A situação na Europa com o EGNOS

Em Julho de 2003 uma nova era teve inicio na aviação. Foi nesta data que nos Estados Unidos
entrou em funcionamento o sistema WAAS (Wide Area Augmentation System), sistema capaz
de aumentar grandemente a precisão dos sistemas GPS de forma a que estes possam ser
utilizados em aproximações de precisão equivalentes ao ILS Cat I
Com este sistema torna-se possível dotar os aeródromos de menor dimensão e menor tráfego de
idênticas características de serviço em condições meteorológicas degradadas às proporcionadas
pelo ILS, sem serem necessários os avultados investimentos em equipamentos terrestres para
aproximações de precisão.
Nos Estados Unidos desde que o sistema foi lançado já foram publicadas mais de 1.300
aproximações LPV (Localizer Performance with Vertical Guidance), a denominação oficial para as
aproximações de precisão com este tipo de tecnologia, muitas delas em locais onde não seria de
todo técnica ou economicamente viável instalar equipamentos para sistemas ILS. Este
procedimento está actualmente certificado até 200’ de altura de decisão e visibilidades de ½
milha, superando já o número de aproximações ILS publicadas.
O sistema
Estes sistemas denominados em termos de ICAO por SBAS (Satellite Based Augmentation System),
utilizam estações terrestres, espalhadas pela área de cobertura do sistema que captam o sinal
GPS, e corrigem o seu erro. Esta informação é enviada para um sistema centralizado de
processamento de informação que o envia para uma rede de satélites geoestacionários. Os
receptores de GPS recebem também este sinal conseguindo desta forma fazer uma estimativa
muito mais precisa do seu posicionamento. O sistema Americano WAAS é capaz de aumentar a
precisão do sistema GPS para aproximadamente 7 metros.
Estando o sistema WAAS limitado ao continente americano, actualmente Estados Unidos, Canadá
e México, outros sistemas estão em desenvolvimento noutras partes do mundo. O sistema MSAS
(MTSAT Satellite-Based Augmentation System) de origem Japonesa que cobre os países asiáticos
e o sistema EGNOS (European Geostationary Overlay Service) que cobre a Europa.
Entre outros benefício, este sistema permite o desenho de segmentos de aproximação em curva,
a optimização de rotas, a redução do impacto do ruído e o aumento da capacidade das pistas,
pela inexistência de zonas criticas que limitam as sequencias de descolagens e aterragens.
O equipamento nas aeronaves
Um dos grandes trunfos deste sistema é que os receptores certificados para o WAAS, operacional
há mais de 5 anos, são compatíveis com os restantes sistemas mundiais. Em termos de
equipamento o GPS encontra-se ligado a um instrumento com indicação de desvio horizontal e
vertical (localizer e glideslope), em tudo idêntico ao indicador de ILS. As aproximações são
executadas de forma idêntica e a aderência aos mínimos e procedimentos de aproximação
falhada de igual modo cumpridos como no procedimento feito com base em ajudas rádio
terrestre.
Um factor adicional é monitorizado: trata-se da monitorização da integridade e qualidade do
sinal GPS. O instrumento certificado será capaz de detectar esta situação anómala e avisar o
piloto (num máximo de 6 segundos), caso em que o procedimento deverá ser abandonado. Esta
função crucial em aplicações denominadas “Safety-of-Life” (SoL) onde se incluí a navegação
aérea.
A situação na Europa com o EGNOS
O sistema EGNOS, é um projecto desenvolvido pela ESA “European Space Agency” em cooperação
com a Comissão Europeia e o Eurocontrol, sendo um pilar importante da iniciativa Céu Único
Europeu.
O EGNOS é a primeiro projecto europeu em termos de navegação por satélite e um precursor do
sistema Galileu. Inicialmente melhorará o posicionamento dos sinais da rede GPS e da a rede
russa GLONASS, aumentando a sua precisão e alertando para a fiabilidade e integridade do sinal.
No futuro irá obviamente proporcionar o mesmo serviço para o sistema de posicionamento por
satélite europeu, o Galileu.
O programa EGNOS teve o seu inicio em 1994, com o desejo dos países que fazem parte da ECAC
de criarem um sistema europeu, independente o GPS americano. Os ensaios de voo tiveram incio
em 2005.
O sistema é composto por 34 estações terrestres de monitorização de sinal denominadas RIMS
(Ranging and Integrity Monitoring Stations) espalhadas por toda a Europa, Norte de África e
Ásia/médio Oriente que, enviam o sinal recebido para 4 centros de tratamento denominados MCC
(Mission Control Center).
Nestes centros é feita a correcção à precisão do sinal recebido e das possíveis distorções
causadas pela ionosfera, informações que de seguida são enviadas para 7 estações de emissão
para satélite, denominados NLES (Navigation Land Earth Station).
