CROG - Curso de
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CROG - Curso de
Radioperador em GMDSS
Macaé, RJ
Esta apostila está de acordo com a sequência determinada
pelo sumário da Autoridade Marítima Brasileira.
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Curso CROG - Curso de Radioperador em GMDSS Nome do
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SUMÁRIO
REGRAS FALCK ... 9 OBJETIVO DO CURSO E DAS DISCIPLINAS DO GMDSS: ... 10 DIRETRIZES GERAIS DO CURSO ... 10 PRINCÍPIOS E CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÕES 1.
CONCEITO DE INFORMAÇÃO. OS ASPECTOS QUE COMPREENDEM A 1.1.
COMUNICAÇÃO ENTRE DOIS PONTOS: O TRANSMISSOR, O CANAL DE COMUNICAÇÕES E O RUIDO, O RECEPTOR. ... 15 DIAGRAMA EM BLOCO DE UM TRANSMISSOR E DE UM RECEPTOR, 1.2.
DESCREVENDO SEUS PRINCIPAIS MÓDULOS. ... 16 FAIXA DE FREQUÊNCIA, UNIDADE DE MEDIDAS E SUAS SUBUNIDADES: HZ, 1.3.
KHZ, MHZ E GHZ. O ESPECTRO DE FREQUÊNCIA E AS SUAS FAIXAS E RESPECTIVA UTILIZAÇÃO: LF, MF, HF, VHF, UHF, SHF. ... 18 CONCEITO BÁSICO DE MODULAÇÃO. ... 20 1.4.
OS TIPOS DE MODULAÇÃO E DE EMISSÃO. ... 20 1.5.
OS VÁRIOS MODOS DE COMUNICAÇÕES: DSC, RADIOTELEFÔNIA, NBDP, 1.6.
DADOS. ... 22 OS FUNDAMENTOS ELEMENTARES DAS LINHAS DE TRANSMISSÃO. ... 22 1.7.
AS CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS: IMPEDÂNCIA, PERDAS E REFLEXÃO. ... 23 1.8.
OS FUNDAMENTOS ELEMENTARES DA RADIAÇÃO E PROPAGAÇÃO DE ONDAS 1.9.
ELETROMAGNÉTICAS E OS EFEITOS DO AMBIENTE NA PROPAGAÇÃO. ... 24 PROPAGAÇÃO DE ONDA TERRESTRE, CELESTE E ESPACIAL. O FENÔMENO DA 1.10.
PROPAGAÇÃO EM HF VIA IONOSFERA (MUF E FOT). POSSIBILIDADES DE INTERFERÊNCIA DE RF. ... 25 OS CONCEITOS BÁSICOS MECANISMO DE RADIAÇÃO DE UMA ANTENA. NOÇÕES 1.11.
ELEMENTARES SOBRE AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS (EX.: GANHO, DIRETIVIDADE, PERDA E EFICIÊNCIA). NOÇÕES GERAIS DO DIAGRAMA DE IRRADIAÇÃO. ... 32 FONTES DE ENERGIA E EMISSÃO DAS ESTAÇÕES ... 34 2.
CARACTERÍSTICAS DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO PARA OS EQUIPAMENTOS. ... 34 2.1.
AS FONTES DE ENERGIA PARA ALIMENTAR OS EQUIPAMENTOS DE 2.2.
COMUNICAÇÃO: PRINCIPAL, EMERGÊNCIA E RESERVA... 34 CUIDADOS DE MANUTENÇÃO E ARMAZENAMENTO DE BATERIAS. ... 36 2.3.
AS PRINCIPAIS ANTENAS A BORDO DE NAVIOS E PLATAFORMAS. ... 39 2.4.
OS FATORES DE LOCALIZAÇÃO, INTERFERÊNCIA E CONGESTIONAMENTO DE 2.5.
EMISSÃO. ... 42 AS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DAS ANTENAS: DIMENSÕES; CONEXÕES E 2.6.
ISOLAMENTO. ... 44 OS CUIDADOS DE MANUTENÇÃO DAS CONEXÔES, CONDUTORES E ANTENAS EM 2.7.
AMBIENTE DE ALTA SALINIDADE E UMIDADE. ... 44 PRINCÍPIOS E CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO SERVIÇO MÓVEL MARÍTIMO POR 3.
P á g i n a | 6 OS CONCEITOS BÁSICOS DE COMUNICAÇÕES VIA SATÉLITE MARÍTIMO 3.1.
INTERNACIONAL (INMARSAT). ... 45 COBERTURAS E LIMITAÇÕES DO SISTEMA SATÉLITE. ... 47 3.2.
FREQUÊNCIAS USADAS PARA COMUNICAÇÃO POR SATÉLITE. ... 47 3.3.
TIPOS DE ESTAÇÕES E FUNÇÕES NO SERVIÇO MÓVEL MARÍTIMO POR 3.4.
SATÉLITE: CES/LES; NCS; SES. ... 48 CAPACIDADES DOS EQUIPAMENTOS INMARSAT. ... 49 3.5.
COMUNICAÇÕES DE SOCORRO, URGÊNCIA E SEGURANÇA POR MEIO DE 3.6.
SATÉLITES. ... 53 COMUNICAÇÕES ATRAVÉS DO INMARSAT. ... 57 3.7.
PRINCÍPIOS GERAIS E ESTRUTURA BÁSICA DO GMDSS ... 59 4.
PRINCIPAIS ASPECTOS QUE DERAM ORIGEM AO GMDSS. ... 59 4.1.
PRINCIPAIS VANTAGENS DO GMDSS EM RELAÇÃO AO SISTEMA CONVENCIONAL 4.2.
(SOLAS-74). ... 60 ÁREAS DE COBERTURA MARÍTIMAS. ... 63 4.3.
FUNÇÕES DO GMDSS. ... 65 4.4.
SISTEMAS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NO GMDSS. ... 69 4.5.
SERVIÇOS DE INFORMAÇÕES DE SEGURANÇA MARÍTIMA (MSI). ... 69 4.6.
TIPOS DE COMUNICAÇÕES, ESTAÇÕES E AS FREQUÊNCIAS ATRIBUÍDAS AO 4.7.
SERVIÇO MÓVEL MARÍTIMO. ... 70 FREQUÊNCIAS DE ESCUTA DE SOCORRO GMDSS. ... 77 4.8.
MEIOS PARA ASSEGURAR A DISPONIBILIDADE DOS EQUIPAMENTOS DAS 4.9.
ESTAÇÕES. ... 81 SISTEMAS DE COMUNICAÇÕES GMDSS ... 82 5.
SISTEMA RADIOTELEFÔNICO E INSTALAÇÕES VHF E MF/HF (SSB). ... 83 5.1.
ELABORAÇÃO E PROCEDIMENTOS PARA AS COMUNICAÇÕES DE SOCORRO, 5.2.
URGÊNCIA, SEGURANÇA, TRANSPORTE MÉDICO, PARECER MÉDICO E ROTINA NO GMDSS. ... 86 PRINCÍPIOS GERAIS DO SISTEMA NAVTEX (MSI). ... 97 5.3.
PRINCÍPIOS GERAIS DO SISTEMA RADIOTELEX (NBDP). ... 103 5.4.
UTILIZAÇÃO DO RADIOTELEX (NBDP) NO SERVIÇO MÓVEL MARÍTIMO E NA 5.5.
RECEPÇÃO DE MSI. ... 105 CARACTERÍSTICAS DO INMARSAT. ... 112 5.6.
REDE E SATÉLITES INMARSAT. ... 115 5.7.
MENSAGENS PARA SITUAÇÕES DE SOCORRO, URGÊNCIA, SEGURANÇA, 5.8.
TRANSPORTE MÉDICO, PARECER MÉDICO E ROTINA PELO INMARSAT. ... 116 ESTAÇÃO TERRENA DE NAVIO INMARSAT- C E F77... 122 5.9.
INMARSAT EGC. ... 123 5.10.
SERVIÇO SAFETYNET INTERNACIONAL (MSI). ... 125 5.11.
SISTEMA DE CHAMADA SELETIVA DIGITAL (DSC). ... 126 5.12.
PRINCIPIOS GERAIS E CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DA DSC. ... 127 5.13.
P á g i n a | 7 COMUNICAÇÕES DE SOCORRO, URGÊNCIA, SEGURANÇA E ROTINA DA DSC. 130 5.14.
MODOS DE CHAMADA E O USO DA IDENTIDADE NO SERVIÇO MÓVEL MARÍTIMO 5.15.
(MMSI) DA DSC. ... 143 INFORMAÇÕES DE TRÁFEGO DA DSC: ALERTA DE SOCORRO, TIPOS DE 5.16.
CHAMADA E MENSAGENS, E FREQUÊNCIAS E CANAIS DE CHAMADA E DE TRABALHO.145 FACILIDADES E USO DO DSC. ... 148 5.17.
