AVL com precisão on-line de 1 metro

Certos usuários necessitam de garantia e precisão muito maiores na localização de suas unidades móveis

Como sabemos, a precisão dos receptores GPS hoje varia, conforme uma série de fatores, de 5 a 15 metros em média. Esses números, são mais que suficientes para identificar a posição de um veículo sobre uma base cartográfica. Mesmo porque a depender do zoom em que se está visualizando o mapa da cidade ou rodovia, na escala apresentada no software de monitoramento, o ícone que identifica o veículo pode estar representando um objeto de dimensão superior ao erro da posição. Em outras palavras, sobre o mapa o erro é imperceptível ou pode equivaler a apenas alguns poucos milímetros, o que não é um fator de prejuízo para a grande variedade de aplicações comerciais dos sistemas AVL. Mas alguns usuários precisam de garantia e precisão muito maiores na localização de suas unidades móveis. Como exemplo podemos citar empresas como a Euroinsta e a Hexagon Telecom que projetam e instalam "sites" para telefonia celular. Outro exemplo clássico é o de aplicações militares. Empresas como a Avibrás, conhecida indústria que projeta e fabrica veículos militares e mísseis, se utiliza de técnicas muito conhecidas e empregadas em outros segmentos como mapeamento e topografia, onde as posições GPS são corrigidas através de "diferencial" GPS (DGPS). Em AVL isso também pode ser utilizado, porém com algumas particularidades.

A principal diferença é que, em mapeamento, as informações podem ser armazenadas e processadas posteriormente (pós-processamento) ou processadas em tempo real (solução que vem crescendo bastante no país), entretanto, os dados ficam gravados nos próprios receptores GPS, que depois são transferidos no escritório, para os PCs. Em sistemas AVL, essas informações precisam ser transmitidas em tempo real para a Central de Monitoramento. Existem duas maneiras de utilizar a técnica DGPS em sistemas de monito-ramento: a primeira consiste em montar na Central de monitoramento uma estação GPS que gerará as correções a serem transmitidas para todos os veículos, chamada RTCM. Neste caso, através de um sistema de comunicação (o mais usado é o rádio pelo seu menor custo), todos os veículos dentro da cobertura do sistema, recebem RTCM, o receptor GPS (apropriado para isso) processa a informação, corrige suas coordenadas (latitude e longitude) e envia para a Base as posições já corrigidas.

Essa é a técnica adotada pela Avibrás para equipar seus veículos lançadores de mísseis. É fácil perceber que um veículo com essa finalidade necessita de um posicio-namen-to preciso para garantir o sucesso dos lançamentos. Na verdade, neste caso específico, há a combinação de mais uma tecnologia, o DGPS via Banda-L (correção diferencial via satélite), já que a Central de Monito-ramento também é um veículo e não uma posição fixa como um escritório. Militares norte-americanos, entretanto, utilizando receptores fabricados especialmente para eles, conseguem obter dados precisos através do chamado código "P" (dado preciso mas encriptado para os demais usuários).

A segunda técnica DGPS para AVL é uma variação da primeira. A diferença está no local do processamento. Enquanto na primeira o processamento é realizado no veículo que transmite para a Central sua posição já corrigida, na segunda o processamento é realizado na própria Central. Por essa razão é chamado de "Diferencial Invertido" e requer hardware e software específicos para esse fim. Ou seja, os veículos transmitem suas posições "brutas" que são "lapidadas" na Base para, enfim, serem visualizados sobre a base cartográfica.

Tanto em uma como na outra, a precisão da posição do veículo aumenta para 1 a 3 metros, contra os 5 a 15 metros anteriores a aplicação do DGPS. Para as embarcações marítimas, existe um serviço gratuito, no Brasil provido pela Marinha, através dos rádio-faróis espalhados pela costa. Com receptores específicos, os barcos e navios conseguem navegar pela costa com precisão média de 1 metro, utilizando os dados RTCM gerados por esses faróis.

Mas e quando precisão não é a única preocupação. Empresas que trabalham na implantação de sistemas "wireless", como redes para telefonia celular por exemplo, operam softwares utilizados para avaliar a eficiência dessas redes através de testes periódicos, que vão gerar relatórios imprescindíveis a sua manutenção.

Para a realização desses testes, são utilizados scanners, notebooks e receptores GPS. Os softwares de avaliação, combinados a esses equipamentos, permitem obter informações sobre a qualidade dos sinais das redes "wireless". Para isso, necessitam saber a posição dos "sites" (torres) e da posição do usuário, normalmente dentro de um veículo, que percorrendo as vias e plotando sua posição sobre o mapa no notebook e combinando com as informações dos scanners, conseguem avaliar com precisão a performance do sistema de comunicação.

O problema é que nas cidades existem a ocorrência de "canyons" urbanos, ruas estreitas com altos edifícios, túneis, viadutos, etc., situações em que os sinais GPS não são obtidos ou ficam extremamente prejudicados, acarretando na impossibilidade de cálculo da posição do veículo. Sem a posição do veículo, os dados coletados para avaliação dessas redes ficam praticamente inaproveitá-veis. Nessa aplicação é necessário garantir o cálculo da posição do veículo em qualquer circunstância.

A solução desse problema consiste na utilização de um receptor GPS específico, combinado a um dispositivo inercial (giroscópio) e a informação da quilometragem percorrida. Sempre que o veículo perde os sinais GPS, o receptor se utiliza da última posição calculada pelo GPS, da direção ou azimute obtida do giroscópio e da distância obtida do odômetro, para continuar calculando as posições. Essa técnica é conhecida como "Dead Reckoning".

Diogo Nava Martins é engenheiro civil e gerente de produtos AVL da Santiago & Cintra. diogo_martins@santiagoecintra.com.br