Agrimensura

Parkinson,. In Global Positioning System: Teory and Applications. Progress in astronautics and aeronautics (1996), escreve no prefácio de sua obra:

"De todos os desenvolvimentos militares fomentados pela recente guerra fria, o Sistema de Posicionamento Global (GPS) demonstra poder ter o maior impacto positivo na vida diária. Pode-se imaginar o mundo do século XXI recoberto por uma expansão do sistema GPS interligado por comunicação móvel digital nos quais aviões e outros veículos viajam através de "túneis virtuais", vias imaginárias através do espaço, que são continuamente otimizadas para o clima, o tráfego e outras condições. Veículos robóticos realizam todo tipo de funções de construções, transportes, minerações e movimentos de terra, trabalhando dia e noite sem necessidade de descanso. Navegadores pessoais de baixo custo serão tão comuns como calculadoras de mão e todo telefone celular e comunicador pessoal incluirá um navegador GPS. Estes são alguns dos impactos positivos do GPS no futuro".

Equipamento utilizado pela equipe Fast Air no Rally dos Sertões deste ano. Foto inclui GPS e sistema de transmissão de dados para monitoramento à distância.

Acuracidade: as aplicações em geral estão contidas em uma faixa de acurácia variando de 1mm a 1000m. As atividades que necessitam de maior exatidão têm aplicações em agrimensura e cartografia. O limite superior dessa faixa aplica-se à navegação de cruzeiro, lembrando que, para as necessidades do posicionamento durante a aproximação e aterrissagem de aeronaves (categoria III) é necessária uma incerteza máxima de 4,1 m em planimetria e 0,6m em altimetria.

Integridade: a urgência do usuário ser informado sobre a ocorrência de falhas no sistema. Esse item varia entre um segundo, para certas categorias de transporte terrestre, até algumas horas, para aplicações no pós-processamento de dados de levantamentos.

Disponibilidade: constatou-se que a maioria dos usuários têm uma necessidade de 99,7%. Algumas aplicações em ferrovias exigem disponibilidade de 100%.

Cobertura de área: recobrimento por todo o território norte americano e no espaço acima dele, sendo ainda altamente desejável a extensão para o espaço global. As áreas de aplicação envolviam, em grande parte, as questões ligadas à geomática e à de transportes. Dentro da área de geomática foram considerados os usos em agrimensura e cartografia, fotogrametria e sensoriamento remoto, mas também a busca e o salvamento, a patrulha aérea e metrologia (tempo e freqüência). Já na área de transportes predominavam os interesses para o Intelligent Vehicle Highway Systems (IVHS), o transporte ferroviário, o marítimo, o aéreo e o espacial.

Para que fossem atendidas amplamente todas as necessidade foram estudadas várias possibilidades de aumentar o sistema, de forma que pudessem ser superadas as limitações impostas ao GPS. De todas as arquiteturas possíveis e pesquisadas à época, para aumento do sistema, somente duas reuniam as características adequadas para serem aplicadas à quase totalidade das necessidades. Uma não considerava critérios de segurança, a outra sim, mas tinha maior custo. Ambas envolviam o uso combinado de:

Estações base DGPS (Diferential GPS), as quais proporcionam a difusão de correções das distâncias satélite-receptor, medidas através da observação do código C/A, transmitindo-as via rádiofarois (102) que recobrem todo o país atendendo à navegação marítima e de águas interiores;

Wide Area System, compostos por satélites geoestacionários (DGPS e L1) e estações DGPS localizadas para atender aproximação e pouso de aeronaves;

Estações de monitoramento contínuo (CORS) que armazenam medições de código e fase da portadora para uma vasta gama de aplicações pós-processadas.

As arquiteturas sugeridas não atendiam duas aplicações necessárias:
1. Obter alta precisão (1 m), por todo o país, tendo por meta evitar as colisões em auto-estradas para o IVHS, cujo objetivo principal é aumentar a segurança e eficiência da infra estrutura existente.
2. Providenciar 100% de disponibilidade, a qual é exigida para evitar a colisão em ferrovias.

Estas duas aplicações poderiam requerer o uso de outras tecnologias tanto em conjunto com o GPS quanto de forma independente dele. O estudo indicava que ainda seria necessário a continuidade dos projeto da Federal Aviation Admnistration (FAA): o WAAS (Wide Area Augmentation System) e o LADGPS (Local Area DGPS), envolvendo as transmissões de correções DGPS e integridade para L1 via satélite e estações base locais DGPS, respectivamente. No momento a FAA trabalha com um projeto de LAAS (Local Area Augmentation System) pretendendo torná-lo operacional dentro de dois anos.

Várias outras possibilidades de aumento do sistema foram descartadas pelo estudo, entre elas estavam o GLONASS e o aumento da constelação GPS. O sistema russo, devido à constatação de que historicamente não oferecia adequada operação confiável para garantir os requisitos de integridade e confiabilidade necessários. Quanto ao aumento da constelação GPS, foi alegado que não havia dados suficientes para verificar as possibilidades, além de ser mais caro e consumir maior tempo de implementação.

Decorridos quase cinco anos e apesar de estar sofrendo cortes orçamentários nos últimos tempos, observa-se que o sistema GPS vem ganhando mais e mais força. Um projeto de modernização do sistema está em curso. Trabalha-se para a introdução do sinal L5 (1176,45Mhz). Sinal mais robusto, espera-se que a L5 produza distâncias satélite-receptor com melhor resolução, posicionamento com a portadora usando uma época, ou seja, um registro, e melhor resolução de ambiguidades em distâncias superiores a 40 Km. Estas alterações terão grande impacto na geodésia e na navegação precisas.

Paralelamente, a comunidade Econômica Européia divulgou, no começo deste ano, que pretende construir um sistema de posicionamento batizado de GALILEO. Ambos, GPS e GALILEO, vêem com interesse a constelação Russa Glonass. Diga-se de passagem que a combinação GPS+GLONASS produz resultados notáveis na Geodésia. Com toda essa corrida, uma coisa começa a ficar bem mais evidente: a importância da geodésia no futuro próximo será maior do que tem sido nos últimos tempos.