TRANSCEPTORES PORTÁTEIS VHF. ... 150 5.18.
AVARIAS MAIS COMUNS NOS EQUIPAMENTOS DE UMA ESTAÇÃO DE 5.19.
PLATAFORMA OU NAVIO. ... 151 UTILIZAÇÃO DOS RECURSOS DISPONÍVEIS PARA TESTE NOS EQUIPAMENTOS E 5.20.
A IMPORTÂNCIA DE PROCEDER AS VERIFICAÇÕES. ... 152 OUTROS SISTEMAS GMDSS ... 155 6.
CARACTERÍSTICAS GERAIS DA EPIRB NO SISTEMA COSPAS–SARSAT. ... 155 6.1.
TRANSPONDER RADAR DE BUSCA E SALVAMENTO (SART). ... 164 6.2.
AIS – SART ... 166 6.3.
PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS PARA AS COMUNICAÇÕES GERAIS. ... 168 7.
TROCA SATISFATÓRIA DE COMUNICAÇÕES IMPORTANTES PARA A SEGURANÇA 7.1.
DA VIDA HUMANA NO MAR, USANDO A LÍNGUA INGLESA, TANTO ESCRITA COMO FALADA. ... 168 PROCEDIMENTOS OBRIGATÓRIOS DE COMUNICAÇÕES GERAIS. ... 170 7.2.
PRINCIPAIS REQUISITOS DA ANATEL PARA A OPERAÇÃO DE ESTAÇÃO PRIVADA. 7.3.
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PROTEÇÃO DAS FREQUÊNCIAS DE SOCORRO ... 190 8.
MEDIDAS PARA EVITAR INTERFERÊNCIAS PREJUDICIAIS. ... 190 8.1.
TESTES A SEREM REALIZADOS NAS FREQUÊNCIAS DE SOCORRO. ... 191 8.2.
PROCEDIMENTOS PARA AS COMUNICAÇÕES, NA CENA DE AÇÃO, DURANTE O 8.3.
TRÁFEGO DE SOCORRO. ... 192 CUIDADOS PARA EVITAR ALARMES FALSOS. ... 194 8.4.
PROCEDIMENTOS PARA CANCELAR OS ALARMES FALSOS. ... 195 8.5.
BUSCA E SALVAMENTO ... 196 9.
ATIVIDADES RELACIONADAS COM A BUSCA E SALVAMENTO. ... 196 9.1.
ANEXOS ... 214 10.
FREQUÊNCIAS X CANAIS EM VHF DO SERVIÇO MÓVEL MARÍTIMO – MODO 10.1.
INTERNACIONAL ... 214 ANEXO 2 – CÓDIGO DE DOIS DÍGITOS (INMARSAT). ... 216 10.2.
ANEXO 3 – CÓDIGO DE PAÍSES (INMARSAT) ... 218 10.3.
ANEXO 4 – CÓDIGO Q ... 219 10.4.
ANEXO 5: CÓDIGO FONÉTICO INTERNACIONAL ... 221 10.5.
ANEXO 6 – PROCEDIMENTOS PARA OBTER A CARTEIRA DE OPERADOR RÁDIO 10.6.
P á g i n a | 8 ANEXO 7 – REGIMENTO DE BANDEIRAS DO CIS. ... 226 10.7.
ANEXO 8 – PROCEDIMENTOS PARA CANCELAR ALARMES FALSOS. ... 229 10.8.
ANEXO 9 – LISTA DE CENTROS DE COORDENAÇÃO DE SALVAMENTO MARÍTIMO 10.9.
(MRCCS). ... 230 ANEXO 10 – GUIA DE OPERAÇÃO GMDSS PARA COMANDANTES EM 10.10.
EMBARCAÇÕES EM SITUAÇÕES DE SOCORRO. ... 232 ANEXO 11 - GUIA PARA COMANDANTES QUANDO OUTRO NAVIO ESTIVER EM 10.11.
PERIGO. ... 233 ANEXO 12 - AÇÕES DE UMA EMBARCAÇÃO QUANDO RECEBE UM DISTRESS EM 10.12.
VHF OU MF (DSC). ... 234 ANEXO 13 - AÇÕES DE UMA EMBARCAÇÃO QUANDO RECEBE UM DISTRESS EM 10.13.
HF (DSC). ... 235 GLOSSÁRIO ... 236 11.
BASES ELETRÔNICAS DE DADOS ... 243 12.
BIBLIOGRAFIA ... 243 13.
EXERCÍCIO ... 246 14.
EXERCÍCIOS REFERENTES AO CAPÍTULO 1 ... 246 14.1.
EXERCÍCIOS REFERENTES AO CAPÍTULO 2 ... 249 14.2.
EXERCÍCIOS REFERENTES AO CAPITULO 3 ... 251 14.3.
EXERCÍCIOS REFERENTES AO CAPITULO 4 ... 253 14.4.
EXERCÍCIOS REFERENTES AO CAPITULO 5 ... 256 14.5.
EXERCÍCIOS REFERENTES AO CAPITULO 6 ... 259 14.6.
EXERCÍCIOS REFERENTES AO CAPITULO 7 ... 260 14.7.
EXERCÍCIOS REFERENTES AO CAPITULO 8 ... 261 14.8.
EXERCÍCIOS REFERENTES AO CAPITULO 9 ... 262 14.9.
EXERCÍCIOS EXTRAS ... 263 14.10.
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REGRAS FALCK
Respeite todos os sinais de advertência, avisos de segurança e instruções; Roupas soltas, jóias, piercings etc. não devem ser usados durante os
exercícios práticos;
Não é permitido o uso de camiseta sem manga, “shorts” ou minissaias, sendo obrigatório o uso de calças compridas e de calçados fechados;
Terão prioridade de acessar o refeitório, instrutores e assistentes;
Não transite pelas áreas de treinamento sem prévia autorização. Use o EPI nas áreas recomendadas;
Os treinandos são responsáveis por seus valores. Armários com cadeado e chaves estão disponíveis e será avisado quando devem ser usados. A FALCK Safety Services não se responsabiliza por quaisquer perdas ou danos;
O fumo é prejudicial à saúde. Só é permitido fumar em áreas previamente demarcadas;
Indivíduos considerados sob efeito do consumo de álcool ou drogas ilícitas serão desligados do treinamento e reencaminhados ao seu empregador; Durante as instruções telefones celulares devem ser desligados;
Aconselha-se que as mulheres não façam o uso de sapato de salto fino; Não são permitidas brincadeiras inconvenientes, empurrões, discussões e
discriminação de qualquer natureza;
Os treinandos devem seguir instruções dos funcionários da FALCK durante todo o tempo;
É responsabilidade de todo treinando assegurar a segurança do treinamento dentro das melhores condições possíveis. Condições ou atos inseguros devem ser informados imediatamente aos instrutores;
Fotografias, filmagens ou qualquer imagem de propriedade da empresa, somente poderá ser obtida com prévia autorização;
Gestantes não poderão realizar os treinamentos devido aos exercícios práticos;
Se, por motivo de força maior, for necessário ausentar-se durante o período de treinamento, solicite o formulário específico para autorização de saída. Seu período de ausência será informado ao seu empregador e se extrapolar o limite de 10% da carga horária da Disciplina, será motivo para desligamento;
A Falck Safety Services garante a segurança do transporte dos treinandos durante a permanência na Empresa em veículos por ela designados, não podendo ser responsabilizada em caso de transporte em veículo particular; Os Certificados/Carteiras serão entregues à Empresa contratante. A entrega
ao portador somente mediante prévia autorização da Empresa contratante. Alunos particulares deverão aguardar o resultado das Avaliações e, quando aprovados, receberem a Carteira do Treinamento;
Pessoas que agirem em desacordo com essas regras ou que intencionalmente subtraírem ou danificarem equipamentos serão responsabilizadas e tomadas às providências que o caso venha a exigir.
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OBJETIVO DO CURSO E DAS DISCIPLINAS DO GMDSS:
Qualificar o aluno, não aquaviário, para exercer as tarefas de Radioperador Geral, de acordo com a Regra IV/2 da Convenção Internacional STCW-1978 e suas emendas e Tabela IV/2 da Seção A-IV/2 do Código STCW-1978 e suas emendas e as Normas da Autoridade Marítima Brasileira.
Proporcionar ao aluno conhecimentos básicos sobre como operar os sistemas de radiocomunicações a bordo.
Proporcionar, por meio da prática intensiva, a operação de variados equipamentos que compõem os diversos sistemas de comunicações existentes a bordo.
