1. Acompanhamento automático de embarcações
O aumento do volume e da densidade do tráfego aquaviário, somado ao crescimento do calado e da velocidade dos navios, tornou imprescindível não só a navegação precisa em tempo real (Cap. 1), mas também evitar o abalroamento entre embarcações. A evolução tecnológica passou a facilitar o acompanhamento automático de outras embarcações por dois caminhos: sistemas integrados ao radar de navegação e sistemas que usam a posição GNSS com comunicação por VHF ou satélite. Os dois reduzem o número de abalroamentos.
Fonte: BENTO, Carlos Norberto Stumpf. Navegação integrada. 4. ed. Niterói: Claudio Ventura Comunicação, 2026 (E-book atualizado em 2025 e 2026). Cap. 2 — Acompanhamento automático das embarcações.
Edital: Anexo 2-A, Área III (Navegação em Águas Restritas), item 16 — Utilização de equipamentos do passadiço, alíneas b) Radar e i) "Automatic Identification System" (AIS) · Anexo 2-B, Área III, item 5 (Bento), Cap. 2.
No Brasil, o choque mecânico entre embarcações ou seus pertences e acessórios chama-se abalroamento. O capítulo trata de duas ferramentas complementares: o Radar/ARPA, que processa o eco radar dos alvos, e o AIS, que troca dados de identificação por VHF. As duas não competem; usam-se em conjunto.
2. Auxílio de Plotagem Automática Radar (ARPA)
O ARPA consiste num radar de navegação comum associado a um ou mais microprocessadores. Antes restrito a Centros de Informações e Operações de Combate de navios de guerra, o recurso chegou ao passadiço dos mais diversos navios. Ele processa instantaneamente as marcações e distâncias de uma quantidade variável de alvos, junto com o rumo e a velocidade do próprio navio.
2.1 O radar de navegação
Um radar de navegação determina a distância para um objeto, ou "alvo", medindo o tempo que um pulso de energia de rádio-frequência (RF) leva para ir da fonte até o alvo e voltar como eco refletido. Esse radar opera na banda S (2 a 4 GHz) e na banda X (8 a 12 GHz).
Frequência menor tem maior alcance com a mesma potência e maior poder de penetração; por isso a banda S é ideal para a navegação costeira e oceânica e para chuva forte, inclusive em águas restritas — mas exige antenas maiores. A banda X, de maior frequência e resolução, é melhor para detectar alvos pequenos em qualquer navegação e para definir as feições de terra em águas restritas. Por isso recomenda-se que todo navio tenha dois radares, um de cada banda.
| Fator | Banda X | Banda S |
|---|---|---|
| Contorno dos alvos e de terra | Mais definidos | Menos definidos |
| Alcance (mesma potência) | Menor | Maior |
| Fenômenos meteorológicos | Prejudicam mais a apresentação | Prejudicam menos a apresentação |
Vantagem do radar. É um sistema de navegação por si mesmo: determina a posição sem depender de dispositivos instalados em terra ou no espaço.
Poder de discriminação, alcance e qualidade do eco
O transmissor que gera os pulsos curtos de alta potência é a válvula Magnetron. O comprimento do pulso confere o poder de discriminação em distância (distinguir ecos de alvos muito próximos entre si); a largura do feixe confere o poder de discriminação em marcação (distinguir alvos em marcações muito próximas).
Em condições normais, a refração encurva a trajetória das ondas para baixo, acompanhando a curvatura da Terra; assim o horizonte radar fica cerca de 10% maior que o geográfico. Ainda assim, o navegante deve cuidar para não confundir o eco de uma cadeia montanhosa distante com a linha de costa.
Quando uma camada de ar se sobrepõe a outra de densidade bem distinta, dois fenômenos afetam a propagação: a super-refração, comum nos trópicos, em que ar quente e seco se sobrepõe a ar frio e úmido, estendendo o alcance máximo; e a sub-refração, comum nas regiões polares, em que ar frio e úmido se sobrepõe a uma camada estreita de ar quente e seco, curvando as ondas para cima e reduzindo o alcance máximo (e podendo reduzir o mínimo, ocultando alvos baixos próximos). Casos extremos de super-refração no Pacífico formam o "duto de superfície", que permite detectar alvos a até cerca de 1.400 milhas náuticas com radares de baixa potência.
A intensidade do eco depende da energia transmitida que atinge o alvo e das suas características. Montanhas produzem ecos fortes e grande sombra radar; restingas e praias baixas, ecos fracos. Nuvens, em geral, dão ecos irregulares — exceto certos Cumulus Nimbus, de contorno definido, que podem ser confundidos com ilhas. Seis características do alvo influenciam o eco: altitude, tamanho, aspecto (maior pelo través, menor pela proa/popa), forma física, textura e composição.
