A empresa GeoTool Box Ibérica estará presente na feira MundoGEO Connect, DroneShow e SpaceBR Show, que acontece de 9 a 11 de maio no Centro de Convenções Frei Caneca, em São Paulo (SP).
A ICAO (International Civil Aviation Organization) é sustentada financeiramente com a contribuição de 193 governos nacionais, é uma agência especializada da ONU, e tem como função manter uma burocracia administrativa e especializada que facilite as interações diplomáticas entre os países membros, e investigar novas políticas de transporte aéreo e inovações de padronização de acordo com o mandato que recebe dos governos dos países membros.
A ICAO não é um órgão regulador da aviação internacional, e suas regras não prevalecem sobre as exigências das regulamentações nacionais de cada um dos países membros. Assim, a ICAO não tem nenhuma autoridade sobre os governos nacionais em assuntos aeronáuticos. Por isso, o que a ICAO publica são “recomendações”, que cada país transpõe para a sua regulamentação nacional.
Os aeródromos, entendidos como “uma área definida de terra ou água (incluindo todas as suas edificações, instalações e equipamentos) destinada total ou parcialmente à chegada, partida e movimento na superfície de aeronaves”, são planejados e desenvolvidos em áreas distantes das cidades, em áreas o mais livres possível de elementos que apresentem riscos para as operações de voo e movimentação de aeronaves no solo. No entanto, eles geralmente estão sujeitos à pressão urbana ao longo do tempo. Embora não seja por isso, mas sim por ser uma exigência regulamentar, é verdade que esta pressão urbana aumenta ainda mais a necessidade de implementação de políticas de gestão de infraestruturas aeroportuárias que estabeleçam medidas que assegurem a integridade das aeronaves nos seus movimentos nas imediações de aeroportos.
De acordo com o regulamento, Obstáculo é “qualquer objeto fixo (temporário ou permanente) ou móvel, ou partes dele, que esteja localizado em uma área destinada ao movimento de aeronaves na superfície ou que sobressaia de uma superfície definida destinada a proteger a aeronave em voo.
Dependendo do modelo de gestão da infraestrutura aeroportuária de cada país, a responsabilidade por esta gestão poderá ser transferida em maior ou menor grau para empresas concessionárias privadas que gerem aeroportos específicos, mas haverá sempre um imperativo legal que estabeleça, entre outros, a obrigação de cumprir as condições de segurança operacional exigidas em relação ao projeto, construção, uso e operação aplicáveis às instalações que administram. Em países com mais tradição na gestão delegada de aeroportos por meio de concessões a empresas aeroportuárias privadas, a responsabilidade pelo controle de obstáculos às superfícies limitadoras de obstáculos (SLOs) costuma recair sobre as agências aeronáuticas nacionais, enquanto em países com grandes gestores aeroportuários nacionais, recai sobre estas entidades, como é o caso de Espanha, onde a AENA gere os aeroportos e heliportos espanhóis de interesse geral (46 aeroportos).
Como o método de propriedade, operação e supervisão dos aeródromos em cada país membro pode ser diferente, o meio mais eficaz e transparente de garantir a conformidade com as especificações aplicáveis é ter uma entidade de supervisão de segurança separada e um mecanismo de supervisão de segurança bem definido apoiado por legislação adequada para poder exercer a função de regulador da segurança dos aeródromos.
Segurança operacional
A construção e operação de qualquer aeroporto requer requisitos de projeto e operação que cumpram os princípios de segurança operacional exigidos para a aviação civil internacional, os quais são essenciais para que o referido aeroporto seja certificado.
Nesse sentido, esses padrões são baseados no Anexo 14 da Convenção sobre Aviação Civil Internacional.
A Certificação de um aeroporto civil é condição prévia para a autorização de entrada em exploração de aeronaves, sendo que a sua perda implica a perda imediata da autorização de admissão de transporte aéreo.
Assim, o gestor aeroportuário certificado deve assegurar a utilização do aeroporto em condições de segurança operacional, sendo que, para a obtenção e manutenção do certificado aeroportuário em vigor, devem ser cumpridos os requisitos de segurança, entre os quais o controlo de obstáculos às SLOs.
O Certificado Aeroportuário é um documento emitido pelo órgão de segurança do Estado correspondente, e que atesta o cumprimento dos requisitos exigidos pelas normas internacionais, transpostas para as normas nacionais de cada país.
