Serviço SafetyNet

DSC -Chamada Selectiva Digital

A difusão de Informação de Segurança Marítima e a garantia da sua recepção a bordo é uma das funções enunciadas no GMDSS. Os avisos importantes para a navegação e os avisos meteorológicos poderão ser transmitidos quer usando o sistema de chamada de grupo melhorada (EGC- enhanced group call) da INMARSAT, que permite a transmissão para um grupo pré-determinado de navios (uma frota de navios, navios numa determinada área, para os navios de uma determinada bandeira ou para todos os navios) quer através de radiotelegrafia de impressão directa em onda curta.

Estes sistemas de MSI, são alternativos ao NAVTEX, nas zonas onde este serviço não está disponível.

O Navtex é um serviço internacional, de difusão, com recepção automática e impressão directa de avisos aos navegantes, meteorologia e informação urgente aos navios. Foi desenvolvido com a finalidade de permitir que com meios simples e automáticos, a baixo custo, se receba informação de segurança marítima nos navios enquanto no mar, ou águas costeiras. A informação transmitida é relevante para navios de qualquer tipo e tamanho, e a rejeição selectiva de mensagens assegura que todo o marítimo pode receber informação de segurança da forma mais conveniente.

Os navios que naveguem em áreas servidas pelo NAVTEX, são obrigados a possuir um receptor dedicado que trabalha em radiotelegrafia de impressão directa no modo B (FEC).

Existe na IMO, no seio do sub-comité de radiocomunicações, um painel sobre o Navtex. O painel de coordenação tem como objectivos:

-Assistir as Administrações dos governos que pretendam implementar transmissões de Navtex;

-Coordenar os aspectos operacionais do NAVTEX na fase de planificação, para evitar interferências entre as diversas estações;

-Prestar atenção aos problemas que surgem com o sistema e sugerir soluções;

-Preparar documentação de suporte ao sistema para através do sub comité informar os interessados.

O GMDSS adoptou a divisão do mundo em 16 "navareas", do serviço de avisos aos navegantes (WWNWS - world wide navigational warning service) concebidas pela IMO e pela Organização Hidrografica Internacional (IHO). O NAVTEX utiliza a lingua inglesa e tem uma cobertura das águas costeiras com alcances até 400 milhas.

A frequência internacional do sistema são os 518 kHz.

Devido ao fraco alcance conseguido com esta frequência nas zonas tropicais, em alguns países as emissões são feitas em onda curta na frequência de 4209.5 kHz.

Na frequência de 490 kHz são permitidas emissões em lingua nacional.

As emissões são feitas em tempo repartido, segundo uma matriz da responsabilidade da IMO que tem em conta a localização de grupos de emissores, de forma a evitar interferências; cada emissor tem 10 minutos disponíveis em cada repetição de 4 em 4 horas.

As mensagens têm um cabeçalho com caracteres de controle de início de mensagem (ZCZC) seguido de quatro caracteres B1 B2 B3 B4 (B1= emissor, B2=tipo de mensagem B3 B4 = número da mensagem), Texto da mensagem, com a indicação do grupo data-hora na primeira linha e fim de mensagem (NNNN). Esta codificação permite que no receptor se programe a recepção da informação que se tem como útil (adaptada às necessidades de cada circunstância)

O receptor deve ser ligado 4 horas antes de iniciar a viagem e permanecer ligado enquanto no mar. É composto pelo receptor propriamente dito, um processador e uma impressora. Deve ser possível ensaiar qualquer destes componentes de forma rotineira e monitorizar as condições de funcionamento. O caracter B1 permite seleccionar de forma automática apenas as estações que se pretendem receber. O caracter B2 permite seleccionar os tipos de mensagens. Existem mensagens que pela sua importância, não podem ser rejeitadas ainda que se pretenda. São as mensagens A (avisos a navegação), B (avisos meteorológicos) e D (informação de Busca e Salvamento).

As mensagens só serão impressas se ainda não tiverem sido recebidas. Para isso o equipamento receptor guarda em memória pelo menos as 30 últimas identificações durante pelo menos 60, e até 72 horas. Mensagens especiais em que os caracteres B3B4 = 00 serão sempre impressas e um alarme acústico ou visual será activado, só podendo ser cancelado manualmente.

O sistema COSPAS/SARSAT (C/S) é um sistema internacional de Busca e Salvamento, baseado em satélites, criado pelo Canadá, França, Estados Unidos da América e Rússia.

O sistema C/S é constituído pelos segmentos espacial e terreno.

O segmento espacial é constítuido por 4 satélites (2 COSPAS da Rússia e 2 SARSAT dos EUA com equipamento do Canadá e França) de órbita baixa, aproximadamente polar, que gravitam a 1000Km os primeiros e a 850Km os segundos, percorrendo cada um deles a órbita terrestre em cerca de 100 minutos.