Navios de guerra modernos usam tecnologia furtiva (stealth): perfis baixos, geometria em ângulos que desviam as ondas e materiais e tintas que dispersam, atenuam ou absorvem parte delas, conferindo baixa "visibilidade" radar. Para a navegação civil, ao contrário, baixa visibilidade é indesejável. Embarcações pequenas, de madeira ou fibra de vidro, refletem mal; para reforçá-las usam-se: o refletor radar (superfícies retas e ortogonais que devolvem o eco ao transmissor); o RACON, que ao receber o sinal devolve outro na mesma frequência exibindo um sinal Morse na tela; o RTE (Reforçador de Alvo Radar), que recebe, amplifica e devolve o sinal; e o RAMARK, semelhante ao RACON, que indica só a marcação de sua antena.
A tela do radar e a estabilização da imagem
A tela do radar é uma válvula de raios catódicos (VRC) ou um monitor de cristal líquido (LCD); a apresentação chama-se PPI (Indicador de Posição no Plano), e o movimento circular do feixe é a varredura. Na imagem podem aparecer ecos de alvos, RACON, boias com e sem refletor e áreas de sombra radar (pontos onde o radar não detecta alvos por causa de feições de terra ou obstáculos), que o AIS contornará em parte.
Atenção. Não se devem usar marcações radar na navegação em águas restritas, pela imprecisão da marcação eletrônica e porque as tangentes de algumas feições não representam fielmente os contornos da carta.
Quando o radar está integrado à agulha giroscópica (giro), a imagem é estabilizada: numa guinada, o eco do alvo permanece praticamente na mesma marcação verdadeira. Sem estabilização (fora de giro), a proa fica fixa no alto da tela em marcação relativa e a imagem borra durante as guinadas.
3. O radar com ARPA
Os computadores permitiram automatizar a tarefa, antes manual (lápis de cera na tela ou Rosa de Manobra), de acompanhar e analisar os movimentos dos contatos. A IMO previu o Rastreamento Automático de Alvos (ATT), que engloba o ARPA, o ATA (de menos funções) e o EPA (para pequenas embarcações). Hoje, ARPA é a sigla consagrada para qualquer ATT.
Detectado e exibido o alvo, inicia-se sua aquisição — primeira etapa do acompanhamento, quando o sistema passa a coletar dados. A aquisição pode ser automática (dentro de limites do Operador) ou manual; depois, o alvo é acompanhado automaticamente.
Fases da plotagem automática: Detecção → Aquisição → Acompanhamento.
O ARPA processa vários alvos ao mesmo tempo, podendo acompanhar até vinte em muitos casos; por padrão, prioriza os vinte alvos mais próximos.
Precaução. O conjunto Radar/ARPA reduz a carga de trabalho e ajuda a evitar abalroamento, mas não substitui o Oficial de Quarto nem a vigilância. Não fornece informação trivial: exige ajustes, interpretação, treinamento, experiência e atenção.
3.1 A tela do ARPA e as opções de toque
A tela do ARPA tem diâmetro padronizado de 34 cm, com as informações de um radar acrescidas da plotagem e do acompanhamento automático; uma avaria nesse recurso ainda permite operá-lo como radar comum. Os exemplos do livro baseiam-se num simulador SPERRY com tela sensível ao toque (touchscreen); em outros modelos a seleção se faz por mouse, joystick ou track ball.
O touchscreen tem três opções de toque: INTERRUPTOR (toque no botão até iluminar, habilitando a função); AJUSTE (toque mantido e deslizado para alterar valores ou mover barra); e POSIÇÃO (toque mantido e arrastado até um ponto da tela, usado na aquisição de alvos e no deslocamento da EBL e do centro da imagem).
3.2 Estados de atividade
O radar tem três estados de atividade: OFF (desligado); STANDBY (sequência preparatória ou espera, sem transmitir pulsos); e TRANSMIT / TX / ON (transmissão e giro da antena). A Magnetron precisa atingir a temperatura de operação antes de emitir: de OFF para STANDBY ela leva de 90 segundos a 3 minutos para aquecer. O STANDBY mantém essa temperatura, permitindo voltar a transmitir prontamente; é o estado seguro quando alguém trabalha perto da antena, pois não há perigo de vida.
3.3 Ajustes da imagem radar
O ajuste da imagem é a primeira coisa a fazer ao ligar o equipamento e interfere em toda a navegação radar. Compõe-se de brilho, ganho e atenuadores de reverberação; convém ter contatos no alcance para ajustá-lo, de preferência antes da desatracação.
O controle de brilho (INTENSITY) regula o brilho do vídeo, da função VRM/EBL, dos anéis de distância, dos gráficos do painel e do plano de fundo — como o brilho de uma TV.
O controle de ganho (GAIN) regula a amplificação dos ecos que retornam. Ganho baixo perde alvos pequenos; ganho alto cobre a tela de pontos espúrios — o "ruído rádio". O ajuste ótimo é quando os pontos espúrios desaparecem e o contorno de terra e os alvos ficam claros. O AUTO TUNE faz sintonia automática do ganho para uma boa imagem inicial.
Precaução. Ganho muito alto gera ecos espúrios e borrões; ganho muito baixo causa perda de alvos e de pontos em terra. Reduções temporárias do ganho (ex.: áreas congestionadas) devem ser desfeitas assim que cumprirem seu propósito, cuidando para não perder contatos.
