Autores: Robson Gouveia

Gerson Neves

Lucas Cartaxo

1 INTRODUÇÃO

Desde a antiguidade o ser humano busca meios de se localizar, tanto para exploração do lugar em que vive, como também para se deslocar de um ponto a outro com segurança. Essa preocupação, fez-se com que os princípios de localização passassem por algumas etapas até serem modernizados e chegar à era tecnológica atual. Antigamente as pessoas usavam seus próprios métodos de localização, tais como:

Marcar rastros, pontos significativos de referências de posição, montanhas, rochas, curvas de rio etc. Até que surgiram os mapas que ilustravam os pontos geográficos e suas distâncias. Foi nessa época que foi desenvolvido o conceito de Norte e sul, em relação à linha do Equador e, Leste e Oeste, em relação ao meridiano de Greenwich.

Pouco depois foi desenvolvida a bússola, que até hoje é usada em navegações. No meio aeronáutico não poderia ser diferente, pois a cada dia tem crescido e desenvolvido conceitos e equipamentos que facilitam e proporcionam agilidade e segurança as navegações.

Como o GPS de uso civil ainda está sujeito a erros. O Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) não permite que o sistema seja usado para planejar voos e também de forma primária, mas ele pode ser usado como referência na navegação. Com isso, está sendo desenvolvido um sistema mais seguro que possa ser usado com mais confiança, sendo mais preciso assim colocando aeronaves próximas umas das outras sem ter risco de colisão. Washigton Machado, Diretor Presidente da Fundação Serviços de Defesa e Tecnologias de Processos (SDTP), diz que:

tal sistema, quando totalmente implementado, terá a capacidade de prover continuamente informações de posição acurada e tempo exato para todas as aeronaves em voo aio redor do Planeta, possibilitando navegação em rota direta e aproximações e pouso em condições de visibilidade e condições meteorológicas extremamente baixas.

Através do GNSS, as aeronaves poderão transmitir as posições geográficas e altitudes de forma exata para os órgãos de controle de tráfego aéreo, isso torna possível um controle seguro e efetivo dos voos em toda parte do Planeta, caso tudo isso seja um sucesso ocorrerá uma grande diminuição dos custos, com a desativação da infra-estrutura convencional da navegação aérea e uma economia de combustível.

No desenvolvimento da navegação aérea, a Organização da Aviação Civil Internacional(OACI) e outros países estão concentradas no desenvolvimento das bases GNSS, por meio do DECEA o Brasil é um dos países em destaque. A Rússia participa através do sistema GLONASS, a União Europeia com o GALILEO e a china com o COMPASS, porém só os Estados Unidos possuem o único sistema totalmente operacional que é o GPS ultilizado em nível mundial pela a

população civil e que no momento está a disposição da OACI sem restrições de tempo de forma gratuita.

É válido considerar ainda que GPS foi reconhecido como um meio suplementar da navegação aérea pelo o DECEA, tanto na rota, na aproximação e no pouso foram estabelecidos vários procedimentos com base no sistema, está se desenvolvendo um Sistema Nacional de Suplementação que junto com o GPS passará a ter uma maior precisão, sendo possível ser usado de forma primária no espaço aéreo brasileiro, que chega a ter cerca 22 millhões de Km².

2 MODOS DE NAVEGAÇÃO:

2.1 Navegação Visual – A navegação visual é ela uma das formas mais básicas de voar já que ele só faz uso de referencias significativas visuais como: rios, estradas, praia, fazendas, etc. Enfim como pode ser visto ela é um tipo navegação muito simples que torna isso uma das suas maiores vantagens porém por ser tão simples sua precisão é muito pequena e caso o piloto perca noção de onde está se torna muito difícil se localizar novamente o que pode se considerar uma situação muito perigosa.

2.2 Navegação Estimada – A navegação estimada ela chega a ser também um pouco quanto básica como a navegação visual pois o piloto só precisa ter noção da velocidade desenvolvida pela aeronave, ângulo magnético do deslocamento e desvio provocado pelo vento em rota, saber essas informações é uma das coisas mais básicas que um piloto precisa saber sobre a aeronave, o magnetismo e o vento. Junto com a carta de voo e as informações anteriores o piloto consegue ter a estimativa de quanto tempo ele vai chegar em seu destino. Um de suas desvantagens é quando piloto precisa fazer uma mudança de rota devido a imprevistos como tempo, com isso será necessário fazer um novo calculo para o novo destino durante o voo.

2.3 Navegação a Rádio – A navegação radio pode ser chamar de certa forma um tipo avançado de voar, pois o piloto precisa esquecer de qualquer referencia visual a seu alcance se não pode afetar criticamente a localização da aeronave e tornar perigoso o voo, esse tipo de atitude é conhecida popularmente entre os pilotos e pessoas da área como voar “visumentro”. Essa navegação utiliza auxílios de rádio, o seu uso é classificado como um voo por instrumento ou IFR(Instrument Flight Rules). Basicamente através de varias estações de rádio emitindo suas ondas junto com o equipamento da aeronave(NDB, VOR) pode localizar exatamente onde está a estação em relação a aeronave, como as posições das estações são fixas no mapa o piloto com isso adquiri sua posição no mapa com alta precisão. Precisão passa a ser uma vantagem também como ser utilizada em condições meteorológicas que são restritas para o voo visual e a segurança em voo noturnos. Sua desvantagem é alto custo dos equipamentos, necessidade de um conhecimento avançado na aviação e treinamento, as aeronave tem que ser homologadas pelo o órgão competente para esse tipo de voo . A principal vantagem da navegação rádio é permitir o vôo em condições meteorológicas mais restritas do que o vôo visual, o que aumenta a operacionalidade dos voos. A principal desvantagem é exigir

equipamentos e aeronave homologada para esse tipo de vôo, bem como treinamento especifico para os pilotos. Os principais instrumentos para esse tipo de navegação são o NDB e o VOR.

