DGPS -GPS diferencial

Os sinais do GPS (sistema gobal de posicionamento) são enviados do espaço por uma constelação de 24 satélites que é pertença do departamento de defesa dos Estados Unidos da América (ver GPS). Propositadamente (interesses militares) é introduzida degradação que faz com que a certeza do posicionamento seja (em termos de erro médio quadrático) conhecida com uma incerteza de cerca de 100m (Os receptores militares recebem um código mais preciso que reduz o erro para cerca de 20m). Para além deste erro existem os inerentes à precisão dos relógios e ao atravessamento da atmosfera.
Muitos deles podem ser corrigidos.
O conceito é simples:
Uma estação de referência em terra calcula a sua posição, utilizando os sinais dos satélites e compara-a com a sua posição conhecida com rigor, determinando desta forma o erro. Este erro é depois radiodifundido para estações na vizinhança da estação (até cerca de 300mn) que depois aplicam às posições encontradas a bordo (navios, aviões, automóveis) obtendo precisões elevadas. Existem várias formas de radiodifundir esta informação.

Em Portugal Instituto Hidrográfico propõe-se instalar uma rede para transmissão de correcções diferenciais aos sinais do GPS.

Para ajudar ao debate e permitir um esclarecimento e acompanhamento técnicos mais completos julga-se ser de interesse formular algumas questões, tendo em conta os últimos progressos técnicos havidos e a ser introduzidos, em tempo não muito alargado, principalmente nas tecnologias das telecomunicações:

- A utilização do Radiotelefone de VHF tem sofrido evoluções recentes, incluindo a tendência para que este equipamento, importantíssimo para a segurança, seja utilizado cada vez menos para a transmissão de voz, e cada vez mais para a transmissão de datagramas.

- Já nos nossos dias e com a última fase da entrada em vigor do GMDSS (1FEV99), a chamada na banda das ondas métricas do Serviço Móvel Marítimo, deixou de ser feita em fonia no canal 16:

- Uma das características importantes do GMDSS é que a chamada é automática

- É feita no canal 70 (banda do VHF)

- É feita em DSC (chamada selectiva digital)

- Demora cerca de 0,5 segundos.

(transmite a identificação do navio, a sua posição, o canal e forma de comunicação onde se deve transmitir a mensagem, o tipo de socorro se se tratar de uma chamada de socorro etc.).

Os radiotelefones quer o que chama quer o remoto, podem passar automaticamente para o canal de trabalho subsequente.

A posição pode ser introduzida manualmente, mas na maioria dos casos é feita automaticamente pois o radiotelefone aceita directamente a informação do receptor de navegação (GPS ou outro). O radiotelefone deixou assim de ser um transmissor/receptor (Tx/Rx) para se transformar num computador digital (controlador de DSC) com um subsistema de Tx/Rx.

(Os mesmos princípios são válidos para os sistemas de MF, MF/HF e outros)

Vivemos tempos de rápida alteração tecnológica e muita investigação, centrada sobretudo no aproveitamento do espectro, que pretende ver aumentado e enriquecido o papel desempenhado pelo VHF, diminuindo a sua utilização em fonia ao mínimo indispensável, para ser utilizado de uma forma mais eficiente na transmissão de dados.

No projecto de alteração do Capítulo V da Convenção SOLAS onde se está a tratar da introdução da tecnologia dos respondedores (transponders) para o Sistema Universal de Identificação Automática (UAIS) o rt de VHF desempenha um papel central, pois é nesta banda que se farão a interrogação e a resposta.

É através do VHF que se fará a transmissão electrónica do manifesto de carga, obrigatória para navios de mercadorias perigosas.

É através do VHF que pode ser radiodifundida a imagem de tráfego e as correcções às cartas electrónicas.

É óbvio que se tirará maior partido de tudo isto se estes serviços estiverem organizados em redor de estações de VTS (Vessel Traffic Services) apetrechados com sistemas de tratamento e visualização electrónicos (ECDIS) ligados a bases de dados.

 

 

 

Na literatura da especialidade e sobre as características e possibilidades dos respondedores GP&C a trabalhar nas frequências do VHF (UAIS) afirma-se entre outras:

No sistema a implantar, a radiodifusão é feita em MF (285kHz a 325 kHz) e consiste de 2 estações no continente com aproveitamento de radiofarois marítimos que actualmente estão a ser postos fora de serviço; para cobertura das ilhas dos Açores e Madeira estão pensadas três estações.