DIRETRIZES GERAIS DO CURSO
Quanto à Estruturação do Curso
a) Este currículo contém os conhecimentos mínimos necessários para a certificação do aluno em conformidade com as exigências especificadas no "Propósito Geral" deste curso.
b) Este curso será ministrado por Instituição credenciada pela DPC, conforme NORMAM específica.
c) No início do curso deverá ser feito um teste, simples e objetivo, para verificar os conhecimentos anteriores que os alunos possuem. Desta forma, o instrutor poderá direcionar melhor as aulas, visando à proficiência do curso. Se o nível de conhecimentos aferidos dos alunos não for adequado para a aprendizagem, durante o curso poderá ser distribuído textos e/ou manuais para estudos domiciliar, como objetivo de nivelar esses conhecimentos. d) O curso será composto de aulas teóricas e de exercícios práticos que habilite
os alunos a:
- Operar os equipamentos da estação da plataforma aplicando as técnicas, normas e acordos nacionais e internacionais.
- Cumprir as normas e procedimentos para transmissão e recebimento de mensagens de rotina, segurança, urgência e socorro no sistema GMDSS e outros existentes abordo.
- Executar os testes de funcionamento, ajustes básicos dos equipamentos de comunicações e seus acessórios da estação no mar.
e) A parte prática é essencial para a qualificação do operador, dessa forma as aulas práticas deverão ser no máximo com dez (10) alunos. O curso, abrangendo teoria e prática, poderá ser ministrado para até vinte (20) alunos, desde que a grade curricular, os instrutores, monitores, e centro de simulação tenha equipamentos para cumprir a carga horária prescrita de exercícios práticos.
f) O candidato, no ato da matrícula, deverá apresentar à instituição que vai ministrar o curso cópia e o original (para verificação) ou cópia autenticada que comprovem:
- conclusão do ensino médio ou profissionalizante;
P á g i n a | 11 - atestado de boas condições de saúde física e mental;
- apresentar diploma, certificado ou declaração que possui conhecimentos de inglês e computação, em nível básico, que permita obter conhecimentos visando realizar comunicações a bordo na linguagem técnica internacional. g) O número básico de tempos-aula diários deverá ser 08 (oito), com duração de
50 minutos cada, seguidos de um intervalo de dez (10) minutos entre eles. h) Na abertura do curso deverá ser explanado aos alunos detalhes das
atividades do curso e os requisitos obrigatórios de aprovação do curso.
QUANTO ÀS TÉCNICAS DE ENSINO
O curso será desenvolvido utilizando-se as técnicas de aula expositiva, na parte teórica, e demonstração seguida de operação individual de equipamentos na parte prática.
QUANTO À FREQUÊNCIA ÀS AULAS
a) A frequência às aulas e às demais atividades programadas é obrigatória. b) O aluno deverá obter o mínimo de 90% de frequência no total das aulas ministradas no curso.
c) Para efeito das alíneas acima, será considerado falta: o não comparecimento às aulas ou o atraso superior a 10 minutos do início de qualquer atividade programada ou a saída não autorizada durante o seu desenvolvimento.
QUANTO À AFERIÇÃO DO APROVEITAMENTO E À HABILITAÇÃO DO ALUNO
a) A aprendizagem do aluno será aferida por meio de prova (s) escrita (s) versando sobre os conteúdos das disciplinas.
b) Na avaliação teórica será utilizada uma escala de 0 (zero) a 10 (dez), com aproximação a décimos.
c) Na avaliação dos exercícios práticos será atribuído conceito satisfatório ou insatisfatório. Eventualmente, poderá ser identificado aluno com dificuldade de adequação à linguagem e vida a bordo, nesse caso poderá ser indicado uma orientação pedagógica vocacional.
d) Ao final da parte prática, será estabelecido um conjunto de quatro (4) testes de transmissão/recepção em situações críticas de emergência, socorro e segurança como avaliação da parte prática. Para obter o grau satisfatório o aluno deverá ter realizado a transmissão/recepção com sucesso em 50% dos testes. Abaixo de 50% será considerado insatisfatório.
f) Ao final do curso, o aluno aprovado fará jus a um certificado de acordo com modelo previsto em NORMAM específica, preparado pela Instituição, onde foi ministrado o curso, registrado e assinado pelo Agente da Autoridade Marítima da área.
QUANTO À APROVAÇÃO NO CURSO a) Será considerado aprovado o aluno que:
- obtiver nota igual ou superior a 6,0 (seis), em uma escala de 0 a 10 (zero a dez) na avaliação teórica e alcançar o conceito satisfatório nas atividades práticas.
- Tiver a frequência mínima exigida (90%).
b) Caso o aluno não cumpra as condições descritas nas alíneas acima, será considerado reprovado.
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PRINCÍPIOS E CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE UM
1.
SISTEMA DE COMUNICAÇÕES
Até o século XIX, os salvamentos só podiam ser feitos por embarcações que estivessem próximas daquelas que pediam socorro. Os pedidos eram enviados por sinalização sonora e por bandeiras, tendo seu alcance muito limitado.
Com a invenção do rádio por Guglielmo Marconi em 1895 e a concepção do primeiro transmissor e receptor pelo russo Popov, as comunicações em geral tiveram um grande progresso, e em particular o socorro e a segurança no mar, pondo fim ao isolamento dos navios e a sua tripulação em relação a outras pessoas no mar, como em terra.
O equipamento rádio foi usado pela primeira vez para salvar vidas no mar em março de 1899, quando um navio-farol recebeu o sinal radiotelegráfico do navio “Elbe”, avisando que estava encalhado. Desde então o equipamento rádio tem sido o fundamento dos sistemas de socorro e segurança usados por navios no mar.
Em 1901, foi realizada a primeira radiocomunicação entre continentes, de Poldhu (UK) e a Terra Nova (Canadá) com a transmissão da letra “S” (três pontos) pelo Código Morse, fato que marcou o início da era da telegrafia sem fio. Com este desenvolvimento das comunicações rádio, foi verificado que para ser eficaz, um sistema de socorro e segurança no mar, com o uso do rádio, teria de ser estabelecido com regras baseadas, em acordos internacionais considerando os tipos de equipamentos, as frequências rádio usadas e procedimentos operacionais.
O primeiro acordo internacional foi estabelecido sob os auspícios do predecessor da União Internacional de Telecomunicações (UIT). Muitos dos procedimentos operacionais para a Telegrafia Morse estabelecidos na virada do século XIX têm sido mantidos até o momento.
Em 1974 foi adotada a Convenção Internacional para a Salvaguarda da Vida no Mar (SOLAS 1974), vindo a tornar-se um dos principais instrumentos da Organização Marítima Internacional (IMO), para regulamentar a indústria de construção naval, levando em conta, principalmente a segurança das embarcações e também a parte de comunicações.
O sistema de socorro e segurança usado pelas empresas de navegação em todo o mundo até 1992, como definido no capítulo IV da Convenção SOLAS 1974 e pelo Regulamento Rádio da UIT, determinava uma contínua escuta em Radiotelegrafia Morse em 500 kHz para navios de passageiros, independente do tamanho, e navios de carga de 1600 tonelagens de arqueação bruta e acima. A Convenção também estabeleceu uma escuta radiotelefônica em 2182khz e 156,800 MHz (VHF canal 16) em todos os navios de passageiros e navios de carga de 300 tonelagens de arqueação bruta e acima.
O sistema tendo sido confiável em muitos anos era limitado pelo seu curto alcance (até cerca de 100 milhas), o alerta era gerado manualmente e com escuta auditiva, necessitando de operador radiotelegrafista qualificado; diante
P á g i n a | 13 destes fatos, era necessária uma melhora. Com os avanços da tecnologia os membros governamentais da IMO começaram a estudar como utilizar esta moderna tecnologia para o ambiente marítimo.
O novo sistema, chamado de Sistema Global Marítimo de Socorro e Segurança (GMDSS) foi adotado pela IMO em 1988 e substituiu o sistema radiotelegráfico Morse em 500 kHz. O GMDSS proporciona confiáveis comunicações navio-para-terra em complemento às comunicações de alerta navio-para-navio.
O novo sistema é automatizado e usa alertas navio-para-terra por meio de comunicações terrestres e por satélite e comunicações subsequentes. O GMDSS se aplica para todo navio de carga de 300 toneladas de arqueação bruta e acima, e para todos os navios de passageiros, independente do tamanho, ambos em viagens internacionais.
O GMDSS tem os seguintes propósitos:
Possibilitar que uma embarcação em situação de socorro possa alertar as autoridades de busca e salvamento (SAR) em terra, bem como à navegação em sua vizinhança, a fim de obter uma resposta para ser auxiliada, no menor tempo possível;
Proporcionar aos navegantes informações de segurança marítima (MSI), a fim de que façam uma navegação segura e/ou sejam alertados de um incidente SAR na área em que navegam.
As exigências para radiocomunicações no GMDSS estão contidas no novo capítulo IV da SOLAS 1974, adotado na Conferência sobre o GMDSS em 1988, com emendas para atender o novo sistema. O período de transição do antigo para o novo sistema teve início em 1 de fevereiro de 1992 e continuou até 1 de fevereiro de 1999 e foi estabelecido com este prazo, para que a indústria superasse quaisquer problemas inesperados, na implementação do novo sistema.
