Funcionamento do radar, envio do sinal e o sinal de resposta

Símbolo do ICAO - International Civil Aviation Organization

2ª Parte

Por enquanto, vamos nos ater ao CTA - Controle do Tráfego Aéreo, deixando para os capítulos finais a parte da vigilância do espaço aéreo. Os dois sistemas integrados, como é o caso do Brasil, provocam uma serie de confusões, principalmente aos leigos que, acreditamos ser, o caso da maioria de nossos leitores que não são especialistas nessa área. Alem disso acreditamos que, didaticamente, será mais proveitoso a explicação de um sistema e a posterior complementar no final com o outro apontando suas similaridades e as diferenças.

Conhecendo um pouco mais os radares

O ESPECTRO ELETOMAGNÉTICO

O espectro eletromagnético é o intervalo completo das radiações eletromagnéticas que contém desde a radiação mais baixa até as radiações mais alta. Dentro desse espectro está às ondas de rádio, as microondas, o infravermelho, a luz visível, os raios ultravioletas, os raios X e chega até a radiação gama.

Uma carga em repouso cria à sua volta um campo magnético que se estende até ao infinito. Se esta carga for acelerada haverá uma variação do campo elétrico no tempo, que irá induzir um campo magnético que também, variável no tempo (estes dois campos são perpendiculares entre si). Estes campos em conjunto constituem uma onda eletromagnética (a direção de propagação da onda é perpendicular às direções de vibração dos campos que a constituem). Uma onda eletromagnética propaga-se mesmo no vácuo.

Maxwell concluiu que a luz visível é constituída por ondas eletromagnéticas, em tudo análogas às restantes, com a única diferença na frequência e comprimento de onda.

De acordo com a frequência e comprimento de onda das ondas eletromagnéticas pode-se definir um espectro com várias zonas (podendo haver alguma sobreposição entre elas). Vejam na figura abaixo.

Para compreender melhor o que foi dito veja como funciona o olho humano que na primeira parte comparamos com o radar. Na verdade o radar e olho humano têm muito em comum, ambos conseguem ver uma parte do espectro eletromagnético. Quando fitamos um objeto de cor vermelha será porque toda a luz visível emitida pelo Sol ou por uma lâmpada terá sido absolvida pelo objeto que, permitiu somente a refração da luz vermelha. Se colocasse uns óculos que não permitisse a passagem da luz vermelha não veria o objeto. E se um objeto verde estivesse ao lado do vermelho só veria esse. Desse mesmo modo funciona o sintonizador de um rádio ou de uma televisão, quando se sintoniza uma estação estamos permitindo que o aparelho receba somente aquele sinal especifico em detrimento de todos os outros.

As ondas eletromagnéticas

As ondas eletromagnéticas são uma combinação de um campo elétrico e de um campo magnético que se propagam simultaneamente através do espaço transportando energia. A luz visível cobre apenas uma pequena parte do espectro de radiação eletromagnética possível. O conceito de ondas eletromagnéticas foi postulado por James Clerk Maxwell e confirmado experimentalmente por Heinrich Hertz. Uma de suas principais aplicações é a radio transmissão.

Os campos, elétrico e magnético, obedecem aos princípios da superposição, sendo assim, seus vetores se cruzam e criam os fenômenos da refração e da difração. Uma onda eletromagnética pode interagir com a matéria e, em particular, perturbar átomos e moléculas que as absorvem, podendo os mesmos emitir ondas em outra parte do espectro. Também, como qualquer fenômeno ondulatório, as ondas eletromagnéticas podem interferir entre si.

Portanto, sendo a luz uma oscilação ela não pode ser afetada pela estática elétrica ou campos magnéticos de outra onda eletromagnética quando no vácuo. Noutros meios não lineares como um cristal, por exemplo, interferências podem acontecer e causar o efeito Faraday, em que a onde se divide em duas partes com velocidades diferentes. Na refração, uma onda transitado de um meio para outro com densidades diferentes, tem alterado sua velocidade e de direção caso não o atinja de maneira perpendicular. Isso pode ser facilmente percebido quando vemos um peixe nadando no leito calmo de um lago, o peixe esta em um local diferente do que vemos. Esses artifícios são levados em consideração quando se projeta um avião com capacidade stealth, ladrão, que pode enganar um equipamento radar indicando esta em uma região do espaço quando na verdade está em outra.

