Novas soluções anticolisão

O número de voos vem crescendo em todo o mundo. Não só no segmento de linhas aéreas, mas na aviação geral, nos serviços aéreos especializados e também na nova modalidade de aeronaves sem piloto. E o nível de preocupação dos operadores se eleva pelo risco de colisões, uma vez que muitos espaços aéreos continuam operando em seu limite máximo.

As investigações das colisões em voo das décadas de 1960 e 1970 mostraram que a complexidade da circulação aérea ultrapassou o limite que pilotos e serviços ATS conseguiam administrar. Alguns relatórios sugeriam a simplificação de rotas e procedimentos, além da inclusão de sistemas de alerta de tráfego a bordo das aeronaves. E foi a partir de 1978 que as autoridades e a indústria passaram a prestar mais atenção na necessidade de adoção de tecnologias anticolisão, exatamente quando houve o acidente entre um Cessna 172 particular e um Boeing 727 da Pacific Southwest Airlines na área de San Diego, na Califórnia, Estados Unidos, deixando 144 mortos.

RADAR SECUNDÁRIO
Uma das primeiras soluções a surgir foi o TCAS (Traffic Collision Avoidance System). Ele se comporta como um radar secundário, emitindo interrogações eletrônicas em 1.030 MHz e recebendo respostas em 1.090 MHz dos transponders de outras aeronaves. Cálculos realizados por softwares consideram o próprio deslocamento e definem o nível de ameaça de cada aeronave nas imediações. Os símbolos de cada uma serão apresentados numa tela dedicada ou sobrepostos a outras informações gráficas num MFD (Multifunction Display). O equipamento também dispara alertas sonoros para níveis extremos de ameaça. Os riscos iminentes de colisão são informados ao piloto por meio do chamado RA (Resolution Advisory), quando ele deve, então, escolher e executar uma manobra evasiva na vertical (subir ou descer). Mas há sempre a possibilidade da outra aeronave se decidir pela mesma manobra. Assim, na evolução do equipamento, surgiu o TCAS II. Essa versão possui um sistema de troca de dados, que serve para "negociar" manobras alternadas. O recurso só funciona se a outra aeronave possuir o mesmo tipo de equipamento.

O sistema embarcado custa em torno dos 100 mil dólares e possui algumas vulnerabilidades importantes. Aeronaves a pistão, por exemplo, não podem contar com esse recurso, quer seja pelo alto preço relativo ou pela falta de espaço para a instalação. E elas são muito numerosas. Nos Estados Unidos, a AOPA (Aircraft Owner's and Pilots Association) tem cadastradas mais de 200 mil. No Brasil, a maioria das aeronaves motorizadas, homologadas ou experimentais, são movidas a pistão e não estão equipadas com sistemas anticolisão. Para elas, no entanto, o mercado oferece outros modelos com preços em torno dos 20 mil dólares, chamados TAS (Traffic Alert System), com menos recursos e sem o alerta RA.

Para que os TCAS ou TAS atendam ao que se espera deles, o transponder da aeronave interferente deve estar emitindo pelo menos o modo A. Se seu modo C estiver descalibrado, os TCAS/TAS recebem altitudes erradas e isso compromete a precisão dos alertas. E quando o avião interferente se inclina, pode ocultar a sua antena de transponder da linha de visada que precisa manter com a antena do TCAS. Nesse caso, o alvo some da tela. Esse fenômeno também ocorre com a detecção radar, operada pelo controle de tráfego aéreo, mas o problema é resolvido pela existência de uma rede composta de vários radares.

CNS-ATM
Conhecendo essas limitações, o FAA (Federal Aviation Administration), autoridade aeronáutica dos Estados Unidos, desenvolveu o TIS (Traffic Information System) eletrônico. Esse sistema leva as informações de tráfego, apresentadas nas telas dos controladores, para a cabine dos pilotos. A fonte de dados é a rede de radares, modelos ASR 7, 8 e 9, que cobrem as terminais americanas mais densas. As imagens produzidas por eles são retransmitidas para os equipamentos transponder equipados com modo S (Special), uma espécie de modem sem fio que transmite e recebe dados. O TIS eletrônico amplia a visibilidade do piloto e reduz a carga de trabalho dos controladores. De acordo com o site da Garmin, atualmente são 129 radares que prestam o serviço TIS nos EUA. Para o piloto, esse sistema é mais preciso porque conta com a detecção dos radares de solo. Também é mais barato, exigindo apenas a instalação de um novo transponder e uma tela, que pode ser aproveitada de outro sistema já em uso. O custo do equipamento para aeronaves a pistão é cerca de US$ 10 mil.

Ainda que essa seja uma ferramenta moderna, o TIS continua dependendo de radares instalados no solo. Equipamentos cujo custo de implantação e manutenção tem se tornado um grande problema para os orçamentos públicos. Por outro lado, a implantação do CNS-ATM em todo mundo promete fazer esses orçamentos renderem mais, uma vez que substitui tecnologias onerosas por outras mais modernas e de menor custo. O sistema NEXTGEN norte-americano prevê a substituição de radares de solo por equipamentos que possam vigiar os aviões de forma contínua e automática. O sistema SESAR, que pretende unificar os céus da Europa, está adotando a mesma tecnologia, na esperança de que ela reduza custos. E no Brasil, o Decea (Departamento de Controle do Espaço Aéreo) publicou em 2009 o documento "PCA 351-3 Programa de Implementação do ATM Nacional", no qual descreve as tecnologias que serão implantadas até 2020 no gerenciamento de tráfego aéreo. As autoridades das três regiões já definiram o sistema ADS (Automatic Dependent Suveillance) como sendo o pilar da vigilância ATS civil. A exceção ficará com a Defesa Aérea das três regiões, que continuará contando com recursos mais complexos de vigilância e interceptação, já que a atividade é singular.

Para a maior parte dos voos sobre o continente, o ADS empregado será o modelo "B" (Broadcast). O sistema embarcado funciona com um navegador GNSS (Global Navigation Satellite System) enviando informações a um transponder, equipado com modo S "ES" (Extended Squitter). Nessa variante, o modo S "ES"emite um pulso com maior capacidade de informações, que é preenchida com os dados de posição da aeronave, o rumo, a velocidade e outras informações do plano de voo criado na tela. O ADS-B ainda conta com duas tecnologias adicionais, podendo emitir seus dados (out) ou emitir e receber dados de outras aeronaves (in). Portanto, o ADS-B "in" também recebe a posição de outras aeronaves equipadas com ADS-B "out" em torno de si. Um bom exemplo de como será isso nas telas de pilotos e controladores pode ser visto no site www.flightradar24.com. Os equipamentos ADS-B "out" e "in" para pequenas aeronaves estão cotados no mercado nas faixas de 20 mil dólares e 30 mil dólares, respectivamente.