Com as emendas à SOLAS em 1988 para a instalação dos equipamentos GMDSS, os principais pontos a serem cumpridos, são os que se seguem:
Todos os navios devem ser equipados com o receptor NAVTEX e uma EPIRB satélite, a partir de 1/AGO/1993;
Todos os navios construídos após 1/FEV/1992 devem ser equipados com SART e transceptor portátil em VHF para a embarcação de sobrevivência até 1/fev/1995;
Todos os navios construídos após 1/fev/1995 têm que cumprir com as exigências para o GMDSS;
Todos os navios devem ser equipados com, pelo menos, um radar capaz de operar na banda de 9 GHz até 1/fev/1995;
Todos os navios devem cumprir com todas as exigências apropriadas ao GMDSS até 1/fev/1999.
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Emendas adotadas em 1995 introduziram as seguintes exigências:
Painel de socorro e painel de alarme de socorro instalados em navios de passageiros, em local de fácil observação e fácil compreensão;
Nos navios de passageiros o emprego das frequências aeronáuticas 121,5 MHz e 123,1 MHz, nas radiocomunicações na cena de ação;
Em navios de passageiros terem, durante incidentes de socorro, pelo menos, uma pessoa designada para somente executar serviços de radiocomunicações.
Os navios de passageiros terem disponível a informação de posição continuamente e automaticamente fornecida, para importantes equipamentos de radiocomunicações e serem incluídas em um alerta de socorro inicial.
Em 1998, foram introduzidas novas emendas à SOLAS, como se segue:
Exigência em todos os navios de um equipamento de atualização automática de posição nos alertas de socorro;
Exigência de teste anual na EPIRB satélite, principalmente na estabilidade da sua frequência;
Com o aumento da necessidade de informações em bancos de dados para auxiliar as atividades de busca e salvamento, foi atribuída uma adicional incumbência às Administrações Nacionais em fazer, uma adequada atualização de registro das identidades dos equipamentos GMDSS embarcados e tornando estas informações disponíveis para os Centros de Coordenação de Salvamento, em um banco de dados.
O capítulo V (Segurança de Navegação) da SOLAS foi alterado em 2000 com a introdução de um novo equipamento de navegação conveniente para os navios e em particular na sua condução, baseado em um Sistema de Identificação Automática (AIS). Este equipamento a bordo, basicamente é um transponder AIS, que opera utilizando a faixa de radiotelefonia em VHF.
Em 2002, emendas adotadas à SOLAS, através do Comitê de Segurança Marítima, não tornam mais obrigatória a escuta permanente em 2182 kHz em radiotelefonia.
Devido a um grande número de embarcações que não são sujeitas à Convenção SOLAS e de que muitas ainda não adotaram as técnicas do GMDSS, o Comitê de Segurança Marítima em 2004, chegou à conclusão que a escuta no canal 16 deve ser exigida e mantida até um futuro previsível com vista a fornecer:
Um canal de comunicação e alerta de socorro para embarcações não-SOLAS;
Comunicações passadiço a passadiço para navios SOLAS. Com isto, as disposições da regra 12 do capítulo IV da SOLAS, permanecem inalteradas, de que todos os navios, enquanto no mar, devem permanecer onde praticável, em contínua escuta no canal 16.
P á g i n a | 15 Emendas também, em 2002, foram adotadas na regra 26 do capítulo III da SOLAS, em aumentar o número de transponderes radar (SART) a serem conduzidos em navios de passageiros tipo roll-on roll-off (ro-ro) devido a dificuldade experimentada em localizar múltiplas balsas salva-vidas, após um acidente.
Deste modo, agora este tipo de navio terá de ser equipado na razão de um (1) transponder radar (SART) para cada quatro (4) balsas salva-vidas. Para navios de passageiros, tipo transatlântico em viagens internacionais, a proporção é de um (1) SART para cada bote salva- vidas.
Em 2002 foi adotado um novo capítulo XI da SOLAS, referente a medidas especiais para intensificar a segurança marítima.
Com isso, em particular, foi exigida a instalação de um Sistema de Alerta de Segurança para o Navio (SSAS), como adicional aos alertas de socorro e segurança do GMDSS.
Também em 2006, foi adicionado ao capítulo V da SOLAS o Sistema de Identificação e Acompanhamento de Navios a Longa Distância (L-RIT), que está operacional desde 31 de dezembro de 2008.
Em 1 de janeiro de 2010, foi adotado o equipamento AIS – SART (Sistema de Identificação Automática – Transmissor de Busca e Salvamento), para uso no GMDSS, empregando dois canais em VHF.
CONCEITO DE INFORMAÇÃO. OS ASPECTOS QUE COMPREENDEM A 1.1.
COMUNICAÇÃO ENTRE DOIS PONTOS: O TRANSMISSOR, O CANAL DE COMUNICAÇÕES E O RUIDO, O RECEPTOR.
A informação é um conjunto organizado de dados (voz, imagens e textos), que constitui uma mensagem sobre um determinado evento. A informação permite resolver problemas e tomar decisões, tendo em conta que o seu uso racional é a base do conhecimento.
Transmissor
Transmissor é um dispositivo eletrônico que, com a ajuda de uma antena, propaga um sinal eletromagnético, podendo ser de rádio, televisão ou outras telecomunicações.
Através de um transmissor de rádio é possível comunicar com outra pessoa que tenha um receptor de rádio e que esteja sintonizado na mesma frequência de transmissão. Pode transmitir-se voz e dados através de um transmissor de rádio.
O transmissor pode também transmitir vídeo, mas a sua engenharia é ligeiramente diferente do transmissor de rádio, possibilitando ao mesmo transmitir imagens.
P á g i n a | 16 Ruído
É qualquer fator que perturbe, confunda ou interfira na comunicação, podendo ocorrer em qualquer estágio do processo de comunicação. Pode ocorrer durante a passagem através do canal. Um sinal de rádio, por exemplo, pode ser distorcido pelo mau tempo.
O ruído é o resultado da agitação térmica dos elétrons existentes na matéria, na forma de corrente ou eletromagnética. Possuem amplitudes e fases variáveis fazendo-se presente em todo o espectro de frequências, particularmente no canal rádio. Existem dois tipos de ruídos que interferem os sinais elétricos da informação: Ruídos Externos e Internos.
Os ruídos internos são gerados por equipamentos eletrônicos, por exemplo, amplificadores e receptores.
Os ruídos externos são captados pela antena e amplificados. Os tipos de ruídos externos presentes no canal rádio são:
Ruído atmosférico;
Ruído cósmico;
Ruído provocado pelo homem;
Relação sinal / ruído Receptor
Após captar a onda modulada, o receptor deverá basicamente retirar a mensagem da onda portadora. Captado pela antena do receptor, a onda eletromagnética é demodulada e transformada em ondas sonoras, sinais digitais ou analógicos.
Transceptor
O transceptor funciona de duas maneiras, como transmissor e receptor. Pois, na sua engenharia ele é composto por ambos os elementos, possibilitando a recepção e transmissão de sinais de rádio e telefone entre duas estações. Um exemplo clássico de transceptor é o celular.
DIAGRAMA EM BLOCO DE UM TRANSMISSOR E DE UM RECEPTOR, 1.2.
DESCREVENDO SEUS PRINCIPAIS MÓDULOS.
A figura abaixo mostra o diagrama de bloco do gerador de sinal. O sistema é feito para transportar vários sinais de áudio digitais junto com sinais de dados. Sinais áudio e de dados são considerados como componentes de serviço que podem ser agrupados em serviços.
Cada sinal de serviço é codificado individualmente na fonte, no erro protegido e no tempo da fonte intercalado no codificador do canal. Então os sinais dos serviços são amplificados e modulados, de acordo com a configuração pré-determinada do modulador, podendo também ser ajustável. O sinal de saída do modulador é combinado com o oscilador aonde será gerado uma oscilação para impulsionar o sinal e esta oscilação é que gera a frequência.
P á g i n a | 17 O sinal é selecionado no sintonizador passando somente as faixas destinadas às radiofrequências desejadas, a saída digitalizada é alimentada no demodulador. Uma parte vai para o decodificador de canal (Channel Decoder) para eliminar os erros de transmissão e a outra parte é enviada ao FIC que será repassada para a interface do usuário onde ele irá selecionar o serviço desejado, ajustando o receptor apropriadamente.
Os dados vindos do demodulador serão enviados para a parte de áudio do rádio, onde serão produzidos os sons, ou para a parte de dados para ser apresentado no display do equipamento.
P á g i n a | 18 FAIXA DE FREQUÊNCIA, UNIDADE DE MEDIDAS E SUAS 1.3.
SUBUNIDADES: HZ, KHZ, MHZ E GHZ. O ESPECTRO DE FREQUÊNCIA E AS SUAS FAIXAS E RESPECTIVA UTILIZAÇÃO: LF, MF, HF, VHF, UHF, SHF.
Hz (Hertz) é a unidade de medida de frequência recomendada pelo Sistema Internacional de medidas (para substituir o C/s ciclo por segundo usado antigamente) e, é uma homenagem a Rudolf Hertz, físico, que provou haver ondas eletromagnéticas.
Hz = Unidade básica para medida de frequência. kHz = 1.000Hz;
MHz = 1.000.000Hz; GHz = 1.000.000.000Hz; THz = 1.000.000.000.000Hz; Comprimento de Onda
As ondas de rádio se propagam no espaço, a uma velocidade aproximada de 300.000 km/s (a velocidade da luz) e o comprimento de onda é:
𝜆 =
𝑐
𝑓
Sendo λ = comprimento de onda, c = velocidade da luz no vácuo e f = frequência. Poderemos concluir que o comprimento de onda é inversamente proporcional à frequência
P á g i n a | 19
- Comunicações a média e longa distância - Radiodifusão
- Comunicações a média e longa distância - Radiodifusão
- Auxílio à navegação (radionavegação) - Comunicações a média distância - Radiodifusão
- Radiotelefonia - Navtex
- Comunicações a média e longa distância - Radiotelefonia
- Navtex
- Comunicações a curta distância - Radiodifusão FM
- Televisão
- Radiocomunicação móvel
- Auxílio à navegação (radionavegação) - Radar
- Televisão
- Ligação telefônica multi-canal - Comunicações via satélite - Radiocomunicação móvel
- auxílio à navegação (radionavegação) - Radar
- Ligação telefônica multi-canal - Comunicação via satélite - Radiocomunicação móvel - Radar e SART
EHF (30 GHz a 300 GHz) - Comunicação via satélite - Radar
-Radio enlace com antena diretiva para transmissão de dados.
-Transmissão de dados em redes Wireless.
UHF (300 MHz a 3 GHz)
SHF (3 GHz a 30 GHz)
THF (300 GHz a 3000GHz)
Uso das faixas de radiofrequência
VLF (3 kHz A 30 kHz) LF (30 kHz a 300 kHz) MF (300 kHz a 4 MHz) HF (4 MHz a 30 MHz) VHF (30 MHz a 300 MHz) Faixa de Frequência
A faixa de MF para as comunicações marítimas à média distância compreende a faixa de 1605 kHz a 4000 kHz.
A faixa de HF para as comunicações marítimas à longa distância compreende a faixa de 4000 kHz a 27500 kHz.
A faixa de VHF para as comunicações marítimas à curta distância compreende a faixa de 156 MHz a 174 MHz.
FAIXA DE FREQUÊNCIA
ABREVIATURA
3 kHz a 30 kHz
VLF
30 kHz a 300 kHz
LF
300 kHz a 4000 kHz
MF
4 MHz a 30 MHz
HF
30 MHz a 300 MHz
VHF
300 MHz a 3000 MHz
UHF
3 GHz a 30 GHz
SHF
30 GHz a 300 GHz
EHF
P á g i n a | 20 CONCEITO BÁSICO DE MODULAÇÃO.
1.4.
A maioria dos sinais, da forma como são fornecidos pelo transdutor, não podem ser enviados diretamente através dos canais de transmissão. Consequentemente, uma onda portadora cujas propriedades são mais convenientes aos meios de transmissão, é modificada para representar a mensagem a ser enviada.
A modulação é a alteração sistemática de uma onda portadora de acordo com a mensagem (sinal modulante), e pode incluir também uma codificação, ou seja, é o processo no qual a comunicação é adicionada a ondas eletromagnéticas para que seja transportada.
A demodulação ocorre na recepção em que a onda eletromagnética modulada é separada da informação para que esta seja compreendida.
OS TIPOS DE MODULAÇÃO E DE EMISSÃO. 1.5.
Modulação em Amplitude (AM)
A amplitude (altura) da portadora de um transmissor é variada de acordo como o sinal modulador. A frequência e a fase da portadora são mantidas constantes. Um sinal AM é muito sujeito a estática e a outras interferências elétricas.
Frequência Modulada (FM)
A amplitude da portadora é mantida constante. A FM é menos suscetível que a AM a certos tipos de interferência, como a causada por temporais e por correntes elétricas fortuitas de equipamentos e outras fontes relacionadas. Esses ruídos afetam a amplitude da onda de rádio, mas não sua frequência, assim um sinal de FM permanece virtualmente inalterado.
Desvantagem: a propagação por frequência modulada (FM) possui um alcance limitado.
P á g i n a | 21 Modulação por Fase (PM)
É uma modulação que varia a fase da portadora de acordo com os dados a serem transmitidos. É normalmente utilizada para transmissão de dados.
Tipos de Emissão
Este sistema de designação foi aprovado em 1979 na Conferência Mundial de Radiocomunicações (WARC 79), e deu origem ao Regulamento das Radiocomunicações, que entrou em vigor em 1 de janeiro de 1982.
Na modulação de uma onda eletromagnética podemos identificar o tipo de informação em transformação. Sendo assim encontramos a informação revelada por sinais de texto, dados digitais, áudio (voz, música) e máquinas.
O primeiro caractere revela a técnica de modulação a ser utilizado, o segundo revela o tipo de sinal modulado, e o terceiro revela o tipo de informação existente.
Técnica de Modulação
Temos as seguintes técnicas de modulação: A = Modulação por Amplitude com Banda dupla; F = Modulação por Frequência;
G = Modulação por Fase;
H = Modulação por Amplitude com Banda Única, Portadora Cheia; J = Modulação por Amplitude com Banda Única, Portadora Suprimida;
P á g i n a | 22 R = Modulação por Amplitude com Banda Única, Nível Reduzido ou Variável.
Quanto a natureza do sinal, temos: 1 = Portadora Chaveada;
2 = Tom Modulado;
3 = Sinal Analógico (voz ou música). Em relação ao tipo de informação contida: A = Telégrafo;
B = Sinal de Máquina (automático); C = Fax;
E = Voz.
Temos como exemplos de classificação de emissão:
J3E = Telefonia com portadora suprimida e banda lateral única; H3E= Telefonia com portadora cheia e banda lateral única; R3E= telefonia com portadora reduzida e banda lateral única.
OS VÁRIOS MODOS DE COMUNICAÇÕES: DSC, RADIOTELEFÔNIA, 1.6.
NBDP, DADOS.
Receptores navtex e egc;
Transceptores portáteis de vhf.
Instalação de rádio vhf;
Instalação de rádio mf/hf;
Equipamento de comunicação via satélite;
Chamada seletiva digital (dsc), utilizada nas instalações mf, hf e vhf.
Observação: Os modos de comunicações supracitados serão conceituados no capítulo 5.
Como estabelecido pela publicação SOLAS em seu capítulo IV, subitem 4.1: toda embarcação deverá ter condições de transmitir um pedido de socorro por pelo menos dois meios de comunicação no sentido NAVIO X TERRA, pois os órgãos em TERRA dispondo de informações detalhadas, tomarão todas as ações e decisões sobre aquele pedido de socorro.
OS FUNDAMENTOS ELEMENTARES DAS LINHAS DE TRANSMISSÃO. 1.7.
Uma linha de transmissão é um dispositivo para transmitir ou guiar energia de RF gerada pelo aparelho transmissor à antena. Sendo desejável transmitir a energia com um mínimo de atenuação possível, tendo as perdas de calor e radiação tão pequenas quanto possíveis, tem-se a condução de energia
P á g i n a | 23 de um ponto a outro confinado dentro da linha de transmissão onde a onda transmitida é unidimensional no sentido em que ela não se espalha pelo espaço, mas segue percorrendo um caminho ao longo da linha. Dessa forma, o termo linha de transmissão inclui não somente linhas de transmissão coaxiais ou de dois fios, (paralelos ou torcidos) mas também guias de onda ou fibra ótica.
Cada tipo de linha de transmissão tem destinação especifica em função da faixa de frequência e da potência de trabalho, custo e características elétricas e mecânicas distintas.
Conectores macho e fêmea são utilizados para facilitar a conexão com a antena, com o rádio, para utilização de aparelhos de medição no circuito ou para facilitar a manutenção.
Em se tratando da utilização em radiofrequência linha de transmissão pode servir em dois sentidos, para conduzir a energia eletromagnética que vai ser emitida pela antena em forma de sinais eletromagnéticos, quanto para conduzir a energia absorvida pela antena até a unidade receptora.
Infelizmente a linha de transmissão não é perfeitamente eficiente, ocorre perdas da quantidade de energia que chega a antena à medida que o comprimento do cabo aumenta. Em um cabo curto o efeito dessa atenuação geralmente é insignificante.
A linha de transmissão mais utilizada é o cabo coaxial que é composto de um fio condutor envolvido por um dielétrico isolante no formato cilíndrico o qual é revestido por uma malha fina de fios trançados, conhecido como shielding, estando todo o conjunto envolvido por uma capa de proteção.