A órbita baixa permite utilizar dispositivos de baixa potência, um efeito de doppler pronunciado e intervalos curtos entre duas passagens sucessivas.

A órbita aproximadamente polar permite uma cobertura completa.

Um satélite apenas que passe pelos polos vê toda a superfície da Terra.

O plano da órbita do satélite é fixo, enquanto a Terra gira. No máximo é neccessária meia rotação da terra para que qualquer ponto passe por baixo do plano orbital. Com um segundo satélite num plano orbital em ângulo recto com o primeiro é necessário apenas um quarto de rotação (seis horas no máximo). Adicionando mais satélites em planos orbitais diferentes reduz ainda mais o tempo de espera.

O sistema C/S foi concebido de tal forma que com 4 satélites permite um tempo de espera entre a passagem de qualquer ponto à superficie da terra sob o plano orbital de um satélite de aproximadamente 50 minutos em latitudes médias.

O segmento terreno é constituído pelas estações terrenas (LUT) e pelas Radiobalizas de localização de sinistros, RLS).

As LUT´s (local user terminal) estão sempre associadas a um Centro de Controlo de Missão, MCC (mission control centre)

As características de cada LUT podem variar para satisfazer os requisitos de cada país participante, embora as características dos sinais permitam uma completa interoperacionalidade entre os vários satélites e todas as LUT´s que cumpram com as especificações C/S.

Os operadores de Estações terrenas devem fornecer à comunidade SAR todos os dados de alerta e localização sem restrições no seu uso e distribuição. Os países que participam no sistema C/S e que alimentam e operam o segmento espacial fornecem aos operadores das LUT os dados necessários para a sua operação correcta. Para garantir que os dados fornecidos por uma LUT são fidedignos e podem ser utilizados pela comunidade SAR, foram desenvolvidas especificações de desempenho (C/S T.002) e procedimentos de comissionamento das LUT´s (C/S T.005).

As LUT estão a ser modificadas de forma a poderem acomodar os novos protocolos de localização (modo pré-operacional desde 1 de Jan de 1997). Todo o país que tiver pelo menos uma LUT, deverá ter um MCC associado, cujas funções principais são:

- Adquir, armazenar e ordenar os dados vindos das LUT´s e dos outros MCC;

- Permitir a circulação da informação (de alertas e do próprio sistema C/S);

- Distribuir os dados de alertas e localização aos Centros de coordenação de Busca e Salvamento ou Pontos de contacto SAR (SPOC).

Todos os MCC do sistema estão interligados em rede para distribuição dos dados dos alertas e do sistema (dados correspondentes à órbita do satelite, data-hora, estado actual do segmento terreno e espacial, calibração do tempo etc.).

Para garantir a fidelidade da informação foram desenvolvidas especificações (C/S A.005) e procedimentos de comissionamento (C/S A.006). Tornar-se-ão necessárias modificações (que se iniciarão a partir do ínicio de 1988, de forma faseada) antes de implementar os novos procedimentos para a distribuição dos dados dos alertas concebidos para melhorar os processamentos dos alertas dos sistemas LEOSAR E GEOSAR.

As radiobalizas são de 3 tipos:

EPIRBS - (Emmiter position indicating radio beacon) - marítimos

PLB - (Personal locator beacon) - terrestres

ELT- ( Emergency locator transmiter) - aéreos

As radiobalizas emitem sinais de alerta, que são captados pelos satélites equipados com receptores apropriados.

Esses sinais são retransmitidos para as estações terrenas COSPAS/SARSAT, chamadas LUT´s que processam os sinais para determinar a localização da radiobaliza. Os sinais de alerta com a informação da localização são então encaminhados, via um CENTRO DE CONTROLO DE MISSÃO associado, (MCC) para outros centros de controlo e/ou para o Centro de Controlo de Salvamento (RCC).

Para a determinação da localização destes dispositivos tão simples, é usada a diferença de velocidade entre o satélite e a radiobaliza (efeito de doppler) pois a portadora transmitida pela radiobaliza é bastante estável durante o períodode visibilidade mútua.

As frequências monitorizadas são as de 121.5 MHz e 406 MHz. O tratamento destas frequências não é o mesmo.Os sinais de 121.5 MHz são retransmitidos para terra, enquanto que os de 406 Mhz são tratados por um processador de Busca e Salvamento (SARP) que regenera a mensagem digital vinda da radiobaliza, calcula o desvio de Doppler e a data-hora e envia a mensagem para Terra se estiver alguma LUT à vista ou a armazena para quando isso aconteça e então fazer a transmissão dessa informação.

