do Instituto Hidrográfico

REDE DGPS (DIFFERENTIAL GPS) PORTUGUESA 81
pode dar informações erradas durante períodos relativamente
longos sem ter capacidade de avisar os utilizadores
da disfunção.
3.2. Performance do DGPS
Como já foi dito, a transmissão de correcções diferenciais
aos sinais dos satélites GPS permite a eliminação
da maior parte dos erros do GPS, melhorando a sua
exactidão para valores na ordem de 1 metro, ou pouco
mais. O fim da Selective Availability, além de melhorar
a exactidão do GPS natural, vai permitir, também, dar
mais qualidade à radiodifusão DGPS, melhorando a
exactidão e passando a prestar outros serviços aos navegantes.
A Selective Availability era o erro mais difícil de
compensar através da técnica diferencial, pois tratava-se
de um erro artificialmente introduzido e com carácter
aleatório, o que fazia com que as correcções diferenciais
perdessem a sua validade ao fim de algum tempo. Isso
obrigava a que as correcções DGPS fossem actualizadas
muito frequentemente. Actualmente, todos os erros do
GPS têm uma variação lenta 8 . Desta forma, já não é
preciso transmitir correcções DGPS a cada 10 segundos,
tal como acontecia quando a Selective Availability
estava activada. Como diminuiu a frequência com que é
necessário transmitir correcções diferenciais, pode-se
passar a transmitir informação sensível de segurança
marítima, tal como alguns Avisos à Navegação, usando
uma mensagem de texto que é sempre incluída nas
radiodifusões de DGPS. Essa mensagem, que foi criada
originalmente para informar os navegantes sobre a
operacionalidade de Estações DGPS adjacentes, poderá
também passar a incluir informação meteorológica.
Além disso, mesmo que o navegante não consiga
receber as correcções diferenciais durante alguns minutos,
devido a interferências, continuará a obter bons
resultados com o DGPS. Isto significa que o serviço
DGPS se tornou menos susceptível a interferências.
Finalmente, como existe capacidade sobrante no
link de rádio usado na transmissão das correcções DGPS
poder-se-ão, num futuro próximo, começar a transmitir
correcções à fase dos sinais GPS. Actualmente, só se
transmitem correcções aos códigos do GPS, mas a transmissão
futura de correcções de fase possibilitará exactidões
na ordem dos milímetros 9 . Está já a ser desenvolvida
uma nova edição do formato de dados a usar nas trans-
8 Como a composição da ionosfera e da troposfera não varia
bruscamente, também os erros aí originados têm uma variação
lenta. Relativamente aos relógios dos satélites, o seu erro
também varia muito lentamente, tal como o erro nas efemérides
dos satélites.
9 Existe uma regra empírica que diz que a exactidão conseguida
na medição de um sinal radio é na ordem de 1% do seu
comprimento. Como o código civil do GPS (código C/A) tem um
missões DGPS que vai incorporar as correcções de fase,
possibilitando exactidões milimétricas em tempo real.
De qualquer maneira, isso ainda não é possível e as
exactidões conseguidas com o DGPS ainda andam na
ordem do metro. Em Portugal foram feitos testes, no
ano de 1999, a partir de duas Estações DGPS experimentais,
montadas pelo Instituto Hidrográfico (com
material cedido a título de empréstimo por firmas do
sector), no Cabo Espichel e no Cabo Carvoeiro e que já
foram desmontadas. Num artigo publicado nos Anais do
IH do ano de 2000 [Ref. 14], demos conta dos resultados
então obtidos. A média dos erros das posições diferenciais
observadas foi de 3,2m (95%), o que foi um bom
resultado, sobretudo por se tratar de Estações experimentais.
Em termos de cobertura, conseguiram-se
alcances na ordem das 300 a 350 milhas.
Entretanto, já depois do fim da Selective Availability,
mais concretamente em Outubro de 2000, foi realizada
no Instituto Hidrográfico uma outra pequena experiência
em que se gravaram posições diferenciais
durante cerca de 115 horas, tendo-se obtido os seguintes
resultados:
❚❘ exactidão a 95% 10 : 1,8 metros e
❚❘ exactidão a 99%: 2,4 metros.
Estes resultados, que estão ilustrados no diagrama
da figura 3, são bastante satisfatórios e enquadram-se
nos valores teóricos previstos no Federal Radionavigation
Plan – 1999, que afirma que «os receptores DGPS
poderão obter exactidões melhores do que 3 metros»
[Ref. 15].
A melhoria de exactidão conseguida pelo DGPS é
particularmente significativa quando se mede a Speed
Over Ground (SOG) e o Course Over Ground (COG),
sobretudo se o receptor de radionavegação estiver a
fornecer inputs para o ECDIS, o AIS ou um sistema de
ponte integrada. Como já se viu acima, estes sistemas
requerem exactidões muito boas, difíceis de obter com o
GPS natural.
No entanto, para os navegantes marítimos os benefícios
do DGPS não se esgotam na melhoria de exactidão.
A vantagem mais significativa do DGPS reside no
facto de garantir uma boa integridade aos utilizadores.
comprimento de cerca de 300 metros, isso significa que a exactidão
na sua medição ronda os 3 metros. A exactidão de posicionamento
conseguida é pior do que estes valores, devido, entre outros
factores, à DOP (Dillution Of Precision). Cada ciclo dos sinais GPS
tem um comprimento de cerca de 20 cm, o que significa que se
consegue medir a fase de cada ciclo com uma exactidão na ordem
de 0,2 cm e gerar correcções de fase de elevadíssima exactidão.
O grande problema e a razão pela qual não se avançou já para a
geração de correcções de fase é a dificuldade de se determinar em
que ciclo é que estamos a medir a fase do sinal, pois cada ciclo
mede apenas 20 cm.
10 A exactidão a 95% é a habitualmente usada em navegação.