O documento essencial para a emissão do certificado é o Manual do Aeroporto, que contém todas as informações relevantes relativas à localização, instalações, serviços, sistemas e equipamentos, procedimentos operacionais, organização e administração do aeroporto a que se refere. Dentro desta informação, são recolhidas as informações relacionadas com o controlo de obstáculos às Superfícies Limitadoras de Obstáculos.
Superfícies Limitadoras de Obstáculos (SLO)
Há uma parte do espaço aéreo que deve ser mantida livre de obstáculos ao redor dos aeródromos, para que as operações das aeronaves planejadas possam ser realizadas com segurança e evitar que os aeródromos sejam inutilizados pela multiplicidade de obstáculos em seu entorno. Isso é conseguido por uma série de superfícies limitadoras de obstáculos que marcam os limites aos quais os objetos podem ser projetados no espaço aéreo.
Os objetos que atravessam os SLOs, de acordo com o respetivo estudo de segurança aeronáutica, podem dar lugar à exigência de:
- Maior altitude ou altura livre de obstáculos no procedimento de aproximação da aeronave.
- Marcação do obstáculo por meio de pinturas chamativas.
- Balizamento do obstáculo por meio de luzes.
- Remoção física do obstáculo.
No Anexo 14 da OACI estabelecem-se as seguintes SLOs:
- Horizontal externa
- Cónica
- Horizontal interna
- Aproximação
- Aproximação interna
- Transição
- Transição interna
- Aterrizagem interrompida
- Subida na decolagem
Por outro lado, as autoridades aeronáuticas têm a responsabilidade de garantir que as informações e dados aeronáuticos necessários à segurança operacional sejam distribuídos, o que é feito por meio do AIS (Serviço de Informação Aeronáutica), entre os quais estão os obstáculos SLO.
As normas e métodos recomendados para AIS encontram-se no Anexo 15 da ICAO, que especifica quais informações devem ser publicadas, entre as quais:
- Planos de Obstáculos de Aeródromo
- Dados eletrônicos sobre o terreno e obstáculos, que são utilizados em aplicações de navegação aérea (aviso de proximidade do terreno, determinação de procedimentos de contingência, análise de limitações operacionais de aeronaves, projeto de procedimentos de instrumentos, determinação do procedimento de descida e localização de pouso de emergência em rota, sistema avançado de orientação e controle e produção de cartas aeronáuticas e bancos de dados de bordo), bem como simuladores de voo, sistemas de visão sintética.
Este Anexo 15 estabelece as áreas de cobertura e os requisitos relativos ao fornecimento de dados, determinando as seguintes zonas:
- Área 1: todo o território de um Estado.
- Área 2: localizada nas proximidades do aeródromo, subdividida em: 2a, 2b e 2c (extensão de 10 km) e 2d (até 45 km (TMA) se este limite for mais próximo).
- Área 3: 90m do eixo da pista e até 50m da borda de todas as outras partes da área de movimento.
- Área 4: estende-se até 900 m antes da cabeceira da pista e até 60 m de cada lado do prolongamento do eixo da pista.
Multicorrelação
A fotogrametria multifeixe alcançou uma mudança significativa na fotogrametria, possibilitada pelo advento de câmeras digitais como a UltraCam (Vexcel Imaging) e um fluxo de trabalho totalmente digital usando sistemas de software como o UltraMap (Vexcel Imaging). Isso permitiu uma sobreposição de imagem significativamente maior, bem como a capacidade de capturar mais imagens, tudo sem aumentar os custos de aquisição. A fotogrametria multifeixe como conceito não é uma tecnologia nova, é um padrão de voo específico, caracterizado por uma sobreposição longitudinal muito alta (80%-90%) e uma sobreposição lateral maior que a tradicional (até 60%). O resultado é um conjunto de dados altamente redundante, permitindo uma “correlação densa” automatizada para gerar nuvens de pontos de alta precisão e alta resolução a partir das imagens aéreas por meio da correlação automática dos pixels das imagens sobrepostas.
Assim, a correlação é estabelecida entre todos os pixels correspondentes em todas as imagens disponíveis, sendo tanto mais redundante quanto mais vezes se possam estabelecer pares de pixels correspondentes em diferentes imagens. Se um voo fotogramétrico for realizado com grandes sobreposições, como mencionado anteriormente, a redundância é muito alta, chegando a centenas de pontos por metro quadrado, dependendo das características do voo.
Através desta metodologia, obtemos modelos 3D de altíssima densidade, que fornecem Modelos Digitais de Terreno e Superfície densos, e cuja precisão é alcançada graças à redundância estatística da multicorrelação.