A frequência de 121.5 MHz é uma frequência de emergência aeronáutica, mas também consignada às RLS para rádiolocalização (homing).

Esta é captada e redireccionada para uma estação terrena, LUT e só neste caso é que o sinal pode ser tratado (modo local). Exige que estejam em presença a radiobaliza, o satélite e a LUT.

Esta limitação não existe com as RLS de 406 MHz.

As RLS de 406 MHz são mais elaboradas. Internamente têm uma memória, não volátil, onde é codificada uma mensagem digital. A localização é feita como nas anteriores por efeito doppler.

Para além do modo local esta radiobaliza também permite o modo global. No modo global, desde que o emissor esteja no alcance do satélite, este recebe uma mensagem digital codificada, memoriza-a e logo que uma LUT, apareça no seu horizonte de cobertura, retransmite a mensagem bem como as estimativas feitas para a determinação da posição. Estas radiobalizas permitem assim uma cobertura completa da superfície da Terra. Os sinais de 406 MHz podem também ser processados pelos sistemas de satélites GEOSAR se estiver disponivel a cobertura por estes satélites.

A localização por efeito Doppler fornece 2 posições para cada dispositivo: a posição verdadeira e a sua imagem pelo que terão de ser feitos cálculos que entram com o movimento de rotação da terra para resolver esta ambiguidade. Este facto faz com que para as radiobalizas de 406MHz se consiga a determinação apenas numa passagem enquanto que para as de 121.5MHZ, são geralmente necessárias duas passagens.

Para melhorar o modo global e permitir o modo local é necessário que em terra existam terminais locais de utilizadores que permitam ao satélite "ver" ao mesmo tempo o emissor e o terminal terreno. De referir que África é uma região do globo onde a cobertura para o modo local se encontra enormemente reduzida ou até inexistente, o que levou os Americanos a levar à IMO (ComSar 1) uma proposta no sentido de a comunidade mundial ser alertada e encorajada a não desmontar de bordo as radiobalizas de 121.5, por poderem ser os únicos meios de localização nessa parte do globo. Angola terá condições para poder aproveitar esse facto e liderar um processo deste tipo. De referir que o cone de visão do satélite para terra demarca um circulo com 5000Km de diâmetro.

Agumas características das radiobalizas:

- de 121.5 MHz

Unidades existentes: 500.000 unidades (grande parte em aviões)

Especificações : Regulamento das Radiocomunicações, Apêndice 37-A (incluido na recomendação ITU-R M.690)

Padrões impostos pela Organização Internacional da Aviação Civil

Antes de utilizar devem ser aprovadas nacionalmente e pelo sistema C/S, como forma de não degradar o desempenho do sistema.

Potência : 50 - 100 mW

Tempo de Transmissão: 48 horas

Frequência: 121.5MHz +/- 6 kHz

Polarização: linear

Modulação: Amplitude (AM) , 2-4 Hz de 300 a 1600Hz; varrimento mínimo de 700 Hz

Índice de modulação >85%

duty cycle :40%

- de 406 MHz:

Unidades em funcionamento: cerca de 135.000

As radiobalizas de localização de sinistros, RLS de 406 MHz permitem:

- maior precisão na localização e na resolução da ambiguidade devido á utilização de uma só frequência e com maior estabilidade;

- uma maior capacidade de o sistema processar maior número de sinais em simultâneo (até 90 radiobalizas à vista do satélite).

- cobertura global

- identificação única de cada radiobaliza.

As radiobalizas deverão ser aprovadas nacionalmente e pelo sistema C/S.

Antes de utilizar deverão ser programadas com a identificação de cada radiobaliza (9 digitos= MID+6) e ensaiadas. Devem fazer parte de base de dados, fácilmente acedidas pelas organizações SAR.

Potência : 5 W (0.5 segundos cada 50 segundos)

Tempo de Transmissão: 48 horas

Frequência: 406 MHz (406.025); (de entre cerca de 50 conhecidas, 48 também transmitem em 121.5 MHz como forma de auxiliar as unidades de Busca e Salvamento a fazer a localização)

Modulação: fase (+1.1 rad e -1.1 rad, para os bit 1 e 0 respectivamente)

Foram recentemente (1995) aprovadas novas especificações para contemplar novos esquemas opcionais de codificação, a poossibilidade de integrar um receptor de posição e facilidades para trabalhar com o sistema GEOSAR, facto este que não afectará as numerosas radiobalizas montadas a bordo de acordo com as exigências do GMDSS antes dessa data.