Outro aspecto importante da propagação das ondas eletromagnéticas é a freqüência. A freqüência de uma onda é a taxa de oscilação que é medida em hertz, a unidade SI – Sistema internacional de freqüência onde, um hertz é igual a uma oscilação por segundo. A luz, por exemplo, tem um espectro que juntos formam o que conhecemos. Quando utilizamos um prisma para fazer a luz atravessar através dele podemos dividi-la e assim produzir refrações em varias cores contidas no espectro de luz. São sete as cores básicas, vermelho; alaranjado; amarelo; verde; azul; anil e o violeta. Porem, as superposições dessas faixas de cores podem gerar uma gama infinita de cores diferentes entre si, como já foi dito.

Uma onda consiste em uns sucessivos altos e baixos, a distância entre dois pontos, alto ou baixo, é o que chamamos de comprimento da onda. Por causa disso é que ao nos referimos a uma determinada onda pelo seu comprimento que pode variar, do tamanho de um edifício até tamanhos menores que o núcleo de um átomo. Dado a isso se conclui que, a freqüência é inversamente proporcional ao comprimento da onda.

Abaixo está representado o espectro de Radio Freqüência que compreende de 30 kHz até 300 GigaHertz conforme normatizado pelo ITU - International Telecommunications Union.

INTENSIDADE DA ONDA ELETROMAGNÉTICA

A onda eletromagnética é atenuada (reduzida em potencia) conforme se propaga no espaço. Mesmo que em freqüências muito altas de microondas, existem perdas adicionais como resultado do conteúdo de oxigênio e vapor de água existente no ar. Em outras freqüências outras perdas existem. As ondas eletromagnéticas em todas as freqüências sofrem perdas devidas à lei do quadrado inverso. Vamos dar uma olhada neste fenômeno.

O vetor campo elétrico se desvanece em proporção direta a distancia percorrida. O campo E é medido em termos de Volts por metro (V/m), ou em subunidade milivolt por metro (mV/m) ou microvolt por metro (uV/m). Isto significa, se um campo E  de 10 V/m cruza seu corpo da cabeça aos pés, e você mede 2 metros de altura, então uma tensão elétrica é gerada de (2m) x (10 V/m), ou 20 Volts. A redução do campo E é linearmente relacionada a distancia (ex. se a distancia dobra a tensão do campo E cai a metade). Logo, um campo E de 100 mV/m medido a 1 quilômetro do transmissor será 50mV/m em 2 quilômetros ou 50% da potencia inicial.

Devido a esse fenômeno natural das ondas eletromagnéticas visto acima, os radares têm seu campo de atuação limitado. Mesmo os radares mais potentes são limitados em área de atuação. Em causa disso que para vigiar uma área tão grande quanto o espaço aéreo brasileiro será necessário montar uma rede de radares para que possa se propiciar um controle e vigilância efetivo e eficiente do espaço aéreo do Brasil.

Uma rede de radares única empregada ao mesmo tempo para o controle e vigilância um espaço aéreo nessas proporções tem obrigatoriamente de ser muito bem gerida. A central de coordenação de nossa rede de radares fica em Brasília DF, e de lá todos os CINDACTA’s são geridos. Portanto esse centro de controle é 24 horas por dia, em todos os dias do ano, ativo e deve conhecer todo o que acontece dentro do espaço aéreo. E não poderia ser diferente, Brasília fica plantada no ponto central do Brasil eqüidistante de todas as fronteiras e é Lá também, fica o centro do poder que gere o país. Essa é a atribuição do DECEA – Departamento de Controle do Espaço Aéreo.

Devido à importância estratégica os radares, que vigiam qualquer espaço aéreo, são os primeiros alvos dos inimigos agressores em casos de conflitos. Por serem fixos e denunciarem constantemente sua presença e localização para os aviões inimigos, esses radares são alvos fáceis de serem destruídos ou de torná-los inoperantes. A tecnologia e a estratégia têm buscado varias maneiras de proteção desses vigias.

O CTA - Controle do Tráfego Aéreo

Para o trafego aéreo em geral são montadas regras para quem deles se utilizam, tanto para conhecerem o funcionamento do sistema como para tirar o maior proveito possível, produzindo segurança e economia nas operações aéreas.

O Brasil é signatário do ICAO - International Civil Aviation Organization, conhecido pelos brasileiros como Organização Internacional da Aviação Civil, desde sua criação em 1947, na cidade de Chicago Estados Unidos, hoje tem sede em Montreal no Canadá. O ICAO é uma agência da ONU – Organização das Nações Unidas que codifica os princípios e as técnicas da navegação aérea internacional e promove o planejamento e o desenvolvimento do transporte aéreo internacional para assegurar o crescimento seguro e em ordem do setor. O conselho do ICAO adota padrões e as práticas recomendadas com respeito à navegação aérea, na prevenção da interferência ilegal, e da facilitação dos procedimentos adotados pela aviação civil internacional. A ele compete promover, incentivar e estabelecer padrões para a aviação civil internacional.