Estas estações são responsáveis pelo envio do sinal de correcção para os 3 satélites
geoestacionários que dão serviço ao EGNOS. Os receptores recebem o sinal dos satélites GPS em
conjunto com a informação de correcção dos satélites EGNOS, efectuando o correspondente
acerto na informação de posição.
Ensaios realizados
No que respeita à aviação, o sistema encontra-se na fase final de testes de voo, encontrando-se a
sua certificação prevista para o ano de 2009. Foram feitos com grande sucesso, ensaios de voo e
aproximações LPV em pistas como San Sebastian, Valência ou Bologna, utilizando aeronaves do
tipo Dash-8 e CRJ-200, em que o sistema provou as suas capacidades para aproximações de
precisão, executadas de forma idêntica ao ILS Cat I.
As potencialidades deste sistema estendem-se ao voo de helicópteros, com particular interesse
para a operação em zonas de acesso difícil e em condições meteorológicas adversas. Em
Lausanne na Suíça, foram efectuados com sucesso testes, em plataformas de helicóptero situadas
em hospitais, utilizando aproximações especiais com ângulos de descida entre 6º e 9º
(futuramente a ser designadas APV-Approach with Vertical Guidance).
Uma outra utilização em aviação, é direccionada ao controlo do movimento de aeronaves e
outros veículos em aeroportos quando se verificam situações de visibilidade reduzida. Foram
efectuados em Junho de 2005 testes no Aeroporto Francisco Sá Carneiro, de um sistema
denominado “Airport Surface Movement Guidance System” (A-SMGCS), baseado em EGNOS que
demonstraram que este disponibiliza o nível de precisão e integridade necessários ao
desenvolvimento de novos serviços de encaminhamento, vigilância e controlo dos movimentos de
superfície em aeroportos.
Cobertura e benefícios
Inicialmente o EGNOS irá dar serviço aos países da ECAC (European Civil Aviation Conference) e
outros em que se incluem a Noruega, Suíça, Servia, Croácia e Albânia. Com a introdução de
estações de monitorização terrestres adicionais, o sistema será expandido a toda a Europa e à
região Mediterrânea.
No curto prazo o EGNOS permitirá aumentar a capacidade de tráfego em aeródromos de menor
dimensão e pior equipados, permitindo descongestionar os grandes aeroportos. De forma geral os
ganhos poderão vir a ser muito grandes incluindo a poupança de combustível, redução de ruído
em zonas habitadas, melhor utilização de recursos como sejam os aeroportos e o espaço aéreo,
melhoria da segurança e a redução de custos das infra-estruturas de navegação.
A médio e longo prazo, o EGNOS permitirá o progressivo desligamento das ajudas rádio terrestres,
com a potencial redução de custos de utilização do espaço aéreo e a eliminação dos sistemas de
navegação tradicionais, a bordo das aeronaves.
Os benefícios para a aviação geral
A introdução de um sistema de navegação de precisão certificado, que em Portugal será o
EGNOS, já em 2009, potenciará a publicação de aproximações a aeródromos da rede secundária,
o que possibilitará a sua utilização em condições meteorológicas mais adversas, a custos muito
inferiores a um sistema de rádio ajudas tradicional. Sendo a aviação geral a utilizadora deste
aeródromos, é fácil de antever o entusiasmo com que uma associação como a AOPA encara o
aparecimento desta tecnologia.
Com base em números publicados pela AOPA dos Estados Unidos, em que a instalação de uma
aproximação ILS tem um custo calculado em 1 a 1,5 milhões de dólares, o estudo geográfico e
publicação de uma aproximação deste tipo (neste caso WAAS LPV) tem um custo aproximado de
50 mil dólares. Deve-se no entanto ter em consideração que no caso de aproximações de
precisão, além das componente rádio ajuda existem requisitos de pista, iluminação e obstáculos
que terão que ser cumpridos para que mínimos idênticos ao ILS possam ser publicados que, sendo
pouco provável existirem em aeródromos de menor dimensão e tráfego, imporão mínimos de
aproximação superiores.
A possível publicação de procedimentos de aproximação de instrumentos, cumprindo de forma
idêntica ou superior aos sistemas actuais, os requisitos chegada, afastamento de obstáculos,
precisão lateral e de descida, para centenas de aeródromos europeus de menor dimensão,
permitindo a sua utilização num muito maior espectro de condições meteorológicas, irá
contribuir para o aumento do seu tráfego e o consequente melhor aproveitamento destas infraestruturas.
Estando os equipamentos GPS de geração mais actual utilizados pela aviação geral já certificados
para a recepção de sinais WAAS, o que se espera venha também a acontecer em relação ao
EGNOS pois os sistemas são compatíveis entre si, é mais um indicador da facilidade com que este
sistema, pode vir a ser utilizado massivamente pela aviação geral em toda a Europa.