Estas nuvens de pontos de alta resolução resultam em Modelos Digitais de Terreno e Superfície de alta densidade, que, aplicados em ambientes aeroportuários, permitem automatizar a identificação daquelas áreas do terreno e/ou de qualquer construção ou vegetação que penetrem qualquer das SLOs.
Aplicações desenvolvidas
Com base nas capacidades de fotogrametria de grande formato acima mencionadas, foi realizado um voo de teste com um GSD de 7 cm com uma câmera UltraCam Eagle, fabricada pela Vexcel Imaging GmbH, do qual foram extraídos os seguintes produtos:
- Ortofotografia verdadeira com resolução de 7 cm.
- Modelo digital de superfície com resolução de 7 cm.
- Modelo digital de terreno com resolução de 7 cm.
Por outro lado, foi feita uma simulação das Superfícies Limitadoras de Obstáculos em formato CAD, com base nas especificações gerais dos Anexos 4, 14 e 15 da ICAO.
O resultado foi a identificação perfeita dos obstáculos às SLOs mais restritivas, identificando elementos como árvores, postes e luzes.
Apresentam-se em seguida alguns resultados, mostrando:
– Modelo digital de superfície.
– Ortofoto.
– Perfil longitudinal.
– Superfícies limitadoras.
A partir da análise da viabilidade da utilização da fotogrametria para identificação de obstáculos às SLOs, com base em voos fotogramétricos de alta densidade e resolução, desenvolveu-se um conjunto de aplicações que correm no sistema de informação geográfica (SIG) ArcGIS, com o apoio na estação fotogramétrica Summit Evolution, desenvolvida por Dat/Em.
As aplicações desenvolvidas foram:
- Gerador do banco de dados de obstáculos. Gerador das superfícies limitadoras a partir das SLOs em formato CAD, incorporando-as em uma geodatabase:
- Geração de capa de Obstáculos. A partir dos dados das SLOs e do MDT/MDS, é gerada uma capa de tipo pontual com os obstáculos identificados, gerando o modelo de dados internacionalmente aceite para posterior publicação em AIS.
- Obstáculos na Área 3. A Área 3 do Anexo 15 tem um tratamento especial devido às suas características diferenciadoras face a outras SLOs dos Anexos 14 e 15 da ICAO.
- Agrupamento automático e agrupamento interativo. O número de elementos que invadem as SLOs pode ser muitas vezes muito alto e, do ponto de vista do processamento de dados para segurança aeronáutica, estes podem ser agrupados por proximidade.
- Revisão de obstáculos. Uma vez gerados automaticamente os obstáculos, é necessária uma revisão para: identificar a sua natureza (edifício, árvore, terreno, etc.), verificar alguns dados altimétricos e verificar alguns dos atributos estabelecidos por defeito. Isso pode ser feito a partir do ortofoto, da estação estéreo Summit Evolution ou por meio de observações topográficas, se desejado.
- Incorporação de panorâmicas. Caso existam fotografias dos obstáculos tiradas no terreno, estas podem ser associadas à entidade correspondente da geodatabase.
- Geração de croquis. Gera um documento por obstáculo em formato PDF incluindo coordenadas, altimetria, imagens, penetração a cada SLO, etc.
- Exportar para AIXM 5.1. AIXM é o formato de informações aeronáuticas admitido para estabelecer um estândar de intercâmbio.
- Revisão Periódica de Obstáculos. É usado para identificar onde houve alterações dos obstáculos entre dois voos fotogramétricos realizados em diferentes espaços temporais.
- Recalcular penetrações. Caso alguma SLO seja alterada, permite recalcular a penetração dos obstáculos.
Conclusão
As câmeras de grande formato UltraCam Eagle permitem a captura massiva e rápida de grandes áreas, e as modernas técnicas de correlação automática permitem a geração de produtos de mapeamento precisos e de alta densidade com pouca intervenção humana. Atualmente, o diferencial é a qualidade das imagens métricas e a capacidade computacional devidamente gerenciada por softwares de produção de alto desempenho como o UltraMap.
Dessa forma, é possível controlar os obstáculos às SLOs de forma confiável, rápida e repetitiva em curtos períodos de tempo.
A GeoTool Box Ibérica estará no estande 12 na feira MundoGEO Connect, DroneShow e SpaceBR Show 2023.
Mais informações:
www.ge21gt.com.br
Vídeo com um resumo do evento de 2022:
Planta da feira 2023:
Lista completa dos expositores de 2023
Cursos, Seminários e Fóruns
Além da feira de produtos e serviços, o MundoGEO Connect, DroneShow e SpaceBR Show contará com cursos, seminários e fóruns.
Mais informações e inscrições: