Dadas as necessidades de aquisição de informação georeferenciada evidenciadas e o facto de em Portugal ainda não existir uma rede de estações de referência GNSS para posicionamento em tempo real que colmatasse essa necessidade, surgiu a ideia de elaborar e implementar o projecto SERVIR.
No entanto, sem um caminho ou uma metodologia estruturada de resolução de problemas bem delineada, dificilmente se chegará ao fim desse ciclo.
Numa primeira fase, e sem perder muito tempo a pensar qual o modelo de resolução de problemas, pode-se simplesmente utilizar o Ciclo de Deming, o tão conhecido PDCA (Figura 30):
Figura 30 - Ciclo de Deming.
P → Plan (Planear): estabelecer os objectivos e os processos necessários para apresentar resultados de acordo com os requisitos do cliente e as políticas da
Plan
Act Do
Como resultado, antes de se começar a fazer qualquer coisa que seja, deve-se definir o que se pretende tratar e quais são as acções a desenvolver para atingir o objectivo. Assim se identificam as principais causas do problema, reduz-se a discussão que muitas vezes é prolongada e sem resultados concretos, evitando-se também a definição de soluções erradas.
D → Do (Executar): implementar os processos. Nesta fase executam-se as acções definidas na fase anterior (P).
C → Check (Verificar): monitorizar e medir processos e produto em comparação com políticas, objectivos e requisitos para o produto e reportar os resultados. Após a fase da execução, dever-se-á iniciar uma fase de testes, que permita verificar se os objectivos da fase anterior foram alcançados.
A → Act (Actuar): Empreender acções para melhorar continuamente o desempenho dos processos.
Feita a verificação, deve-se reflectir sobre o processo, avaliando o que correu bem e o que correu mal, não apenas quanto aos resultados a que se chegou, mas também em relação à forma de actuação da equipa.
Retiradas as conclusões e definidos os aspectos a melhorar, deve-se garantir a implementação das acções correctivas. Entra-se novamente no ciclo, porque se deve fazer um planeamento das acções a executar.
Da análise da metodologia PDCA definiu-se um fluxograma de trabalho, a ser seguido para implementação do projecto SERVIR (Figura 31).
Início Elaborar projecto Escolher locais Aprovado? Tem condições? Adquirir equipamentos Formação? Formar pessoal Instalar Estações Obter coordenadas
Manter Centro de Cálculo Vigiar a rede
Efectuar Controlo de Qualidade Nova
Estação?
Rede ok?
Rede ok?
Disponibilizar serviços Elaborar inquérito de satisfação
Há melhorias? Fim Oportunidades de melhoria Novo equipamento? N S N S S N N N S S N S N S S N 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Legenda:
5 - Elaborar projecto, definir objectivos e calendarizar fase de implementação. - Submeter a aprovação e proceder de acordo com as indicações propostas, no
caso de não ser aprovado.
10 - Escolher e reconhecer locais para instalar estações de referência GNSS. - Utilizar documento para apoio de reconhecimento e lista de material a utilizar. - Registar todo o tipo de material incluindo comunicações e obras a efectuar. - Tomar nota dos elementos de contactos.
15 - Adquirir todo o material e equipamento necessário para implementar o projecto. - Elaborar caderno de encargos para concursos públicos e participar na sua
execução, se necessário.
- Contratualizar a manutenção do sistema.
20 - Obter formação julgada necessária para todos os elementos e de acordo com as suas tarefas no projecto SERVIR.
25 - Proceder à instalação das estações de referência, assim que reunidas as condições, de acordo com as especificações técnicas.
30 - Registar as observações GNSS para cada estação de referência.
- Obter as coordenadas para toda a rede SERVIR através de pós-processamento recorrendo a software específico e às estações de referência IGS ou EUREF. 35 - Instalar e manter actualizado o Centro de Cálculo do projecto SERVIR.
- Incluir nova estação de referência se necessário.
- Actualizar o software de acordo com novas versões assim como o hardware. 40 - Criar programa de vigilância e manutenção da rede SERVIR a vários níveis, de
acordo com as especificações técnicas e com as necessidades do sistema. - Registar ocorrências.