Através do sistema INMARSAT, são possíveis as comunicações com grande fidelidade e segurança bem como serviços de alerta de qualquer parte do mundo para qualquer parte do mundo (entre os paralelos ± 70º). Consoante o terminal, assim se pode transmitir voz, telecópia, dados etc. de bordo para terra ou de terra para bordo. Os seus terminais podem ser tão pequenos como uma caixa de sapatos, Standard C, ou um pouco maiores como os standards A ou B. Outros equipamentos, não-GMDSS, como os standard M e mini-M, podem também ser utilizados, tendo já sido anunciada a entrada em funcionamento do Standard-P (tipo telemóvel).

A grande importância do sistema INMARSAT, ligada às operações de Busca e Salvamento advém-lhe da utilização de radiobalizas da banda L (INMARSAT-E, a funcionar em 1.6 GHz ) e do sistema de chamada de grupo melhorada materializadas por um receptor a bordo e a rede de segurança para a difusão de informação de segurança marítima (MSI), a rede SafetyNet.

O safetyNet é um serviço internacional via satélite, de emissões coordenadas com recepção automática de MSI pelos receptores de EGC da INMARSAT (receptores da chamada de grupo melhorada), associados às comunicações via INMARSAT C, e com impressão directa.. Permite endereçar um só navio, os navios numa determinada área geográfica (ou NAVAREA) ou um grupo de navios (FleetNet). Este sistema assegura a difusão da informação nas áreas de cobertura dos satélites geo-estacionários da INMARSAT. É um serviço alternativo ao proporcionado pelo Navtex nas áreas onde este não está disponível.

Uma descrição completa deste sistema pode ser encontrada no manual da IMO "International SafetyNet Manual"

É possivel através de uma rede de satélites, NAVSTAR concebida com 24 satélites (mais 3 de reserva), permite a determinação da posição de qualquer receptor no espaço tridimensional, tornando a navegação marítima tão cómoda quanto pode ser com determinações de posição com um erro quadrático médio de 15m. O preço é bastante inferior ao de um computador pessoal e só inclui a aquisição do receptor pois a constelação é propriedade do Departamento de Defesa Norte Americano. Na sua versão diferencial e na vizinhança (50 Km) de uma estação diferencial, em terra, permite posicionamentos com erros inferiores a 1m tornando a sua aplicação apropriada para trabalhos de dragagens , sondagens etc. Alguns países obrigam os seus navios a equiparem-se com receptores de GPS (global position system) para alimentarem automáticamente com a posição os equipamentos de rádio que trabalhem com DSC (chamada selectiva digital).

A IMO também introduziu a técnica de chamada selectiva digital nos equipamentos de radiocomunicações do GMDSS. Serve para iniciar chamadas nos radiotelefones de VHF, e de MF/HF. As chamadas podem ser feitas do navio para terra, navio/navio e terra/navio, para grupos de navios ou um navio em particular. Os alertas de socorro são dirigidos a todas as estações. Para que tudo funcione os navios e as estações costeiras afectas ao GMDSS deverão fazer escuta permanente nos canais destinados para esse efeito: Canal 70 (VHF), 2187.5kHz em MF e 3 frequências de onda curta.

A chamada selectiva digital é um sistema síncrono, que utiliza códigos de dez bits, com detecção de erros

Todos os navios independentemente da área em que naveguem terão equipamentos para transmitir e receber (e manter escuta contínua) alertas de socorro e mensagens de segurança em DSC. Na eventualidade de falta de tempo para inclusão dos pormenores sobre a situação de socorro, o premir o botão de alerta transmite automáticamente uma mensagem com a identificação, com a inclusão da posição (se o equipamento estiver ligado a um receptor de navegação, GPS por exemplo) que será recebida por todos os navios (adequadamente equipados) e pelas estações costeiras dentro do raio de cobertura.

A recepção de um alerta de socorro activa um alarme sonoro.

A utilização de chamada selectiva em VHF, tem outras vantagens para além das requeridas pelo GMDSS como por exemplo para seguir navios em certas zonas, para a identificação automática de navios (AIS), medida que começa a ser ponderada pela IMO para ser tornada obrigatória para certas classes de navios. A IMO recomenda que os equipamentos do GMDSS, não sejam limitados apenas para comunicações de socorro e segurança, mas também para comunicações gerais (de correspondência pública) como forma de a bordo se garantir que o material é operado e mantido nas boas condições de funcionamento.

Para além de ser aumentado significativamente o alcance de detecção, existe uma automatização de todo o procedimento, podendo dizer-se que a chamada com toda a informação é instantânea (0.5 s em VHF) e esta será correctamente compreendida. Permite ainda a ligação automática a redes de comunicações em terra.

Os procedimentos operacionais estão contidos nas recomendações 493 e 541 do Comite Consultivo Internacional de Radiocomunicações, CCIR da União Internacional das Telecomunicações, UIT.

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