3 HISTÓRIA DO GPS

Tudo começou em 1957, quando a União Soviética lançou o primeiro satélite artificial da história, com isso iniciou os estudos de como usa-lo para localizar pontos na superfície terrestre. Mesmo assim foi os EUA (Estados Unidos das Américas) que inventaram o sistema GPS. Ele foi criado através do projeto NAVSTAR, que o Departamento de Defesa dos Estados Unidos desenvolveu em 1960. Tal sistema conseguia dar varias informações de todo o planeta terra, de clima, localização em qualquer momento, com isso ganhou um grande valor para os militares. Com isso, o sistema foi se aperfeiçoando tendo ajustes e correções.

Em 1995, o NAVSTAR conseguiu se tornar totalmente operacional tendo um gasto aproximadamente de 10 bilhões de dólares e assim o GPS se tornou um sucesso por causa das suas utilidades. Com esse fato os Estados Unidos decidiram disponibilizar esse tipo de informação que só iria ser pros militares, agora pro civis

também e além de tudo de forma gratuita.

Foto 1: Os 24 que orbitam ao redor da Terra

Fonte: Site Popa, Site Aviacaogeral.

3.1 Características do GPS e seu funcionamento.

O sistema GPS consiste por 24 satélites, como visto em figura anterior, eles estão orbitando a terra a 20.200 km duas vezes por dia e também eles emitem seus sinais em frequência de rádio codificadas. Sua precisão chega a ser de um 1 metro.

Contudo, os EUA preocupado com o uso indevido do sistema dividiu o seu uso para dois tipos de usuários: Os militares americanos ficariam com a precisão de 1 metro e os civis a precisão seria de 15 a 100 metros. Todos os 24 satélites possuem um código de Precisão (P); um Código Geral (CA) e os Status de Informação.

Segundo Eilert (2002), o sistema funciona com os satélites enviando seus sinais ao mesmo tempo e de modo preciso, assim permite que o seu receptor consiga avaliar o lapso entre emissão e recepção. A transmissão tem uma potência de 50 Watts. A partir disso, o GPS envia sua hora-padrão e assim seus usuários terão o horário em toda parte do mundo com uma precisão de milissegundos. Isso vem do fato de os satélites terem um relógio Atômico que

chega a ser o relógio mais estável e exato jamais desenvolvido por ser preciso até a escala do nano-segundo.

Como tinha sido dito antes, os satélites possuem códigos P e CA e eles são distintos de cada satélite e seu receptor os distinguem. O código P além de ser muito complexo se for comparado com o CA, sua alteração chega a ser quase impossível junto com o fato de ele ser de somente acesso militar.

Já o código ser CA e recebido pelos receptores civis que medem os seus lapsos de tempo. Como a rádio navegação depende da transmissão simultânea dos sinais, o Departamento de Defesa dos EUA introduz uma interferência deliberada, fazendo com que enviem os sinais CA um pouco antes ou depois dos outros fazendo que tenha a diferença de precisão entre o militar e o civil. Porém, essa não é o único fator que afeta os receptores civis. Existe também a interferência ionosférica, que ocorre no momento em que o sinal de rádio entram em contato com os elétrons livres na ionosfera, isso faz que ocorra um atraso no sinal. Cada frequência tem um atraso diferente. O código P para não sofrer com isso ele é enviado em duas frequências que são conhecidas por L1 e L2. Os receptores militares recebem as duas frequências medindo a diferença entre suas recepções. Depois disso, eles conseguem calcular o atraso dos elétrons livre assim fazendo as correções devidas.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Nesse artigo, foi apresentado as funções e o funcionamento do GPS. Foi visto que o GPS é o único sistema localizador global em funcionamento atualmente e muito em bora não seja perfeito, é a melhor forma e mais prática de se orientar no planeta.

Usado inicialmente para uso militar, tornou-se indispensável para diversas aplicações civis, facilitando assim, vários segmentos nos meios de transporte desde um avião de grande porte, como um simples carro de passeio. Por isso, o uso deste equipamento vem tomando lugar nos veículos de todo o mundo devido a suas diversas funções, tais como: traçar rotas localizar lugares de interesse pessoal, dentre outros. Tudo isso são inovações apenas nos receptores, pois são eles que fazem o tratamento dos dados recebidos do satélite, possibilitando maior precisão.

REFERÊNCIAS

* http://www.zettel.com.br/

* Aulas de Navegação Aérea 1º Período ESAC

* Monografia( USO DE GPS NA AVIAÇÃO CIVIL: BENEFICIOS DESSA TECNOLOGIA PARA A NAVEGAÇÃO AÉREA, CARLOS, 2011)

* http://www.sdtp.org.br/