3.4 Atenuadores de reverberação (anti-clutter)
Os atenuadores removem manchas e perturbações da tela causadas por fenômenos meteorológicos ou pelo estado do mar, que podem encobrir alvos e pontos de terra. São dois anti-clutters:
O Anti-clutter SEA (também Sensitivity Time Control — STC) atenua o "retorno do mar", que cria um borrão brilhante no centro da imagem. É um ganho auxiliar que reduz os ecos próximos sem alterar os distantes; é efetivo de 4 a 5 MN, diminuindo com a distância e tornando-se praticamente ineficaz além de 8 MN. Nunca deve ficar em posição fixa: mínimo em mar calmo, aumentando com o mar agitado, mas deixando sempre alguma reverberação remanescente.
O Anti-clutter RAIN (também Fast Time Constant — FTC, ou "Diferenciador") atenua a reflexão de chuva, neve ou granizo. Encurta os ecos na tela e atua sobre toda a imagem, tendendo a reduzir a sensibilidade do receptor. Em águas restritas dá melhor discriminação em distância e melhor alcance mínimo, e ajuda a eliminar a interferência de um RACON próximo.
Uso prático. Mar revolto com imagem borrada em torno do navio → melhora com o SEA. Chuva forte, neve ou granizo, sobretudo sobre a embarcação → melhora com o RAIN.
3.5 Escala de distância
A Escala de Distância (RANGE SCALE) indica o raio da área visível e o espaçamento dos anéis. Numa escala de 12 MN, o alvo mais distante exibível está a 12 MN, no limite da tela. Os anéis de distância (RANGE RINGS) são intervalos iguais a partir do centro; o livro usa seis anéis fixos. A notação 12:2 indica máxima distância de 12 MN e anéis de 2 MN; 3:0.5 indica 3 MN com anéis de 0,5 MN.
Escalas mais longas mostram alvos e pontos distantes; escalas mais curtas mostram alvos pequenos e próximos, úteis na prevenção de colisões. Escalas fixas típicas em MN: 0.25, 0.5, 0.75, 1.5, 3, 6, 12, 24, 48 e 96. Na navegação costeira usam-se escalas intermediárias para obter LDP de pontos de terra.
Não confundir. A escala (distância) do radar é diferente da escala (área) da carta náutica. Em águas restritas recomenda-se carta de maior escala e escala mais curta no radar.
3.6 Marcações e distâncias (EBL e VRM)
Medir marcações e distâncias é a função mais usada e permite constatar se há rumo de colisão. Muitos radares têm um cursor que informa marcação, distância e até coordenadas (se houver GNSS). A forma mais comum, porém, é a EBL e a VRM: a EBL é uma linha radial tracejada que gira em torno do centro e dá a marcação; a VRM é um cursor em cruz que desliza pela EBL (ou um círculo tracejado) e dá a distância. Por padrão operam juntas; podem ser configuradas no menu SYMBOL DISPLAY. O rumo e a marcação também se leem no círculo azimutal (AZIMUTH RING).
O botão EBL OFFSET descentraliza a EBL, permitindo medir marcação e distância entre alvos, entre pontos de terra, ou de um alvo a um ponto de terra — útil para acompanhar o movimento relativo de um alvo. As leituras passam a ser feitas a partir do ponto escolhido. O botão EBL HOME retorna a origem ao centro.
3.7 Alterações na imagem radar
O botão OFFCENTER descentraliza a imagem, mostrando uma área maior numa dada marcação sem alterar a escala; o limite de descentralização é de 60% da imagem. O botão CENTER volta a embarcação ao centro.
O HDG MARK apaga momentaneamente toda a apresentação sintética do ARPA que esteja encobrindo algum contato (útil quando a marca de proa ou os círculos de distância escondem um alvo). Solto o botão, as informações retornam.
O POWER PULSE (PWR PULSE) alterna entre pulso curto e pulso longo. O pulso longo destaca contornos de terra e contatos pequenos com eco fraco e intermitente, tornando-os mais visíveis; o pulso curto dá maior discriminação em distância e melhor definição do eco. O radar opera com pulso curto até a escala 12:2; entre 24:4 e a máxima, só pulso longo.
4. Orientação da imagem radar
O radar tem três tipos de orientação da imagem — NORTH UP, COURSE UP e HEAD UP — selecionados no botão DISPLAY ORIENTATION; a orientação em uso aparece iluminada.
4.1 NORTH UP
Na NORTH UP, a marcação do Norte (000° verdadeiros) fica no topo do círculo azimutal e surge a palavra TRUE: as marcações são verdadeiras, como na carta. A imagem é estabilizada — numa guinada ela fica imóvel enquanto a marca de proa se move para o novo rumo. Um círculo iluminado indica que o radar recebe a giro.
4.2 COURSE UP
Na COURSE UP, o rumo verdadeiro da embarcação (course) ocupa o topo do círculo azimutal e a palavra TRUE aparece: as marcações continuam verdadeiras. Numa guinada, a imagem (estabilizada) fica imóvel e a marca de proa se move para o topo. O sistema desenha uma linha do novo rumo desejado, e a marca de proa (heading) varia em torno dela.
