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O GPS e o ACARS

GPS:

GPS significa Global Positioning System, que é um Sistema de navegação via satélite. O GPS é o sistema americano, o GLONASS seu equivalente russo, existindo ainda dois outros sistemas em implementação: o Galileo da União Européia e o Compass chinês.

O sistema americano GPS foi criado em 1974 através de um contrato militar junto a empresa Rockwell International, onde naquele período lançaram 8 satélites Block 1. Em 1978 o contrato foi extendido e outros 3 satélites Block 1 foram lançados.  Um deles, o “Navstar 7”, se perdeu no lançamento, restando então 10 satélites Block 1 em operação. Com o aprendizado da primeira geração de satélites, em 1983, a Rockwell International conseguiu um novo contrato para a construção e lançamento de 28 satélites Block 2. Os primeiros 9 satélites de segunda geração, Block 2, foram lançados entre 1989 e 1990. Empresas como Boeing e  Lockheed Martin também colaboraram com o aperfeiçoamento do sistema e da tecnologia de novos satélites Block 2. Em maio de 2008 a  Lockheed Martin conquistou outro contrato para produzir a 3ª geração de satélites, Block 3. Conforme a geração do satélite ele possui uma determinada vida útil de respectivamente 5 anos, 7,5 anos e 15 anos.

O sistema de GPS é formado por uma “constelação” de 24 satélites, cada um dá duas voltas na terra por dia, de forma que em qualquer posição tenhamos ao menos 4 satélites disponíveis para mensurar a posição geográfica do sinal captado. O sistema foi declarado totalmente operacional apenas em 1995 (após 21 anos do início em 1974) e seu desenvolvimento custou 10 bilhões de dólares. No entanto, até meados de 2000, o departamento de defesa dos EUA impunha a chamada “disponibilidade seletiva”, que consistia em um erro induzido ao sinal impossibilitando que aparelhos operassem com precisão inferior a 90 metros. Hoje usado em automóveis, cargas, navios, locomotivas ou aeronaves. Até a bolsa de valores de Nova Iorque sincroniza seu relógio de operação com o relógio atômico dos satélites de GPS.

Ao final de 2013, no Brasil, começamos a implantar o sistema GPS (radares, controles, aviões, treinamento de pilotos, etc.) para reduzir o tempo e a distância nas rotas aéreas. Com mais precisão eliminamos o ziguezague das aeronaves.

ACARS

Criado em 1978 o Aircraft Communications Addressing and Reporting System é um Sistema criado para trocar dados (parâmetros do Vôo) enviados automaticamente – a cada 6 segundos, podendo chegar a 15 segundos de delay – para a base da companhia aérea e ou do  fabricante da aeronave, dependendo da assinatura contratada do sistema, através de sistema de rádio ou satélite (VHF / HF / Iridium). Serve para as empresas aéreas monitorarem seus vôos, bem como reduzirem o trabalho dos pilotos reportando-se com sua base através do sistema de rádio.

Esse sistema serve para a companhia aérea monitorar o piloto e avaliar sua performance, se cometeu algum erro, uma manobra indevida, etc. Pois todos os sistemas e dados do avião são transmitidos.

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Transponder, Radar primário e Radar secundário

Transponder

Transponder, que significa “Transmitter-responder”,  é um transmissor de rádio na cabine do piloto, que se comunica através de um radar de solo com o controle de tráfego aéreo.  O transponder recebe um sinal de radar de solo (controle do espaço aéreo) que solicita dele informações, para então automaticamente responder, entre outras coisas, a identificação da aeronave, a sua velocidade, a altitude e posição.  O transponder também atende ao radar instalado nas outras aeronaves em vôo, para atender ao sistema TCAS – Traffic Collision Avoidance System – que evita colisões em vôo. Existem vários protocolos de comunicação radar-transponder  sendo de  1 a 5  para uso militar e  A, B, C e D e Modo S para uso civil. Cada protocolo dá mais ou menos informações acerca da posição, altitude, etc.

O transponder de cada aeronave utiliza 4 dígitos, que variam de 0 à 7, portanto formando até 4096 diferentes combinações. Sendo usado como código único (não fixo) dela naquele momento do vôo. Esses quatro dígitos são conhecidos como “squawk code”.  Isso porque na Segunda Guerra Mundial os ingleses, na comunicação base e piloto, usavam o termo “squawk your parrot” para dizer ligue o transponder de sua aeronave e “Strangle your parrot” para desligar e até hoje usam o termo “Squawk”. Os códigos 7500 (sequestro); 7600  (falha no radio); 7700 (emergência) são especiais (conhecidos como ICE, Illicit, Communication and Emergency), também há outros grupos de códigos que devem ser evitados pois são destinados a uso militar ou a padrões de outros países (Uma lista de códigos pode ser encontrada em http://en.wikipedia.org/wiki/Transponder_(aviation) .

O próprio controlador no despacho e autorização de decolagem define o código para o piloto. No Brasil o padrão nulo é 2000, enquanto o piloto aguarda o código do Controle (por exemplo decolando de aeroporto sem torre de controle). Em solo o Transponder deve sempre estar em Stand-By, pois ele atrapalha o controle com excesso de informações desnecessárias.

Quando o transponder esta em stand-by (Off), o controlador ainda assim consegue ver o símbolo que demonstra a posição do avião, porém ele não consegue ter informações básicas sobre a aeronave como velocidade e altitude tendo em vista que o equipamento que deveria transmitir as devidas informações está em stand-by. Mais detalhes em: http://www.ivao.com.br/arquivos/manuais/TD%20-%20Transponder.pdf

Para ter um exemplo de como funciona a comunicação entre uma aeronave e o controle do espaço aéreo, segue o link do radar de Atlanta nos EUA: http://www.airtrafficatlanta.com/ e o http://www.liveatc.net/

Radar Primário e Secundário:

O radar, do inglês Radio Detection And Ranging (Detecção e Telemetria pelo Rádio), é o equipamento que tem o objetivo de detectar objetos a longas distâncias. Para isso ele emite e detecta (efeito Dopller) ondas eletromagnéticas que são refletidas por objetos distantes. A detecção das ondas refletidas permite determinar a localização do objeto.

O Radar Primário é bidimensional, isto é, só fornecem informação de azimute (coordenadas horizontais em graus a partir de um norte definido) e distância, não informando a altitude (coordenada vertical). Existem diversos tipos de radares primários variando conforme o tipo e frequência da onda eletromagnética emitida.

Radar Secundário, conhecido por SSR, do  inglês “SECONDARY SURVEILLANCE RADAR”, usado na aviação civil depende do uso e instalação do Transponder. Que quando desligado (stand-by) não informa a altitude e funciona semelhante ao radar primário.