1ª. Pergunta:

Porquê não ter sido feito estudo alternativo de transmissão de correcções diferenciais em VHF, ainda que tivessem de ser utilizadas mais estações de radiodifusão (uma em cada porto ou uma em cada estação do futuro VTS costeiro) sendo sabido que a precisão a atingir não é "grosso modo" necessária para além das 30 mn das entradas dos portos.

2ª pergunta:

Porque aparece o projecto com tanta urgência e numa altura em que aparecem "diáriamente" tecnologias concorrentes e serviços emergentes com soluções para este tipo de problema.

3ª Na IMO (Res A.860(20)) foi identificada a incapacidade que os actuais sistemas têm de permitir a navegação com a precisão requerida para as entradas dos portos e áreas com elevado tráfego e reconhecida a necessidade de um sistema mundial controlado pela sociedade civil. A Europa está a apostar no sistema futuro (EGNOS/GALILEU) apelando para o necessário comprometimento de todos os Estados (europeus).

Não estando ainda definidos todos os parâmetros, não será extemporâneo avançar com este sistema?

 

Ainda que se saiba que a USCG e a IALA, e parece que a Espanha e outros países da Europa, tenham decidido usar um sistema (LINK) suportado em radio faróis, parece não haver qualquer política europeia ou padrão internacional para que este venha fazer parte do sistema futuro. Os requisitos gerais (A.860(20)) determinam que deve haver possibilidades de introduzir melhorias no sinal (augmentations) se esta possibilidade não for fornecida, e que esta facilidade deve ser harmonizada mundialmente para evitar que a bordo seja necessária mais do que uma unidade receptora.

Nos requisitos operacionais: O equipamento de bordo deve satisfazer as normas desenvolvidas simultaneamente pelo fornecedor de serviço e adoptadas pela IMO.

O futuro Sistema deve permitir que o equipamento de bordo forneça informação da posição, rumo e velocidade, tenha capacidade de link de dados e satisfaça os requisitos de interoperabilidade com o equipamento de bordo do GMDSS.

4ª Pergunta: Quais as dificuldades ou facilidades para a integração deste sistema (a implantar) com os sistemas futuros (EGNOS/GALILEU e os que vierem a existir a bordo)?

5ª pergunta: Ainda que os dois possam existir simultâneamente e sem interferências mútuas , este sistema não se tornará inutil quando as normas, de facto (para o sistema futuro), forem estabelecidas?

O sistema proposto, quando considerado no seu todo e porque parece integrar alguma componente social e humana, que é o do aproveitamento do pessoal antes afecto à sinalização marítima, e algum aproveitamento de transmissores que de futuro não mais serão necessários, não tem custos de investimento que possam ser considerados avultados.

Ainda assim, também é sabido que existem serviços de exploração comercial que assentam em difusão das correcções (a pedido e com diversas exigências de precisão) através de uma sub-portadora de 57kHz nas emissores de FM locais com o formato RDS.

6ª pergunta: Sabendo ser este ao que parece, nos nossos dias, o sistema mais barato para a difusão de correcções diferenciais (apesar de também não ter ao que tudo indica, características para ser integrado no sistema futuro) não teria sido prudente fazer uma avaliação desta alternativa?

A tendência nos dias de hoje é a de se apostar em sistemas integrados. O principio do funcionamento do EGNOS assenta também neste princípio muito embora com uma integração não levada ao extremo.

Utiliza os sinais de posicionamento de duas constelações de satélites (GPS e GLONASS).

7ª pergunta: À semelhança desta filosofia, não podia o sistema proposto (dado que é por todos reconhecida a vulnerabilidade do GPS) ter logo à partida equacionado esta possibilidade e basear os cálculos das posições de referência em duas constelações distintas?

8ª pergunta: A tendência para uma utilização no futuro de receptores multimodais não reforça a pertinência da pergunta anterior e não deixa antever que o sistema proposto se torne obsoleto logo em 2010? Será que até lá existirá uma comunidade consumidora desta informação que justifique o investimento (ainda que reconhecidamente baixo)?

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