Seus principais objetivos são o desenvolvimento dos princípios e técnicas de navegação aérea internacional e a organização e o progresso dos transportes aéreos, de modo a favorecer a segurança, a eficiência, a economia e o desenvolvimento dos serviços aéreos.

O Brasil mantém uma Delegação Permanente junto à OACI, constituída por um delegado e um substituto. Compete à Delegação representar o Brasil no Conselho, acompanhar os trabalhos dos órgãos auxiliares e estudar todos os problemas tratados pela Organização. O País participa do Conselho da OACI desde a fundação do órgão. Veja em Anexo na integra a Convenção de Chicago assinada pelo Brasil.

Em 1997, um brasileiro, Renato Cláudio Costa Pereira, foi eleito secretário-geral da Organização, com mandato de três anos. Durante a Reunião do Conselho da Organização ocorrida no dia 6 de março de 2000, o Senhor Costa Pereira foi reeleito para aquele cargo, permanecendo na Secretaria - Geral da OACI até 2003.

A 9ª edição da Convenção da Aviação Civil Internacional inclui modificações de 1948 até o ano 2006. O ICAO consulta a sua edição atual da convenção o estatuto ‘statute’, e o designa como ICAO Doc. 7300/9.

O Statute do ICAO

A convenção teve 18 anexos:

Anexo 1 - Licenciar de Pessoal;

Anexo 2 - Regras do Ar;

Anexo 3 - Serviço Meteorológico para a Navegação Aérea Internacional;

Anexo 4 - Cartas Aeronáuticas;

Anexo 5 - Unidades de Medidas a serem usadas nas operações de vôo e em terra;

Anexo 6 -  Operação do avião – ou aviões;

Anexo 7 - Marcas da nacionalidade e de registro do avião;

Anexo 8 - Navegabilidade do Avião;

Anexo 9 – Facilitação;

Anexo 10 - Telecomunicações Aeronáuticas;

Anexo 11 - Serviços de Tráfego Aéreo;

Anexo 12 - Busca e Salvamento;

Anexo 13 - Investigação do acidente e de Incidentes envolvendo aviões;

Anexo 14 - Aeródromos - Projeto do Aeródromo e Operações, Heliportos;

Anexo 15 - Serviços de Informação Aeronáuticos;

Anexo 16 - Proteção Ambiental - Ruído do Avião;

Anexo 17 - Segurança: Protegendo a aviação civil internacional em oposição aos atos da interferência ilegal;

Anexo 18 - O Transporte com Segurança de Bens Perigosos por via aérea.

Portanto, o Brasil como signatário do ICAO, tem toda sua regulamentação baseada nos anexos aprovados por essa organização, e, naquilo que difere desses estatutos são apontadas como ‘diferenças’ em nossa Legislação Aeronáutica.

REGULAMENTAÇÃO DO ESPAÇO AÉREO BRASILEIRO

Existe no Brasil apenas dois tipos de voos, os voos por Instrumentos IFR e voos visuais VFR. Apesar de existir vários tipos de aeronaves estas estão limitadas a essas duas modalidades de voos, o que não pode existir um voo meio visual ou um voo meio instrumentos, como pode pensar alguns.

Para a realização dessas duas modalidades de voos o Espaço Aéreo também foi dividido em espaço aéreo Superior e espaço aéreo Inferior. Como veremos a seguir.

As Regras do Ar

As Regras do Ar são divididas em 3 (três) partes:

Autoridade competente

É de competência do Diretor do DECEA, Departamento de Controle do Espaço Aéreo:

Modificação, estabelecimento ou cancelamento de espaços aéreos condicionados de caráter permanente;

Modificação ou estabelecimento, em caráter temporário e previamente definido, de espaços aéreos condicionados que implique ou não em alterações nas rotas e procedimentos ATS constantes nas publicações em vigor, através dos SRPV e dos CINDACTAS que tenham CRN subordinado;

Suspensão das operações de um aeródromo devido a condições meteorológicas adversas e interdição ou impraticabilidade das áreas de manobras através dos órgãos prestadores dos Serviços de trafego Aéreo – ATS

Fixação de mínimos meteorológicos para operações de aeronaves em um aeródromo;

Estabelecimento de características de equipamentos de navegação, aproximação e comunicação a bordo das aeronaves civis.