O botão NEW COURSE, exclusivo da COURSE UP, leva o novo rumo desejado para o topo do círculo azimutal após uma guinada, rotacionando a imagem; repete-se a cada novo rumo da derrota planejada.
4.3 HEAD UP
Na HEAD UP, a proa (head) fica no topo do círculo azimutal e a palavra RELATIVE aparece: as marcações são relativas à proa. Numa guinada, a marca de proa fica fixa em 000° relativos e a imagem rotaciona no sentido contrário. Em caso de perda da giro (fora de giro), o radar passa automaticamente para HEAD UP, o círculo iluminado desaparece e a imagem, não estabilizada, borra durante as guinadas.
4.4 Escolha da orientação
A orientação se escolhe pelo tipo de navegação. A NORTH UP costuma ser preferida porque a imagem é orientada como a carta (facilita comparar feições de terra), não exige atuar em botões após mudanças de rumo e não altera a apresentação durante as guinadas. A COURSE UP é muito usada em canais e com embarcações pela proa, pois o navegante vê no topo da tela exatamente o que está pela proa; permite ainda perceber a variação da proa em torno do rumo, evidenciando mau governo do timoneiro.
Quando ambas apontam para o Norte (course próximo do norte), a diferença entre as duas torna-se irrelevante.
5. Movimentos da imagem radar
O Operador pode escolher o tipo de movimento da imagem. No movimento relativo (RELATIVE MOTION), o mais usado, a embarcação fica fixa no centro e a imagem dos contatos e da terra se move à sua volta — como uma câmera que filma o navio de cima. No movimento verdadeiro (TRUE MOTION), a embarcação se desloca em meio aos contatos e às feições de terra — como várias câmeras fixas ao longo da derrota, trocando de câmera quando o navio atinge certo limite.
Precaução. Não confundir os indicadores de marcação TRUE/RELATIVE (referenciados ao Norte verdadeiro e à proa) com os de movimento TRUE MOTION/RELATIVE MOTION (referenciados ao terreno e à embarcação).
No RELATIVE MOTION, a embarcação A fica fixa e as ilhas (sem movimento real) deslocam-se no rumo recíproco ao do navio. Um alvo B em rumo de colisão mantém marcação constante e distância diminuindo — sinal de interceptação.
No TRUE MOTION, as ilhas ficam fixas e as embarcações se deslocam nos seus rumos verdadeiros. Quando a embarcação A atinge 75% da tela, soa um sinal e a imagem é substituída por outra mais a vante, voltando o navio ao centro. O movimento da própria embarcação dificulta o uso da EBL. É um recurso útil para ver para onde todas as embarcações realmente se dirigem — bom no patrulhamento e no levantamento hidrográfico. O movimento relativo funciona com ou sem estabilização; o verdadeiro só com a giro.
O menu TRUE traz funções complementares: TIMER (bip a cada minuto, alertando que se usa o TRUE MOTION); ALARM (sinal sonoro ao atingir 75% da tela); MANUAL RESET (retorna o navio ao centro antes dos 75%); e os ajustes SET e DRIFT (direção e intensidade da corrente, previamente calculadas na carta, para o sistema computar o rumo no fundo — exige selecionar antes o TRUE VECTOR no menu SYMBOL DISPLAY).
6. Detecção, aquisição e acompanhamento de alvos
6.1 Detecção de alvos
As distâncias de detecção variam por tipo de contato. Em águas restritas e na navegação costeira com pequenas embarcações, a escala mais curta possível melhora a detecção; embarcações de madeira ou fibra de vidro têm eco fraco e devem ter refletor radar ou RTE. Na navegação oceânica, sem pequenas embarcações, escalas mais longas antecipam a detecção de alvos maiores — em geral navios de aço, com ângulos retos, que dão bom eco, mais forte de través.
6.2 Informações de rumo e velocidade
O rumo e a velocidade (HEADING e SPEED) da própria embarcação aparecem no canto superior esquerdo. Na simulação de manobra (TRIAL MANEUVER), o mesmo local mostra as sugestões de alteração de rumo e velocidade.
6.3 Aquisição automática de alvos
O radar detecta mais de duzentos contatos, mas a aquisição automática do ARPA acompanha apenas de vinte a quarenta, conforme critérios de perigo, proximidade, marcação e área. Adquirido o alvo, surge um símbolo circular com número de acompanhamento. O ARPA mostra a indicação geral do movimento em menos de um minuto e o rumo e a velocidade em menos de três minutos.
Limitações da aquisição automática. Tende a adquirir ecos espúrios (ruído, interferência, reverberação de chuva e mar, concentrações de pequenas embarcações, ecos dissociados de massas de terra), que enchem os canais de aquisição. Esses ecos costumam ser perdidos logo, disparando o alarme de Alvo Perdido. Não é recomendável em áreas de tráfego intenso.