AS CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS: IMPEDÂNCIA, PERDAS E 1.8.
REFLEXÃO. Impedância
Impedância é a resistência que a bobina oferece ao sinal de áudio. Ou seja, o enrolamento da bobina do alto-falante exerce uma resistência à passagem da corrente elétrica, dependendo do material, secção transversal, temperatura e do comprimento do fio. Esta resistência é medida em ohms, da mesma forma que um resistor.
P á g i n a | 24 A resistência à corrente contínua não é idêntica à resistência à corrente alternada, que embora sendo medida na mesma unidade (ohms), é chamada “impedância” e tem como uma de suas características aumentar com a frequência da corrente, dependendo, porém das características da bobina móvel e do alto-falante.
A impedância é importante para a adaptação do alto-falante à saída do amplificador, sendo que a impedância de ambos devem ser iguais para evitar perder a eficiência ou danificar o próprio aparelho.
Assim, foi criado o termo “casar a impedância” dos equipamentos, ou seja, igualar a impedância de saída do aparelho com a impedância da bobina do alto-falante.
Perdas
A perda de retorno está diretamente relacionada a estas variações de impedância para uma dada frequência provocando reflexões do sinal transmitido e gerando perda do sinal original que se dirige a carga. Este fenômeno existe em todos os cabos de transmissão de sinal inclusive nos de transmissão de energia e não há como evitá-lo, contudo o que os fabricantes podem fazer é através do aprimoramento de seu processo industrial manter a perda de retorno resultante dos processos industriais dentro de certos limites.
Reflexão
Quando uma antena e seu cabo de alimentação não estão com as impedâncias casadas, uma parte da energia elétrica não é transferida para antena. A energia não transferida então é refletida em forma de uma onda de volta para o transmissor, criando distorções no equipamento devido a energia refletida e danos aos circuitos podem ocorrer.
Em condições ideais toda a potência gerada pelo transmissor produz uma onda progressiva e uniforme que percorre a LT e é dissipada inteiramente na antena. Para que a antena converta toda a potência de RF em energia radiante, é necessário o perfeito casamento das impedâncias entre a LT e a saída do transmissor e entre a LT e a antena. Na prática sempre ocorre algum descasamento, além, de dissipações térmicas em função da resistividade na LT e na antena, conforme a resistência desses elementos.
OS FUNDAMENTOS ELEMENTARES DA RADIAÇÃO E PROPAGAÇÃO 1.9.
DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS E OS EFEITOS DO AMBIENTE NA PROPAGAÇÃO.
Radiação Eletromagnética
A radiação eletromagnética são ondas que se propagam pelo espaço. A radiação eletromagnética compõe-se de um campo elétrico e um magnético, que oscilam perpendicularmente um ao outro e à direção da propagação de energia. A radiação eletromagnética é classificada de acordo com a frequência da onda, que em ordem decrescente da duração da onda são: ondas de rádios,
micro-P á g i n a | 25 ondas, radiação terahertz (Raios T), radiação infravermelha, luz visível, radiação ultravioleta, Raios-X e Radiação Gama.
O espectro visível, ou simplesmente luz visível, é apenas uma pequena parte de todo o espectro da radiação eletromagnética possível, que vai desde as ondas rádio aos raios gama. A existência de ondas eletromagnéticas foi prevista por James Clerk Maxwell e confirmada experimentalmente por Heinrich Hertz. A radiação eletromagnética encontra aplicações como a radiotransmissão, seu emprego no aquecimento de alimentos (fornos de microondas), em lasers para corte de materiais ou mesmo na simples lâmpada incandescente.
PROPAGAÇÃO DE ONDA TERRESTRE, CELESTE E ESPACIAL. O 1.10.
FENÔMENO DA PROPAGAÇÃO EM HF VIA IONOSFERA (MUF E FOT). POSSIBILIDADES DE INTERFERÊNCIA DE RF.
Propagação de Onda Terrestre
A Onda Terrestre é aquela em que recebemos o sinal normalmente transmitido de uma estação de Radiodifusão, na onda normal, ou seja as Ondas Médias (MF). Propagam-se diretamente ao solo e terminam sendo absorvidas pela superfície do terreno, mas sofre menos quando se propaga sobre a superfície do mar, possibilitando a sintonia de uma estação em Ondas Médias a vários milhares de milhas náuticas de distância.
Propagação de Onda Celeste
As ondas celestes atravessam a troposfera e atingem as camadas ionizadas da ionosfera. As transmissões em HF propagam-se desse modo. Nessas camadas elevadas vão sofrendo refrações e reflexões sucessivas e, devido à mudança de meios condutores, encurvam-se e voltam para a Terra.
P á g i n a | 26 Propagação de Onda Espacial
As ondas viajam em linhas diretas. Este tipo de onda é chamado de “onda espacial”. Em outras palavras, as antenas transmissoras e receptoras estão visíveis entre si. Transmissões em VHF e UHF propagam-se por visibilidade ou linha de visada.
Fenômeno da Propagação em HF Via Ionosfera (MUF e FOT). Propagação na atmosfera
Ao contrário do que sucede com as ondas rádio no espaço, as ondas de rádio ao atravessarem a atmosfera terrestre sofrem muitas influências por parte desta. Todos já experimentamos problemas com ondas de rádio, causados por certas condições atmosféricas, estes problemas são causados pela falta de uniformidade da atmosfera terrestre.
Vários fatores podem influenciar as condições de propagação, tanto positiva como negativamente. Alguns destes fatores são: altitude, localização geográfica e tempo (dia, noite, estação, ano).
P á g i n a | 27 Para compreendermos o fenômeno da propagação das ondas de rádio, temos que conhecer a atmosfera terrestre. A atmosfera está dividida em quatro regiões separadas, ou camadas. São a troposfera, a estratosfera, a mesosfera e a ionosfera.
Troposfera
Quase todos os fenômenos meteorológicos ocorrem na troposfera. A temperatura nesta região decresce rapidamente com a altitude. Formam-se nuvens, e pode existir muita turbulência devido a variações na temperatura, pressão e densidade. Estas condições podem ter um efeito pronunciado sobre a propagação de ondas de rádio.
Estratosfera
A estratosfera situa-se entre a troposfera e a mesosfera. A temperatura nesta região é quase sempre constante, e existe muito pouco vapor de água. Como é uma camada relativamente calma e com poucas variações de temperatura, esta camada quase não influencia a propagação de ondas rádio.
Mesosfera
Esta camada pode apresentar temperaturas abaixo de 120ºC, acarretando com isso, maiores pressões e por consequência menor taxa de absorção. Como as densidades eletrônicas são ainda fracas nesta camada, somente as frequências baixas, tipo VLF e LF são refletidas. Nas demais faixas de frequências acima de LF, isto é, de MF em diante, esta camada não causa nenhuma interferência na propagação.
Ionosfera
Esta é a camada mais importante da atmosfera terrestre para as comunicações via rádio a longa distância. Como a existência da ionosfera depende diretamente da radiação emitida pelo sol, do movimento da terra em relação ao sol, ou de mudanças na atividade solar, podem haver variações na ionosfera. Estas variações podem classificar-se em dois tipos:
As que ocorrem em ciclos mais ou menos regulares, e consequentemente, podem ser previstas com alguma precisão;
As que são irregulares e que resultam de um comportamento anormal do sol, e, portanto, não podem ser previstos. Tanto as variações regulares como irregulares têm efeitos importantes na propagação das ondas rádio. Como as variações irregulares não podem ser previstas, vamos concentrar-nos nas variações regulares.
P á g i n a | 28 Camadas da ionosfera
A ionosfera é composta por três camadas distintas, designadas por D, E e F sendo a camada D a que se encontra a mais baixa altitude. A camada F ainda está dividida em duas camadas F1 (mais baixa) e F2 (mais alta).
A presença ou ausência destas camadas na ionosfera e a sua altitude varia com a posição do Sol.
Ao meio dia, a radiação na ionosfera é máxima, enquanto à noite é mínima. Quando a radiação desaparece a maior parte das partículas que estavam ionizadas recombinam-se. No espaço de tempo entre estas duas condições, a posição e número de camadas ionizadas da ionosfera mudam.
Como a posição do Sol varia diária, mensal e anualmente relativamente a um determinado ponto na Terra, o exato número de camadas presentes é extremamente difícil de determinar. No entanto, as seguintes proposições sobre estas camadas podem ser feitas.
