Ciências Exatas e da Terra
Ciência da Computação
Resumo
A soltura de balões é uma tradição cultural brasileira cujas origens remontam ao século XVI. Apesar de ilegal, essa prática persiste até os dias atuais, representando um risco socioeconômico e ambiental para o país. Por utilizarem fogo para locomoção, os balões figuram entre os principais causadores de incêndios em áreas de preservação ambiental e também representam uma ameaça ao espaço aéreo nacional, pois não são detectados por radares e podem colidir com aeronaves. Diante disso, este projeto tem como objetivo detectar, rastrear e prever a trajetória de balões em áreas de risco, como aeroportos e unidades de conservação, por meio da instalação de câmeras in loco associadas ao modelo de visão computacional YOLOv10. O sistema foi treinado com milhares de imagens de balões, pássaros e aviões, permitindo sua identificação em imagens e vídeos com 94% de precisão. Em seguida, aplicou-se o método da triangulação para deduzir uma equação capaz de determinar a posição de um balão a partir da distância entre duas câmeras e de seus ângulos horizontais e verticais. Após essa etapa, foi desenvolvido um protótipo composto por duas câmeras, um sistema de pan-tilt e um Arduino Uno. Esse sistema de rastreamento utiliza um controlador PID, que calcula o melhor ajuste horizontal e vertical para cada câmera, realizado por servomotores controlados pelo Arduino, de modo a manter o balão centralizado e garantir medições precisas. Também foram implementados o cálculo do expoente de Lyapunov, para estimar o horizonte de previsibilidade, e um sistema de alertas automáticos para notificar as autoridades assim que um balão for detectado. Por fim, serão integradas bases de dados meteorológicos para aprimorar a acurácia das previsões de deslocamento e realizar-se-ão testes em ambientes reais. Dessa forma, espera-se que as autoridades possam ser alertadas com antecedência sobre o possível local de queda de um balão, mitigando seus impactos antes que um incêndio se alastre.
Palavras-chave: Balões, Incêndios Florestais, Inteligência Artificial