6.4 Aquisição manual de alvos
Para um alvo em movimento não adquirido automaticamente, o Operador o adquire manualmente — até dez alvos: arrasta o símbolo de aquisição de alvos dinâmicos sobre o alvo; surge um quadrado e um número de acompanhamento. Após cerca de quatro varreduras, o quadrado vira círculo com vetor de rumo, indicando que os cálculos terminaram e começou o acompanhamento. Para alvos estáticos úteis (embarcações fundeadas, sinais náuticos, pequenas ilhas), usa-se o símbolo NAVMARK; o número recebe a letra "N" e, sendo estáticos, recebem só uma marca de navegação sem vetor.
6.5 Exibição de símbolos (SYMBOL DISPLAY)
O menu SYMBOL DISPLAY configura os símbolos sobre a imagem. O VECTOR permite escolher TRUE VECTOR (rumo verdadeiro do alvo) ou RELATIVE VECTOR (direção do alvo em relação ao próprio navio), independentemente do tipo de movimento. Se o vetor relativo de um alvo aponta para o centro com marcação constante, há rumo de colisão; o vetor verdadeiro indica para onde o alvo realmente vai. O HISTORY exibe os pontos históricos de posição ao longo da esteira — a curvatura revela mudança de rumo e o espaçamento, mudança de velocidade. O DOT INTERVAL ajusta o intervalo entre pontos (minutos); o LENGTH, o módulo dos vetores (minutos); o VRM TYPE, a forma da VRM (MARK em cruz ou RING em círculo); e o VRM/EBL ativa ou desativa a exibição.
Precaução. Além das orientações (NORTH/COURSE/HEAD UP), é vital saber usar os movimentos RELATIVE e TRUE em conjunto com os vetores RELATIVE e TRUE, para não cometer erros que comprometam a segurança.
7. Ameaças, alvos perdidos e zonas de proteção
7.1 Domínio e condições de acompanhamento
Em TRACKING CONDITIONS o Operador define um domínio — área de segurança em torno do navio na qual nenhum alvo deve penetrar; havendo tendência de penetrá-la, o alvo é considerado ameaça (THREAT). Os parâmetros baseiam-se no CPA (Ponto de Maior Aproximação, PMA): CPA LIMIT (distância-limite; zero só alerta para rumo de colisão); TCPA LIMIT (tempo-limite para o CPA, dando antecedência à luz do RIPEAM); CLUTTER (HIGH em tráfego intenso, LOW em tráfego baixo); e MODE (HARBOR em águas restritas, SEA em navegação costeira ou oceânica).
7.2 Alarme de Alvo Perdido (LOST TARGET)
LOST TARGET dispara quando dois alvos passam muito próximos (o sistema perde um deles, exigindo nova aquisição) ou quando um alvo em acompanhamento desvanece da tela. A letra "L" associa-se ao alvo e "LOST TARGET" pisca acima da escala. O alarme atua sobre qualquer alvo acompanhado, mesmo fora da escala selecionada.
7.3 Alarme de Ameaça (THREAT)
Quando o alvo tende a penetrar o CPA LIMIT com a antecedência do TCPA LIMIT, dispara o alarme de Ameaça: um losango pisca sobre o alvo, a palavra "THREAT" pisca acima da escala e a letra "T" associa-se ao alvo, exibindo distância e marcação no CPA LIMIT (RNG e BRG), rumo e velocidade (CSE e SPD), CPA e TCPA. A variação das marcações verdadeiras indica de que lado o alvo cruzará: para a direita, cruza a popa; para a esquerda, a proa.
Um TCPA LIMIT próximo de zero só alerta as maiores ameaças; um TCPA LIMIT muito grande gera alarmes desnecessários.
7.4 Seleção de alvos (TARGET DESIGNATION)
O TARGET DESIGNATION dá acesso a um painel onde o Operador escolhe qual alvo terá as informações exibidas e pode cancelar o acompanhamento individual, em grupos ou de todos (CANCEL TARGET / CANCEL ALL TARGET). O painel exibe o número de alvos em acompanhamento.
7.5 Zonas de proteção (GUARD ZONES)
O Operador pode criar até duas Zonas de Proteção (GUARD ZONES) — setores delimitados por distâncias mínima e máxima e por duas marcações verdadeiras (sentido horário, origem na embarcação). Parâmetros: RANGE MIN., RANGE MAX., ZONE START (limite esquerdo), ZONE STOP (limite direito) e ZONE (ON/OFF). O AUTO ACQUIRE em ON adquire automaticamente quem entrar na zona (sem alarme de INTRUDER); em OFF, não adquire, mas dispara o alarme de INTRUDER para aquisição manual.
Alarme de Intruso (INTRUDER). Dispara quando um contato penetra efetivamente uma Guard Zone ativada: um losango pisca sobre o alvo e "INTRUDER" pisca acima da escala. Toca-se na palavra para desativar. Atua sobre qualquer alvo acompanhado, mesmo fora da escala.
Monitoramento de fundeio (ANCHOR WATCH). A Guard Zone também monitora a posição de fundeio: configurada de modo que, se o navio garrar, um ponto de terra ou ilha penetre o setor e dispare o INTRUDER. Pode ainda cercar outra embarcação fundeada, alarmando se uma das duas garrar.