Camada D: Está presente entre 50 e 80 km acima da terra. A ionização na camada D é baixa porque sendo a camada mais baixa é a que menos radiação recebe. Para frequências muito baixas, a camada D e o solo atuam como uma gigantesca guia de ondas, tornando possível a comunicação através do uso de grandes antenas e emissores muito potentes. A camada D absorve as frequências médias e baixas, limitando o alcance diurno para cerca de 220 milhas náuticas. Comunicação a longa distância é possível para frequências até 30 MHz. Ondas de rádio com frequências acima deste valor atravessam a camada D sendo, no entanto atenuadas. Após o pôr do sol, a camada D desaparece por causa da rápida recombinação dos íons. Comunicações em baixa e média frequência tornam-se possíveis. É por esta razão que as estações em AM, onda média, se comportam de forma diferente à noite.
P á g i n a | 29 Sinais que atravessem a camada D não são absorvidos, mas são propagados pelas camadas E e F;
Camada E: Situa-se entre 80 e 175 km de altitude aproximadamente. A recombinação ionosférica é bastante rápida após o pôr do sol, causando o seu desaparecimento no meio da noite. A camada E permite comunicações a média distância para frequências situadas no intervalo entre baixa e muito alta. Por vezes explosões solares causam a ionização noturna desta camada sobre determinadas áreas.
A propagação proporcionada por esta camada nestas condições chama-se "SPORADIC-E". O alcance proporcionado através de SPORADIC-E por vezes excede as cerca de 100 milhas náuticas, mas o alcance não é tão grande como através da camada F.
Camada F: Encontra-se entre 175 e 400 km de altitude. Durante o dia, a camada F separa-se em duas camadas: F1 e F2. Geralmente durante a noite, a camada F1 desaparece. A camada F produz o máximo de ionização após o meio dia, mas os efeitos do ciclo diário são menos pronunciados que nas camadas D e E. Os átomos da camada F permanecem ionizados por um longo período após o pôs do sol, e durante o pico de atividade solar, podem permanecer ionizados durante toda a noite. Dado que a camada F é a mais alta da ionosfera, é também a que maior alcance permite. Para ondas horizontais, o alcance obtido num único salto (hop) pode ser de cerca de 2700 milhas náuticas. Para que os sinais se propaguem a distâncias maiores, são necessários vários saltos. A camada F é responsável pela maior parte das comunicações HF de longa distância. A frequência máxima que a camada F reflete depende do ponto do ciclo solar em que estamos. Durante o sopé do ciclo solar a frequência máxima utilizável pode descer até 10 MHz.
Frequência Máxima Utilizável (MUF)
Quanto mais alta a frequência de uma onda de rádio, menor o grau de refração causada pela ionosfera. Por isso para um determinado ângulo de incidência e hora do dia, existe uma frequência máxima que pode ser usada na comunicação entre dois pontos. Ondas rádio com frequência acima da MUF são refratadas mais lentamente e retornam à terra para um ponto além do local pretendido ou perdem-se no espaço. Variações na ionosfera podem baixar ou subir a MUF prevista em qualquer altura.
Frequência Ótima de trabalho (FOT)
A melhor frequência de operação é a que permite comunicação com menor índice de problemas. Deve ser suficientemente alta para evitar problemas de desvanecimento, absorção e ruído encontrados nas frequências mais baixas;
P á g i n a | 30 Mas não tão alta que possa ser afetada por mudanças bruscas na ionosfera. A FOT é cerca de 85% da MUF. Fot = muf . 0,85.
Mecanismo de Propagação Atmosférica
Na atmosfera, as ondas de rádio podem ser refletidas, refratadas, e difratadas.
Reflexão
A reflexão de uma onda ocorre após incidir num meio de características diferentes e retornar a se propagar no meio inicial. Qualquer que seja o tipo da onda considerada, o sentido de seu movimento é invertido. Porém o módulo de sua velocidade não se altera.
Refração
Uma onda de rádio transmitida através de camadas ionizadas é sempre refratada. A onda de rádio atravessa a atmosfera terrestre com uma velocidade constante e à medida em que a onda entra numa camada de diferente densidade ocorre uma mudança de velocidade, podendo mudar de direção.
P á g i n a | 31 Difração
É o fenômeno que ocorre quando uma onda incide em um obstáculo e consegue ultrapassá-lo, contornando-o ou penetrando em sua abertura (sem ser por refração), e recompondo-se mais à frente. É a difração que permite a recepção dos sinais de Rádio e Televisão nas grandes cidades, apesar dos prédios e construções.
Interferência de RF
Este tipo de interferência é causado por sinais de radiofrequência (RF) na frequência do receptor afetado ou perto dessa frequência. Os sinais de interferência podem ter sido transmitidos intencionalmente ou não intencionalmente, como resultado de algum defeito ou característica indesejada da fonte. Não é necessário que o sinal de interferência esteja exatamente na mesma frequência para causar problemas. Sinais fortes de RF que estejam perto da frequência podem afetar a operação do receptor , causando problemas de áudio e de recepção.
É importante perceber que o que pode ser interferência para um usuário pode ser diversão ou comunicação essencial para outros. Todos os sistemas de microfones operam em faixas de frequência que são compartilhadas com broadcasts de televisão ou vários tipos de radiocomunicações.
Por isso, os usuários de microfones devem ter em mente que não detêm direitos exclusivos sobre as frequências que estão utilizando. Muitos sistemas de microfones operam em faixas de frequências usadas para broadcast de TV. Geralmente, os transmissores de TV são bastante potentes e podem interferir nos receptores até distâncias consideráveis.
Os sistemas que usam frequências de operação em quaisquer frequências utilizadas para broadcast de TV ou perto de alguma dessas frequências podem contar com interferência entre moderada e grave, mesmo em locais além da distância onde é possível obter boa recepção de TV.
P á g i n a | 32 OS CONCEITOS BÁSICOS MECANISMO DE RADIAÇÃO DE UMA 1.11.
ANTENA. NOÇÕES ELEMENTARES SOBRE AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS (EX.: GANHO, DIRETIVIDADE, PERDA E EFICIÊNCIA). NOÇÕES GERAIS DO DIAGRAMA DE IRRADIAÇÃO. Uma antena é um equipamento com função de irradiar ou receber ondas eletromagnéticas compreendendo se na região de transição entre uma onda guiada e uma onda no espaço livre ou vice-versa. Qualquer pedaço de fio pode ser usado como uma antena, sendo que evidentemente pode não possuir um bom rendimento.
A explicação porque uma antena transmite ou recebe um campo elétrico, não é uma tarefa fácil.
A análise e cálculo dos campos irradiados e recebidos de uma antena são explicados pelas equações de Maxwell, que por meio das quais calculamos os campos elétricos e magnéticos a uma distância qualquer da antena.
Encontra-se antenas em diferentes formatos com características próprias para determinadas aplicações, por exemplo, em situações onde é necessária maior intensidade do sinal que é conseguido usando da propriedade de diretividade, ou quando é preciso propagar o sinal perifericamente da fonte.
É necessário o entendimento de algumas características da antena para se selecionar adequadamente uma antena para uma aplicação específica de rádio enlace. Os parâmetros mais importantes são: Ganho, Diagrama de radiação, Diretividade e Eficiência.
Ganho
Não devemos esquecer que ganho de antena não é aumento de potência, e sim diminuição de perdas pelo aumento de eficiência e diretividade desta. Quanto mais diretiva uma antena melhor é sua distribuição de potência, portanto, maior seu ganho.
Antena de maior ganho é aquela que tem maior interação com o meio, ou seja, aquela que irradia ou recebe a maior quantidade de energia. Sempre devemos adotar uma antena padrão para depois fazermos as comparações com outras em relação a esta. As antenas padrões devem ser as de mais fácil construção, podendo desta forma ter um sistema de fácil calibração.
A unidade de medida do ganho é o decibel. Decibel é uma relação logarítmica utilizada entre tensões, usado para termos parâmetros de ganho, ou perda, podendo ser positivo ou negativo, dependendo do uso.
Diagrama de Radiação
É um gráfico que representa as propriedades de radiação da antena em função de um sistema de coordenadas. Cada tipo de antena tem seu próprio modo de irradiar e o volume de energia pode assumir diferentes formas.
O diagrama de radiação é um dos mais importantes parâmetros das antenas, pois a partir dele é possível extrair grande quantidade de informação. É importante salientar uma propriedade das antenas definida pelo chamado "Teorema da reciprocidade" que consiste no seguinte: “desde que mantida
P á g i n a | 33 constante a frequência, as antenas se comportam igualmente, tanto na transmissão como na recepção”.
Isso significa que os diagramas de radiação, impedância e outros parâmetros são iguais nas duas situações. Note-se que certos parâmetros possuem restrições de ordem construtiva. Como exemplo pode-se citar que uma antena de recepção não suporta potências elevadas, necessárias às antenas transmissoras.
O diagrama de radiação é uma maneira de visualizar, e medir, a densidade de potência irradiada pela antena nas diversas direções.
Diretividade
Normalmente a Diretividade de uma antena é expressa em dBi, ou seja, é a capacidade de concentração de energia, representando a direção ou caminho de propagação dos sinais irradiados / recebidos pela antena.
