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Sistemas de aumento GNSS


Por definição sabemos que o Sistema Global de Navegação por Satélite, ou GNSS, sigla em inglês para Global Navigation Satellite System, é utilizado para determinar a posição de um objeto na Terra, ou seja, sua coordenada. A precisão dessa coordenada é definida de acordo com a técnica de posicionamento utilizada durante a coleta de dados. Assim como todas medidas existem erros, nesta técnica existem alguns erros e com o intuito de melhorar a qualidade do GNSS foram desenvolvidos os sistemas de aumento.


O Sistema de Aumento GNSS é obtido a partir do uso de combinação de vários elementos instalados na superfície terrestre, nos satélites e/ou a bordo de aeronaves, sendo o GBAS (Satellite-based Augmentation Systems) e SBAS (Ground Based Augmentation System) os sistemas de Aumento mais estudados.


Devido às limitações dos sistemas de posicionamento GNSS em relação as aplicações na aviação, os mesmos não podem ser utilizados como um único método de navegação. Por conta desta limitação, os sistemas de aumentam são destinados à melhoria da exatidão, integridade, continuidade e da disponibilidade de forma a tornar os dados GNSS mais acurados e confiáveis, atendendo as especificações da ICAO (Organização da Aviação Civil Internacional).


O GBAS foi desenvolvido para apoiar a navegação aérea, sendo empregado em operações de aproximações de precisão para aeronaves em fase de aterrisagem. Este sistema, utiliza apenas estações de telecomunicação e de referência terrestres, sendo estas responsáveis pelas correções e fornecimento das mesmas para as aeronaves em aproximação dos aeroportos, sendo considerado um sistema de curto alcance, atuando somente na área do aeroporto.


As correções de posição são determinadas utilizando-se um conjunto de estações de referência (geralmente quatro) equipadas com receptores de frequência simples (Banda L1), instaladas em pontos de coordenadas conhecidas, servindo assim para a redução dos erros sistemáticos e fornecendo a consequente garantia de precisão requerida que atenda as especificações de pouso CAT-I (altura de decisão não inferior a 60m e com visibilidade não inferior a 800 m ou alcance visual da pista não inferior a 550 m) (Pereira,2018).


As estações RRS recebem os sinais dos satélites (pseudodistâncias), no qual as encaminham para a estação PBS para processamento e cálculo das correções diferencias (DGNSS), no qual inclui dados de fontes de distância disponíveis e dos efeitos atmosféricos. Após as correções serem calculadas, são produzidas mensagens digitais que são transmitidas para a aeronaves pelo VDB na fase de aproximação. É de suma importância garantir a operabilidade e integridade do GBAS nos aeroportos, cabendo a estação IMS garantir o seu funcionamento adequado.


Estação de Referência de Distância (RRS); Estação-Base de Processamento (PBS); Estação VHF Difusora de Dados (VDB); Estação de Monitoramento de Integridade (IMS)


Esquema do GBAS

Fonte: https://institutoaviacao.org/noticia/decea-e-faa-debatem-a-operacionalizacao-do-gbas-no-brasil


SBAS são chamados os sistemas de aumento baseados em satélite. São sistemas utilizados para corrigir os sinais que os GNSS transmitem para os receptores dos usuários dentro de uma área de cobertura, geralmente continental. Projetado para melhorar a navegação utilizando os satélites GPS e GLONASS, esses sistemas melhoram o posicionamento horizontal e vertical do receptor e fornecem informações sobre a qualidade dos sinais. Os SBAS utilizam medições de distância em duas frequências para calcular os atrasos provocados pela ionosfera transmitindo as correções necessárias. Além do relógio, efemérides e correções ionosféricas, o SBAS avalia e transmite parâmetros que limitam a incerteza nas correções.


O sistema SBAS possui aplicações na aviação, agricultura de precisão, gerenciamento de frotas de veículos, levantamentos geodésicos, dentre outros.


A arquitetura do sistema SBAS se baseia em: Rede de estações terrestres de referência, equipadas com receptores multifrequência que monitoram os sinais dos satélites; Estações master, que coletam e processam os dados das estações de referência e geram as mensagens SBAS; Estações uplink, que enviam as mensagens para os satélites geoestacionários; Transponders a bordo dos satélites geoestacionários, para transmissão das mensagens SBAS na frequência L1 do GPS; e Receptores a bordo das aeronaves, que captam as mensagens SBAS e aplicam essas informações para determinar a integridade e melhorar a acurácia da posição obtida.

Fonte: Adaptado de FAA (2018a).


Como mencionado, os sistemas SBAS possuem uma área de cobertura que geralmente é continental, sendo eles o WAAS que atende a América do Norte e Central, o EGNOS para a Europa e alguns países vizinhos, GAGAN na Índia, SDCM para a Rússia e MSAS que atende ao Japão.

Fonte: https://www.reseau-teria.com/language/en/2020/01/10/lbas-and-sbas-accuracy-augmentation-systems/

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