7.6 Áreas de rejeição
Alguns ARPA criam linhas paralelas para a Navegação Paralela Indexada e também áreas de rejeição para a aquisição automática: uma área em torno do navio fora da qual a aquisição automática não atua, evitando adquirir pequenas embarcações, pequenas ilhas e ecos dissociados de massas de terra.
7.7 Simulação de manobra (TRIAL MANEUVER)
A TRIAL MANEUVER simula mudanças de rumo para evitar abalroamento ou fazer os alvos passarem fora do domínio. Os vetores relativos são mais apropriados para isso: o vetor que aponta para o centro indica rumo de colisão; sem movimento relativo, o alvo tem o mesmo rumo e velocidade do navio; afastamento ou aproximação paralela indicam velocidade menor ou maior.
Com TRIAL ON, o Operador altera o rumo e a velocidade simulados (HEADING e SPEED) e observa os vetores relativos simulados dos alvos, achando o melhor rumo para que passem fora do CPA/TCPA LIMIT. A letra "T" aparece no círculo azimutal; para adotar a manobra, sai-se da função (TRIAL OFF).
Atenção. A simulação deve seguir o RIPEAM e não dispensa a chamada oportuna em VHF (Canal 16) para "combinar a manobra". Pequenas alterações de rumo em sequência, priorizando as ameaças mais próximas, costumam ser mais eficazes do que uma manobra única. Após obter LDP radar ou buscar alvos distantes, retornar à escala e aos ajustes de brilho, ganho e atenuadores próprios da detecção de alvos próximos.
8. Sistema de Identificação Automática (AIS)
O Radar/ARPA, somado ao VHF e aos Serviços de Tráfego de Embarcações (VTS), já ajudava a evitar abalroamentos; mas em tráfego intenso e baixa visibilidade o VHF não garantia que a chamada ("navio pela minha bochecha de boreste...") fosse respondida por quem se esperava. A difusão dos receptores GNSS e o surgimento de transponders em embarcações, auxílios à navegação e estações de terra — usando a mesma faixa de VHF da voz — deram origem ao AIS (Automatic Identification System).
O AIS é um sistema de rastreamento automático usado por embarcações e VTS para identificar e localizar outras embarcações por troca eletrônica de dados, embora nem todas as embarcações sejam obrigadas a usá-lo. Seu propósito é auxiliar a identificação e o acompanhamento, simplificar a troca de informações e melhorar a percepção da situação.
8.1 Funcionamento
O AIS usa frequências dedicadas de VHF (canais 87 e 88) e transmite continuamente, sem intervenção humana. Cada transponder transmite em períodos muito curtos e precisos; possui vários slots de transmissão e, ao constatar que transmite no mesmo slot de outra estação, troca de slot automaticamente. Em áreas de tráfego intenso, uma estação de terra pode determinar o slot de cada usuário. A sincronia é feita por um GNSS, que também fornece posição, rumo e velocidade no fundo — muitos equipamentos já têm GNSS embutido e antena própria. O AIS detecta navios na faixa VHF/FM em torno de curvas e atrás de ilhas (se não muito elevadas); o alcance típico no mar é de 20 a 30 MN, conforme a altura da antena, e melhora com estações repetidoras.
Na rede AIS, embarcações que o radar não conseguiria detectar reciprocamente por causa de uma ilha podem se "ver" pela presença de outras conexões da rede; estações AIS de terra e AIS em sinais náuticos aumentam ainda mais a cobertura.
8.2 Dados transmitidos
As informações dividem-se em quatro seções: dados estáticos, dinâmicos, de viagem e mensagens de segurança.
| Seção | Origem | Conteúdo |
|---|---|---|
| 1 — Dados estáticos | Inseridos na instalação; raramente mudam | Nome; indicativo internacional; bandeira; MMSI; número IMO; tipo de navio; comprimento e boca (m); localização da antena. |
| 2 — Dados dinâmicos | De outros equipamentos integrados (a Situação é manual) | Posição (GNSS/DGNSS); hora local; rumo no fundo; velocidade no fundo; rumo na superfície; Situação; derrota percorrida. |
| 3 — Dados de viagem | Inseridos manualmente | Calado (m); carga; porto de origem e destino; ETA; ETD; derrota planejada. |
| 4 — Mensagens de segurança | Texto do usuário | Até 158 caracteres; conteúdo relevante à segurança (combinar manobra, iceberg, boia fora de posição); manter o texto curto. |
A Situação (navegando, sob máquinas, sem governo, fundeado, atracado, com emergência etc.) é introduzida manualmente e deve ter coerência com as luzes e marcas exibidas (RIPEAM). A informação estática deve ser verificada uma vez por viagem ou por mês, o que for menor; os dados dinâmicos (posição no WGS-84, velocidade no fundo, origem das informações) devem ser verificados periodicamente.