As aeronaves militares tem o estabelecimento das características de equipamentos de navegação, comunicação e aproximação através do Chefe do Estado Maior da Aeronáutica.

Aplicação das Regras do Ar

A toda aeronave que opere dentro do espaço aéreo que se sobrepõe ao território nacional, incluindo águas territoriais e jurisdicionais, assim como o espaço aéreo que se superpõe ao alto mar que tiver sido objeto de acordo regional de navegação aérea (acordo aprovado pelo conselho do OACI, adotado normalmente, o assessoramento de uma conferencia regional de navegação aérea);

A toda aeronave de matrícula brasileira, onde quer que se encontre, na extensão em que não colida com as regras do Estado sobrevoado e com as regras internacionais em vigor por força da Convenção de Aviação Civil Internacional.

Responsabilidade pelo cumprimento das regras do ar

O piloto em comando quer esteja manobrando os comandos ou não, será responsável para que as operações se realizem de acordo com as Regras do Ar, podendo delas se desviar somente quando absolutamente necessário ao atendimento da exigência de segurança.

O piloto em comando de uma aeronave terá autoridade decisória em tudo o que com ela se relacione enquanto estiver em comando.

Planejamento do vôo

Antes de iniciar um vôo, o piloto em comando de uma aeronave deve ter ciência de todas as informações necessárias ao planejamento do vôo, através de um estudo sobre:

- Condições meteorológicas (informes e previsões meteorológicas atualizadas) dos aeródromos envolvidos e da rota a ser sobrevoada;

- Cálculo de combustível previsto para o vôo;

- Condições pertinentes ao vôo previstas na AIP-BRASIL e no ROTAER, bem como as divulgadas através de NOTAM. É necessário consultar todas estas publicações para se ter conhecimento das condições dos auxílios a serem usados, alem das operações de aeródromos, órgãos ATS, etc.

Autoridade do piloto em comando

O piloto em comando de uma aeronave terá autoridade decisória em tudo o que com ela se relacionar, enquanto estiver em comando.

Acionamento das emergências

Sempre que uma aeronave se encontrar  em situação de emergência, será responsabilidade do piloto em comando classificar essa emergência em função da gravidade, solicitando, através dos órgãos ATS, o acionamento dos recursos de salvamento e de prestação de socorro disponíveis no aeródromo. Esses recursos serão estudados posteriormente, na secção  de Emergências.

Uso de narcóticos, intoxicastes, álcool e drogas

Nenhum aeronauta poderá pilotar ou tripular uma aeronave, enquanto estiver sob a influencia de bebidas alcoólicas, intoxicastes, narcóticos ou drogas que lhe diminuam a capacidade de agir.

PROTEÇÃO DE PESSOAS E PROPRIEDADES NO SOLO

Operação negligente ou imprudente de aeronaves

Nenhuma aeronave poderá ser conduzida com negligencia ou imprudência no solo ou no ar, colocando em risco a vida de pessoas ou propriedades.

ALTURAS MÍNIMAS

Exceto em operações de pouso ou decolagem, ou quando autorizadas pelo DECEA, as aeronaves voarão sobre cidades, povoados, lugares habitados ou grupos de pessoas ao ar livre, em altura inferior àquela que lhes permita, em caso de emergência, pousar com segurança e sem perigo as pessoas ou propriedades na superfície.

As alturas mínimas foram criadas para assegurar a proteção de passageiros, aeronaves, tripulantes, pessoas e propriedades.

NÍVEIS DE CRUZEIRO

Os níveis de cruzeiro nos quais um vôo, ou parte dele, deve ser conduzido, serão referidos a:

- Níveis de vôo, para os vôos que se efetuem em um nível igual ou superior ao nível mais baixo utilizável ou, onde aplicável, para vôo que se efetue acima da altitude de transição; ou

- Altitudes, para os vôos que se efetuem abaixo do nível de vôo mais baixo utilizável ou, onde aplicável, para os vôos que se efetuem na altitude de transição ou abaixo.

Aos nossos leitores

Entramos na parte de regulamentação que dita as regras de uso do espaço aéreo brasileiro. Como toda regulamentação é a principio, complicada de ser assimilada, não é o caso dessa parte que traz os princípios básicos. Observe bem as gravuras ao lado, elas resumem o que etá sendo dito. São aquelas regrinhas que todo piloto deve conhecer e cobradas em provas da ANAC - Agência Nacional de Aviação Civil. Nos próximos capítulos traremos mais alguns princípios, pois como fica claro, não temos a intenção de cansar o leitor principalmente os leigos.  

Aguardem...

E até Lá...