas de segurança funcional automóvel, a análise de perigos e os níveis de integridade de segurança. Estabelece a base regulamentar e de engenharia para todas as atividades de segurança.

Aula 3 • Modelação de Ameaças de Cibersegurança para AV

Introduz a análise da superfície de ataque, a enumeração de ameaças e a priorização de riscos para sistemas AV conectados. Aborda os riscos ciberfísicos únicos que não existem nos veículos tradicionais.

Aula 4 • Comunicação Segura e Proteção de Dados

Aborda protocolos criptográficos, arranque seguro e segurança de atualizações over-the-air para plataformas AV. Protege a integridade dos dados dos sensores e do software ao longo do ciclo de vida do veículo.

Aula 1 • Visão Geral da Plataforma de Simulação AV

Levanta os principais ambientes de simulação, a sua fidelidade física e capacidades de modelação de sensores. Fornece o contexto de ferramentas para todos os exercícios baseados em simulação neste capítulo.

Aula 2 • Integração Contínua para Software AV

Introduz testes de regressão automatizados, execuções de simulação noturnas e painéis de desempenho para pilhas AV. Apoia a iteração rápida mantendo os padrões de segurança.

Aula 3 • Teste em Pista Fechada e em Via Pública

Aborda protocolos estruturados de pista de teste e estratégias de implementação faseada em via pública. Liga os resultados da simulação à evidência de desempenho no mundo real.

Aula 4 • Desafios de Transferência Sim-para-Real

Aborda a diferença de domínio entre os dados e o comportamento do veículo simulados e reais. Equipa os alunos para conceberem experiências que minimizem os erros de transferência.

Aula 1 • Definição do Domínio de Conceção Operacional

Define as condições ambientais, geográficas e de tráfego nas quais um AV está autorizado a operar. Estabelece os limites de implementação que condicionam todas as decisões operacionais.

Aula 2 • Monitorização Remota e Teleoperação

Aborda painéis de monitorização de frotas em tempo real, sistemas de alerta e capacidades de intervenção remota. Permite que os operadores mantenham supervisão e auxiliem veículos em casos limite.

Aula 3 • Gestão de Dados e Aprendizagem Contínua

Aborda pipelines de dados de frota, mineração de casos limite e fluxos de trabalho de retreino de modelos para melhoria contínua. Fecha o ciclo entre a operação no mundo real e o desenvolvimento de software.

Aula 4 • Resposta a Incidentes e Investigação

Estabelece protocolos para detetar, responder e investigar incidentes e quase-acidentes de AV. Garante a aprendizagem sistemática a partir de falhas para evitar a sua recorrência.