Os dados estáticos e de viagem são transmitidos a cada seis minutos; os dinâmicos, conforme a velocidade e se a embarcação está ou não alterando o rumo:
| Velocidade (nós) | 0 | 1 a 14 | 15 a 23 | 24+ |
|---|---|---|---|---|
| Rumo constante | 3 min | 10 s | 6 s | 2 s |
| Alterando o rumo | — | 3⅓ s | 2 s | 2 s |
O AIS foi projetado para cerca de 450 transponders por área; quanto mais embarcações guinando ou em alta velocidade, mais se exige do sistema. O AIS Classe B transmite com menor taxa de atualização. A identificação automática não dispensa a fonia VHF, sobretudo para "combinar a manobra" em perigo iminente. Navios obrigados ao AIS devem mantê-lo transmitindo quando em movimento ou fundeados, mas podem tê-lo desligado por falha ou por decisão do comandante (ex.: dificultar pirataria).
8.3 Exibição de informações
Há equipamentos AIS só de texto e equipamentos gráficos no estilo de uma tela de radar; um toque no símbolo dá mais informações. Os de texto são mais simples e baratos, mas menos amigáveis — úteis para dirimir dúvidas de outras fontes (Radar/ARPA).
Na simbologia da IMO, a embarcação aparece como um triângulo isósceles, com o vértice mais agudo alinhado ao rumo na superfície (giro) ou no fundo (GNSS). No exemplo do livro: o alvo 1 é uma embarcação parada (símbolo menor); o alvo 2 está em movimento (linha cheia = proa; bandeira voltada para um bordo = guinada; linha curva tracejada = manobra prevista); o alvo 3 é Alvo Perdido (cruz de linhas encorpadas, sem vetor, piscando); o alvo 4 é Ameaça em rumo de colisão (linhas encorpadas, vermelho, com vetores, piscando); o alvo 5 foi selecionado (quadrado vazado) e demanda um balizamento flutuante (losangos com cruz no centro); o alvo 7 traz vetor cheio (proa) e tracejado (rumo e velocidade no fundo), com pontos da esteira (histórico GNSS), linha tracejada pela popa (derrota percorrida) e pontilhada pela proa (derrota planejada).
Em escalas curtas e a pequenas distâncias, o símbolo pode ser exibido pelo contorno em escala proporcional, criado a partir dos dados fixos (comprimento, boca e localização da antena).
8.4 Uso conjunto do AIS com o Radar/ARPA
AIS e Radar/ARPA não são concorrentes, mas complementares, e devem ser usados em conjunto, sobretudo em tráfego intenso. O AIS Classe B, em pequenas embarcações, deve acompanhar refletor radar ou RTE — ele tem menor prioridade de transmissão.
Vantagens do AIS. Processa dados de até 450 navios (o radar acompanha ~20); contorna pequenas massas de terra; alcance similar ao do VHF e maior que o do radar (até 20–30 MN conforme a altura da antena); transmissão contínua e automática; troca de mensagens de texto; detecta pequenas embarcações (que transmitam AIS) sob qualquer tempo e mar; identifica alvos de eco fraco; precisão de 10 a 30 m (GNSS); imune a interferências, ecos falsos e troca (swap) entre alvos próximos; não sofre com obstruções de antena; fornece rumo e velocidade instantaneamente; exibe a derrota planejada do alvo; muitas vezes mantém em acompanhamento o alvo dado como perdido pelo radar; e tem custo e operação menores.
Limitações do AIS. Depende totalmente de um GNSS; só identifica alvos com AIS instalado e transmitindo; pode ser desligado acidental ou intencionalmente; depende dos equipamentos do alvo; pode transmitir dados corrompidos por interface mal feita, falha humana ou defeito; está sujeito a sobrecarga por densidade de informação; muitas embarcações ainda não têm AIS (nem todas são obrigadas pela SOLAS, e o custo limita o acesso — daí o Classe B); pequenas embarcações podem não ter energia ou mastro para a antena; e o AIS não tem áreas de rejeição como o ARPA, podendo sobrecarregar-se com embarcações de recreio e pesca irrelevantes.
O uso conjunto fica evidente quando: (a) a dúvida sobre um contato do Radar/ARPA ser embarcação se resolve se ele tiver AIS transmitindo; e (b) um contato avaliado como embarcação não identificado pelo AIS pode não ter AIS, estar com ele desligado, ou não ser obrigado a transmitir (navios de guerra e de segurança marítima).
No exemplo do porto de Santos, comparando Radar/ARPA e AIS sobre a ENC: alguns alvos aparecem nas duas telas, mas há alvos só no radar (possível navio sem AIS, com AIS desligado ou de guerra), alvos só no AIS (radar obstruído pela topografia), alvos estáticos atracados ou fundeados captados só pelo AIS, embarcações de recreio captadas só pelo AIS, e pequenas embarcações detectadas só pelo radar. O radar pode até revelar uma construção ausente na ENC — situação a informar aos Serviços Hidrográficos para divulgação em Avisos aos Navegantes.