45 - Recolher dados de diversas fontes de informação ligados ao projecto SERVIR. - Analisar e definir oportunidades de melhoria a implementar no sistema, desde
que exequíveis.
- Implementar as oportunidades de melhoria de acordo com um planeamento acordados por todas as partes interessadas.
50 - Estabelecer um programa para efectuar um controlo de qualidade do funcionamento da rede SERVIR.
- Registar, recolher e analisar os dados obtidos.
- Identificar oportunidades de melhoria se as houver e implementar. 55 - Disponibilizar os serviços da rede SERVIR.
- Manter actualizada a base de dados dos utilizadores.
- Criar, enviar e manter um documento de informação para os utilizadores de modo a que estes conheçam das novidades e funcionamento da rede SERVIR. 60 - Elaborar um inquérito de satisfação aos utilizadores do sistema.
Na elaboração do referido projecto, houve que ter em linha de conta as possibilidades e limitações existentes, nomeadamente:
• as comunicações; • o apoio financeiro;
• a disponibilidade das Unidades Militares; • os meios disponibilizados pelo IGeoE.
Quanto às comunicações, e após consultar quer a Direcção dos Serviços de Transmissões (DST) quer o Regimento de Transmissões (RTms), ficou claro que, ao nível do Exército, existem meios humanos qualificados, equipas de intervenção experientes e uma infraestrutura de comunicações bastante boa, ligando todas as Unidades Militares. Da parte das Transmissões do Exército e dos elementos que mais directamente participaram na implementação deste projecto, houve sempre disponibilidade total.
Para um bom desempenho de uma rede com estas características, é essencial um bom sistema de comunicações, de preferência com uma latência inferior a 2 s [Talbot et al., 2002].
Dos testes efectuados (Tabela 4), com várias dimensões de “pacotes de dados” enviados entre o IGeoE e as Unidades Militares (Anexo A), constatou-se que a média dos tempos de transmissão eram inferiores a 1 s.
Tabela 4 - Tempos de Transmissão da rede de dados do Exército.
Dimensão dos pacotes enviados (kB) Tempo (ms)
256 18 512 27 1024 45
Uma forte limitação do projecto é o apoio financeiro disponível, muito reduzido devido às restrições orçamentais. Para iniciar, o projecto tinha apenas uma verba que permitia a compra de 6 receptores GNSS, antenas geodésicas e respectivo software e a realização de pequenas obras de instalação da rede de dados e energia eléctrica, em locais onde a antena e o receptor tenham mesmo que ficar, devido às condicionantes técnicas. Para ampliar, submeteu-se ao Exército um projecto de Investigação e Desubmeteu-senvolvimento com o nome de SERVIR (Sistema de Estações de Referência GPS VIRtuais), que posteriormente veio a ser financiado
por verbas PIDDAC (Programa de Investimentos e Desenvolvimento da Administração Central).
Junto de algumas Unidades Militares, onde possivelmente as estações de referência GNSS seriam colocadas, fez-se uma acção de sensibilização, no sentido de se apurar qual a sua adesão ao projecto. Foram estabelecidos contactos informais com os respectivos Comandantes, explicando em que consistia o projecto e as mais valias para as Unidades, nomeadamente:
• as que tinham equipamento GPS, mais facilmente percebiam o que se pretendia e, por conseguinte, podiam beneficiar de uma infra-estrutura desta natureza; • poderem ver melhorada ou ampliada a capacidade da sua rede de dados, dentro
das possibilidades do IGeoE e das Transmissões do Exército.
Normalmente, as questões que mais preocupavam os Comandantes diziam respeito a: • consumo de energia;
• compromissos financeiros que teriam com o sistema; • hipoteca de meios humanos e materiais que teriam que ter; • questões estéticas.