Eficiência
Cada frequência possui um determinado comprimento de onda. Quanto maior for a frequência, menor será o seu comprimento. A eficiência de uma determinada antena depende da relação correta entre seu comprimento físico e o comprimento de onda do sinal transmitido ou recebido.
O ideal é que as antenas possuam a metade, ou um quarto do comprimento de onda que transmitem ou recebem. As antenas transmissoras podem estar no plano vertical ou horizontal. Porém, as antenas receptoras devem observar o mesmo posicionamento das antenas transmissoras.
P á g i n a | 34
FONTES DE ENERGIA E EMISSÃO DAS ESTAÇÕES
2.
CARACTERÍSTICAS DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO PARA OS 2.1.
EQUIPAMENTOS.
Em cumprimento à Convenção SOLAS, os navios deverão possuir recursos de alimentação de energia elétrica suficientes para manter em operação as instalações rádio, bem como para carregar todas as baterias elétricas usadas como fonte de energia de reserva, enquanto estiverem no mar.
AS FONTES DE ENERGIA PARA ALIMENTAR OS EQUIPAMENTOS DE 2.2.
COMUNICAÇÃO: PRINCIPAL, EMERGÊNCIA E RESERVA.
Principal (gerador principal);
Emergência (gerador de emergência);
Reserva (bateria).
As fontes de energia principal e de emergência necessárias para alimentar os equipamentos de comunicação a bordo são fornecidas por geradores. Os geradores são aparelhos no qual a energia química, mecânica, solar ou de outra natureza qualquer é transformada em energia elétrica.
Já as fontes de energia de reserva são fornecidas por baterias ou grupo de baterias (acumuladores), que quando alimentados pelo sistema de emergência de 220 V, em corrente alternada (CA), são retificados para 24 V ou 32 V em corrente contínua (cc), provendo alimentação simultaneamente para os equipamentos do GMDSS, em função da área marítima de operação do navio, bem como para o equipamento de posicionamento do navio ligado à instalação rádio, como o receptor GPS e iluminação primordial de emergência para a instalação rádio.
P á g i n a | 35 Pontos Principais Estabelecidos pela Regra 13 da Parte C do Capítulo IV da SOLAS com Relação às Fontes de Energia
Enquanto o navio estiver no mar:
Deverá haver suprimento permanente de energia elétrica para operar as instalações rádio e carregar as baterias e/ou acumuladores da fonte de energia de reserva;
A fonte de energia de reserva deverá alimentar as instalações rádio, com o propósito de estabelecer radiocomunicações de socorro e segurança, principalmente;
A fonte de energia de reserva deverá alimentar simultaneamente a instalação rádio em uma hora, nos navios que disponham de uma fonte de energia elétrica de emergência e em seis horas nos navios que não disponham de fonte de energia de emergência;
A fonte de energia de reserva não necessita alimentar instalações rádio de MF e HF independentes, ao mesmo tempo;
A fonte de energia de reserva deverá ser independente do sistema de propulsão e do sistema elétrico do navio.
Quando a fonte de energia de reserva consistir de um acumulador recarregável de bateria ou baterias, deverá:
Carregar automaticamente essas baterias até a capacidade mínima exigida em até 10 horas;
A capacidade da bateria ou baterias deverá ser verificada em intervalos não maiores que 12 meses, quando o navio não estiver no mar.
A fonte de energia de reserva constituída de acumulador de bateria ou baterias deve ser posicionada e instalada de forma que garanta:
P á g i n a | 36
Um período de vida razoável; segurança razoável; temperaturas das baterias dentro das especificações;
Fornecimento de pelo menos o mínimo exigido de horas de funcionamento, das baterias totalmente carregadas.
CUIDADOS DE MANUTENÇÃO E ARMAZENAMENTO DE BATERIAS. 2.3.
A bateria é constituída por um grupo de células ou elementos químicos (eletrodos) ligados em série em que a soma total dos elementos, dê a tensão de alimentação total fornecida pela bateria.
Os elementos que constituem uma bateria são:
Invólucro ou cuba: recipiente de material isolante que comporta os eletrodos e o eletrólito. Geralmente de ebonite.
Eletrólito: substância líquida ou gelatinosa onde ocorre o processo de eletrólise (ação química sobre os eletrodos)
Eletrodos: elementos (placas elétricas) que em contato com o eletrólito mantêm entre si uma diferença de potencial (ddp).
Tipos de Baterias
Baterias primárias
Estas baterias têm um ciclo de vida simples, o que caracteriza que elas não podem ser recarregadas e com isso necessitam periodicamente ser substituídas.
A capacidade de uma bateria é denominada Ampere-hora (Ah), que indica a quantidade de energia que pode ser fornecida por um período de descarga padrão, geralmente de 10 a 20 horas.
Uma bateria com capacidade de 160 Ah, pode fornecer 16 amperes por 10 horas, 8 amperes por 20 horas ou 4 amperes por 40 horas.
As baterias primárias mais usadas atualmente são:
Baterias alcalinas que utilizam a mesma química no eletrodo zinco- carbono, empregada nas baterias zinco-carbono. Utiliza eletrólito alcalino, com melhor densidade de energia e com baixa temperatura.
Baterias de lítio que utilizam a tecnologia empregada nos anodos de lítio, permite que estes produzam uma tensão, cerca de duas vezes
P á g i n a | 37 maior que nos anodos de uma bateria de zinco-carbono ou alcalina, ou seja passando de 1,5 V para 3 V.
Atualmente são empregadas em uma gama variada de equipamentos portáteis e na indústria eletrônica. Apesar de um custo maior, possuem um tempo de vida mais longo e maior confiabilidade.
A bordo as baterias de lítio são utilizadas na EPIRB (baliza indicadora de posição em emergência), no SART (Transponder de Busca e Salvamento) de 9 GHz e no AIS-SART (Sistema de Identificação Automática - Transmissor de Busca e Salvamento) em canais de VHF.
A troca de bateria na EPIRB e no SART deve ser efetuada a cada 5 anos e 3 anos, respectivamente.
Baterias secundárias
As baterias secundárias podem ser recarregadas repetidamente, apesar de terem um tempo de vida útil, quando então devem ser substituídas; tal como ocorre com a bateria de um carro.
As baterias secundárias mais usadas são:
Bateria chumbo-ácido
a) Eletrodos (placas de chumbo);
b) Eletrólito (ácido sulfúrico e água destilada);
c) Permite alimentação em alta temperatura e em espera;
d) Utilizada em carros, caminhões e embarcações de pequeno porte.
Como baterias alcalinas tem-se dois tipos:
Bateria níquel-ferro
a) Placas anodo de níquel (+); b) Placas catodo de ferro (-);
c) Eletrólito (solução básica de soda ou potassa);
d) Pode ficar descarregada por um longo período sem que fique deteriorada.
Bateria níquel-cádmio
a) Placas de hidróxido de níquel (+); b) Placas de hidróxido de cádmio (-); c) Eletrólito (hidróxido de potássio);
d) Densidade do eletrólito varia pouco entre a carga e a descarga;
e) Possui um “efeito memória” durante o ciclo de carga e descarga devendo ser totalmente descarregada antes de ser recarregada.
P á g i n a | 38 Estado de Carga da Bateria
É a leitura da densidade específica do eletrólito com o uso de um densímetro. A densidade específica do eletrólito varia cerca de 1,28 na condição de estar totalmente carregado para cerca de 1,18 na condição de plenamente descarregado.
Condição de Uso da Bateria É a leitura da tensão nominal da bateria, com e sem
alimentar uma carga
(equipamento).
Utiliza-se um voltímetro para esta leitura. Por exemplo, uma bateria de 24 V, quando sem carga deverá ter uma leitura mínima de 24 V e quando alimentando uma carga, a leitura deve cair de 1 ou 2 V.
Agora, quando esta leitura cair abaixo de 20 V, significa que a
bateria está em péssima condição de uso e necessita ser trocada. Contudo, deve-se verificar se os bornes (terminais) da bateria estão livres de impurezas e firmes, antes da decisão da troca.
Fonte de Reserva de Energia e Manutenção
Sendo a fonte de reserva de energia constituída de baterias recarregáveis, o sistema de carregamento deve ser capaz de recarregar totalmente as baterias em cerca de 10 horas.
A verificação da fonte de reserva de energia deve ser feita:
Diariamente: Testar as baterias na condição de totalmente carregadas;
Semanalmente: Se a fonte de reserva de energia não for uma bateria, por exemplo, um motor gerador;
Mensalmente: Verificar a segurança do compartimento de baterias, a sua ventilação, condições das baterias e suas conexões.
Manutenção das Baterias
Quando estiver operando com baterias, deve-se ter os seguintes cuidados:
Usar ferramentas não condutoras;
Não usar material inflamável ou que cause centelha, próximo à bateria;
Usar roupa apropriada, luvas e óculos de proteção;
Não usar artigos de metal, tal como aliança, relógio e cordão;