9. Aplicações do AIS
9.1 Emprego do AIS na navegação fluvial
Em algumas hidrovias brasileiras a navegação segue a "Lei do Rio": o navio que desce o rio (pelo meio, com a correnteza a favor, maior velocidade e menor capacidade de manobra) tem sempre a preferência de manobra; o que sobe navega junto à margem, onde a correnteza contrária é menor. Em caso de encalhe, descer o rio próximo à margem é mais grave do que subir. À noite, costuma-se iluminar a margem para onde se pretende ir.
Os navios fluviais devem ter pequeno calado; dimensões compatíveis com os raios das curvas; proteção dos apêndices (lemes, hélices, pés de galinha); boa manobrabilidade; estabilidade dinâmica para guinadas bruscas; passadiço de ampla visibilidade; comando de máquinas no passadiço; recursos de desencalhe próprios; e radar, AIS, ecobatímetro e holofote. O radar é importante na navegação fluvial (detecta o que não se vê a olho nu, sobretudo perto das curvas), mas o ARPA pode ser ineficiente pelas pequenas distâncias e pelo grande número de guinadas. O AIS é praticamente imune à obscuridade e à baixa visibilidade e abrange área muito maior que o radar.
9.2 Emprego do AIS na sinalização náutica (AtoN)
O AIS como Auxílio à Navegação (AtoN) traz muitos benefícios, sobretudo ao balizamento flutuante. São quatro modos: Real, Sintético Monitorado, Sintético Previsto e Virtual.
| Modo | Sinal físico? | Característica |
|---|---|---|
| Real | Sim, com estação AIS no sinal | O sinal identifica-se e alerta automaticamente os responsáveis se sair da posição ou falhar. |
| Sintético Monitorado | Sim | O sinal transmite posição e dados à estação base por outro enlace; a mensagem remota aparece como se viesse do próprio sinal. |
| Sintético Previsto | Sim, sem dispositivo de posição | A mensagem remota indica a posição prevista; o símbolo aparece na posição prevista, sem informar que a boia está fora dela. |
| Virtual | Não existe fisicamente | Cria um sinal só como símbolo na tela; previsto para áreas de condições severas (forte corrente, gelo) ou balizamento temporário. |
As mensagens remotas costumam ser transmitidas por um VTS (tema do Cap. 3).
9.3 Aplicativos AIS na internet
VTS, controle naval de tráfego e gerências de frota, com internet em banda larga, usam aplicativos que integram o AIS a mapas, fotos, vídeos e bancos de dados (ex.: marinetraffic.com, shipfinder.com, vesselfinder.com, inavx.com). A simbologia difere dos monitores de bordo: as cores associam-se a dados transmitidos (no exemplo, ao tipo de embarcação); alvos estáticos recebem um pequeno quadrado inclinado, com cor própria para auxílios à navegação. Um clique no alvo abre uma janela com informações, derrotas planejada e percorrida e imagens.
A propagação VHF e a altitude das antenas permitem que um navio distante (mais de 50 MN do grupo mais próximo) tenha seus sinais captados por algum navio do grupo, sendo então visto por toda a rede; pequenas embarcações próximas a esse navio entram na rede por estarem em seu alcance.
9.4 Outras aplicações do AIS
Além de identificar e acompanhar embarcações e servir de auxílio à navegação, o AIS é usado na reconstituição de acidentes e em: transmissão da correção diferencial DGNSS; previsão ambiental; divulgação de Avisos aos Navegantes; atualização de cartas e publicações digitais; AIS SART (transponder de busca e salvamento); aplicativos de VTS na internet; dados de infraestrutura em terra; gerência de frotas; informações turísticas; Controle Naval do Tráfego Marítimo; e capacidades exclusivas de navios de guerra (W-AIS).
O S-AIS (AIS por satélite) rompe a barreira de alcance do VHF sem exigir atualização dos equipamentos de bordo: é um sistema só de recepção, com cobertura global, mas com taxas de detecção mais baixas perto de estações costeiras e atualização apenas periódica.
Atenção. O AIS não é um sistema anti-colisão: complementa, mas não dispensa, a vigilância visual, o radar e a fonia VHF. Deve permanecer ligado quando o navio estiver navegando ou fundeado; pode ser desligado se houver risco à segurança do navio, registrando-se no diário de bordo, comunicando à autoridade competente quando aplicável, e revertendo assim que o risco cessar.
9.5 Sistema de Troca de Dados por VHF (VDES)
Em áreas de altíssima densidade de tráfego (estreito de Cingapura, mar do sul da China, costa do Japão), o desempenho do AIS é comprometido — alcance menor e atualizações mais aleatórias. O VDES (VHF Data Exchange System), ou AIS 2.0, é um sistema digital mais robusto, com mais largura de banda (permitindo 32 vezes mais que o AIS) e novas frequências. Entre os recursos novos, troca automaticamente as derrotas planejadas quando dois navios se aproximam (não só as posições). Foi feito também para satélites em órbita terrestre baixa (LEO), com alcance além do horizonte, e envia posições criptografadas, reduzindo o risco de falsificação. Há transponders de dupla função (AIS e VDES) para manter compatibilidade.