NOVO sistema de controle de tráfego (CNS/ATM) revoluciona navegação aérea

Conceito inovador vai reduzir o impacto ambiental nas proximidades dos aeroportos

IMAGINE viagens mais rápidas, menos gastos de combustível e trajetórias de voo muito mais precisas. Imagine agora o impacto no meio ambiente de uma redução considerável na emissão dos gases poluentes e também do barulho dos aviões nas proximidades dos aeroportos. Não é ficção. Você acabou de “enxergar” até onde o novo conceito de navegação aérea, que o Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) está implementando no país, vai chegar. Entendido como a grande virada na transição do voo convencional, baseado em sistemas instalados no solo, para uma navegação baseada em performance, a navegação aérea no conceito CNS/ATM é fator determinante na guinada por que passará o transporte aéreo nos próximos anos. Veja Vídeo

Entendendo o sistema convencional de Navegação Aérea

O sistema convencional de navegação aérea é baseado em tecnologias desenvolvidas a partir do meio do século passado. Na maioria dos casos, elas utilizam o espectro eletromagnético para gerar posicionamento e direção. São recursos que auxiliam o voo, provendo orientação espacial às aeronaves, guiando-as em meio a rotas pré-planejadas. Funcionam assim:

1 – Equipamentos instalados no solo são dotados de antenas capazes de intercambiar sinais com as aeronaves por meio de ondas eletromagnéticas.
2 – Ao captar estes sinais, rádios embarcados nas aeronaves conseguem identificar as antenas no solo – confirmando a rota – em alguns casos, gerando o posicionamento da própria aeronave.
3 – Para seguir o curso da rota, a aeronave precisa sobrevoar a área de alcance de tais antenas, que demarcam a trajetória de voo.

Desse modo, contrariando a máxima euclidiana, que consagrara a reta como a menos distância entre dois pontos, na navegação convencional a aeronave não voa em linha reta desde sua partida até o seu destino. Mas, sim, perfazendo uma soma de pequenos trechos, o que termina por alongar o voo. As aeronaves dependem, portanto, dos circuitos traçados ao longo dos referidos equipamentos de solo, os chamados auxílios à navegação aérea, como o NDB, o VOR-DME e o ILS, por exemplo.

A Navegação Aérea no Conceito CNS/ATM

No CNS/ATM, a rota não é delimitada por auxílios de solo, mas, sim, orientada por satélites. Isso porque os conceitos aplicados aos novos sistemas de navegação são fundamentados no GNSS (Acrônimo inglês para Sistema Global de Navegação por Satélites). O GNSS é o padrão estabelecido pela OACI para os novos sistemas de navegação, que agora irão se pautar em constelações de satélites dedicados.

A princípio, prevê-se a utilização de todo e qualquer sistema de navegação por satélite. Porém, atualmente, somente o sistema GPS, desenvolvido pelos norte-americanos, está operacional e em plena utilização. Expectativas bem fundamentadas asseguram que o GNSS proverá o suporte à navegação aérea, inclusive para aproximações de precisão em todos os seus três níveis: categoria I, II, III. Do mesmo modo, as aerovias passarão, progressivamente, por uma grande reformulação. Acostumada a voar de forma angular com radiais de aproximação e afastamento e cursos magnéticos, a aeronave, enfim, poderá navegar de forma mais livre. As rotas considerarão a navegação ponto a ponto e não a interceptação de radiais e magnéticas.

A Navegação Baseada em Performance

Com os novos conceitos, surgem também novos termos e procedimentos. Um deles, mais do que tecnologia, representa uma mudança de paradigma para o transporte aéreo, que passa a basear-se não mais em ferramentas de auxílio, mas na própria performance dos sistemas de navegação embarcados.

A chamada “Navegação Baseada em Performance”, ou PBN (do inglês Performance Based Navigation), redesenha e otimiza a estrutura dos trajetos de navegação. Proporciona uma rota menor e muito mais precisa, utilizando sistemas avançados de gestão de voo e de bordo inercial, além de satélites e sistemas terrestres.

Há dois elementos chaves para compreender o PBN. O primeiro é o chamado RNAV (sigla que em português significa Navegação por Área) Com o RNAV as aeronaves não precisarão mais ziguezaguear entre os auxílios baseados na superfície para alcançar seus destinos. As aeronaves em voo RNAV voam diretamente de um ponto para o outro.

Do mesmo modo, se antes as rotas de partida e chegada dos aeródromos se restringiam aos trajetos sobre os auxílios instalados nas proximidades, com o procedimento amplia-se o número de alternativas para novas rotas do gênero, agilizando pousos e decolagens e desobstruindo as terminais aéreas.

Rotas superiores também ganham flexibilidade com o RNAV e passa, a dispor de trajetórias de voo alternativas e mais precisas para contornar, por exemplo, situações meteorológicas adversas.

O segundo elemento chave é o RNP (Required Navigation Performance), em português: Performance de Navegação Requerida. Nele, as aeronaves voam “confinadas” dentro de uma espécie de duto virtual, que varia de tamanho conforme as capacidades e os recursos da aeronave e da tripulação. Ao contrário do RNAV, caso a aeronave se desloque para fora do duto, elas são alertadas imediatamente pelo próprio sistema de bordo.
Esse recurso proporciona um aproveitamento do espaço aéreo, cuja eficácia jamais fora alcançada. Ele torna exequível a utilização de muito mais rotas num mesmo espaço, com menores separações, ou mesmo aproximações simultâneas, gerando um aumento significativo na capacidade das terminais aéreas.

Aumentações

O posicionamento gerado pelos satélites no espaço aéreo, porém, não é tão simples quanto o realizado pelos famosos aparelhinhos GPS dos automóveis. Há uma série de limitações e fenômenos naturais existentes nas grandes altitudes que podem alterar os sinais, especialmente para as aproximações de precisão. Essas alterações precisam ser corrigidas pelos chamados sistemas de aumentação.

Atualmente, há duas formas consolidadas de executar essa correção. Uma baseada em satélites e outra no solo. No Brasil, após uma intensa fase de pesquisas, teste e simulações, o Departamento de Controle Do Espaço Aéreo decidiu adotar a tecnologia do Sistema de Aumentação Baseado em Solo, também conhecido por GBAS, sigla da expressão em inglês.

O GBAS consegue corrigir os sinais de satélite para aproximação das aeronaves. É considerado um sistema de aproximação e pouso de precisão, projetado para atender as categorias I,II e III tal qual o Sistema de Pouso por Instrumentos convencionais, o ILS.

O Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro abriga o projeto piloto do GBAS brasileiro e será o primeiro adotá-lo no país. Com o GBAS, em breve, o aeroporto carioca estará pronto para realizar aproximações e pousos de precisão por satélites. Vantagens: rotas menores, menos gastos de combustível, menos emissões de poluentes, pousos de precisão por satélites, aproximações com descida contínua, maior flexibilidade de voo, trajetórias de voo muito mais precisas. São inúmeras as conquistas viabilizadas pelos novos recursos e sistemas da navegação aérea CNS/ATM.

De um modo geral, o Sistema GBAS consiste de:

A – Quatro receptores instalados próximo à pista para receber os dados de navegação GPS.
B – Um processador, em solo, que executa as correções do GPS e provê as informações de apoio aos procedimentos de navegação.
C – Uma unidade de transmissão VHF que transfere essas informações à cabine das aeronaves, onde são disponibilizadas em um display similar ao utilizado para o ILS. (do sítio do Comando da Aeronáutica // http://www.fab.mil.br).

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