Os equipamentos a serem colocados têm um baixo consumo de energia (não chega aos 4 W) e todos os custos de instalação e dos equipamentos seriam suportados pelo IGeoE. A única hipoteca que as unidades têm é nomearem um ponto de contacto em cada Unidade, de preferência ligado à área da Informática e Comunicações, porque os grandes problemas que podem surgir é com o sistema de comunicações. Quanto aos aspectos estéticos, não teriam grande impacto, uma vez que as antenas seriam instaladas nos pontos altos da unidade, livre de obstáculos e, sempre que possível, de forma discreta e com acesso reservado, até para não despertar curiosidades.
Quanto aos meios de que o IGeoE dispõe, constata-se que tem uma infraestrutura informática montada e suportada por vários servidores, uma boa rede de dados interna com fibra óptica a 1 GB, além de meios técnicos especializados nesta área. Já dispõe de acesso via internet para o exterior com largura de banda de 4 GB, pelo que a comunicação com os utilizadores do projecto SERVIR será feita preferencialmente por esta via. Dispõe de meios logísticos próprios, especialmente viaturas e condutores. Tem uma Secção de Topografia
equipada com os mais modernos equipamentos GPS do mercado, além de ter experiência em trabalhos de campo, quer com GPS em modo estático e em RTK, quer com estações totais nos trabalhos de pormenor em prédios militares, pelo que já tem alguma capacidade técnica adquirida.
Perante os dados disponíveis, e reunidas as condições acima referidas, procedeu-se à elaboração do projecto SERVIR, definindo-se as linhas de orientação a seguir indicadas.
(1) Objectivo
Implementar uma rede de estações de referência GNSS para posicionamento em tempo real.
(2) Conceito de funcionalidade do sistema
Utilizar um conceito aparentemente simples, que se baseia no princípio de que os erros que afectam os receptores GPS dos utilizadores que estejam no interior da rede, são determináveis pelo sistema, em função dos erros obtidos nas estações envolventes, permitindo calcular as correcções para a posição aproximada do ER – RM;
fazer chegar em tempo real correcções aos equipamentos dos utilizadores do sistema, de modo a obter as coordenadas corrigidas e precisas de qualquer ponto no terreno (localizado no interior desta rede ou fora, mas até uma determinada distância);
permitir que um utilizador estabeleça uma ligação com o centro de cálculo (via WEB, GSM, GPRS ou comunicação rádio), o qual, após processadas as observações GNSS, disponibiliza as correcções diferenciais aplicáveis à área onde pretende executar o trabalho.
(3) Pressupostos
maior cobertura possível de Portugal Continental;
dispor, sempre que possível, as estações de referência GNSS de modo a que as distâncias entre si, sejam, em média, de 80 km [Häkli, 2004];
utilizar os sistemas comunicações militares para diminuição de custos de operação e manutenção;
utilizar, sempre que possível, unidades militares, para mais facilmente garantir a segurança, manutenção do equipamentos e o apoio logístico necessários à implementação e manutenção da rede SERVIR;
implementar estações de referência GNSS de natureza não geodinâmica, devido sobretudo à disponibilidade financeira do IGeoE.
(4) Componentes
o sistema é fundamentalmente constituído por 3 componentes principais: o conjunto de estações de referência GNSS localizadas de forma precisa
ao longo do Território Nacional; o sistema de comunicações fiável;
o centro de cálculo, de vigilância e controlo de todo o sistema. (5) Fases do projecto
Foram planeadas três fases para o projecto SERVIR. A primeira fase do referido projecto foi concluída em Abril de 2006 e, actualmente, existem 7 estações de referência GPS a funcionar (Figura 32), nos seguintes locais: Alcochete, Arrábida, Caldas da Rainha, Paço d’Arcos, Santarém, Mafra e Vendas Novas.
Figura 32 - Fase I do projecto SERVIR.
A segunda fase, a implementar em 2006, prevê a ampliação da rede com mais 13 estações, quer a Norte e a Sul do País, enquanto que a terceira fase, a
realizar a partir de 2007, visa adensar o existente e ampliar a rede no interior do País (Figura 33).
Figura 33 - Fase II e III do projecto SERVIR
( A funcionar; Já instaladas, mas não ligadas à rede SERVIR; Até final de 2006; Planeado para 2007).