Sistema Marítimo Global de Socorro e Segurança (GMDSS)

1. Apresentação do GMDSS

Fonte: BRASIL. Diretoria de Portos e Costas. Manual do Curso Especial de Radioperador Geral (EROG). Rio de Janeiro: DPC — Unidade 3 (itens 3.1 a 3.5): apresentação do GMDSS, áreas marítimas, funções de comunicações, sistemas de comunicações, sistema INMARSAT e sistema COSPAS-SARSAT.

Edital: Anexo 2-B (obra integral) · Anexo 2-A, item VI.4 — Sistema Marítimo Global de Socorro e Segurança.

A sigla GMDSS traduz-se, no capítulo, como Sistema Marítimo Global de Socorro e Segurança. É o sistema que substituiu, entre 1º de fevereiro de 1992 e 1º de fevereiro de 1999, o antigo esquema de socorro marítimo baseado em escuta rádio contínua e operação navio a navio.

1.1 Histórico

A IMO, criada em 1959, buscou desde então elevar os padrões técnicos de radiocomunicações previstos na Convenção SOLAS. Em 1972, com apoio do CCIR (hoje ITU-R), iniciou o estudo das comunicações marítimas por satélite, o que resultou, em 1979, no estabelecimento da Organização INMARSAT. Em 1973, a IMO revisou sua política de socorro marítimo para incorporar as comunicações por satélite e vislumbrar alertas automáticos de socorro.

Ainda em 1979, a Conferência de Busca e Salvamento Marítimo adotou a Convenção SAR 1979, com o objetivo de estabelecer um plano global de busca e salvamento (SAR) baseado em acordos bilaterais e multilaterais entre Estados vizinhos. A mesma conferência convidou a IMO a desenvolver um sistema marítimo global de socorro e segurança com cláusulas de telecomunicações. Na 11ª Assembleia da IMO, também em 1979, decidiu-se que um novo sistema deveria ser estabelecido, incorporando os desenvolvimentos técnicos recentes.

Com assistência da ITU, do CCIR e de organizações como a WMO, a IHO, o INMARSAT e o COSPAS-SARSAT, a IMO desenvolveu e testou os equipamentos e técnicas do GMDSS. As Conferências Radioadministrativas Mundiais de 1983 e 1987 (WARC Mob-83 e 87) adotaram emendas sobre frequências, procedimentos operacionais e operadores rádio. Em 1988, a Conferência GMDSS adotou as emendas à SOLAS referentes às radiocomunicações do novo sistema; essas emendas entraram em vigor em 1º de fevereiro de 1992, e o GMDSS foi totalmente implantado em 1º de fevereiro de 1999.

1.2 O sistema antigo e a necessidade de melhoramentos

O sistema antigo, definido no Capítulo IV da Convenção SOLAS/1974 e vigente até 1º de fevereiro de 1992, exigia que certas classes de navio mantivessem escuta rádio contínua nas frequências internacionais de socorro do Regulamento de Radiocomunicações (RR) e dispusessem de equipamento com alcance mínimo especificado. O comandante que recebesse sinal de perigo deveria dirigir-se ao local com a máxima velocidade.

Como o alcance do sistema antigo era limitado ao das comunicações em MF — entre 50 e 300 a 400 milhas náuticas —, a assistência dependia primariamente de navios operando nas proximidades: era, essencialmente, uma operação navio a navio. Um navio fora do alcance MF de uma estação costeira não seria escutado por ela ao solicitar socorro.

O sistema antigo incluía dois subsistemas manuais: o sistema telegráfico Morse, em 500 kHz, obrigatório para todos os navios de passageiros e para navios cargueiros de arqueação bruta igual ou superior a 1600 (exigindo oficial rádio qualificado em Morse); e o sistema radiotelefônico, em 2182 kHz e 156,8 MHz, para navios de passageiros e cargueiros de arqueação bruta igual ou superior a 300. A introdução das comunicações por satélite e da chamada seletiva digital (DSC) permitiu transmitir e receber automaticamente um alerta de socorro a longa distância, sem depender de um oficial qualificado em Morse.

1.3 Cronograma de implementação (1992–1999)

As resoluções da Conferência GMDSS de 1988 incluíram recomendações para a introdução do NAVTEX, da EPIRB satélite e das estações terrenas de navio (SES); alguns países europeus dispensaram o oficial rádio a bordo de navios equipados com NAVTEX. A posse de EPIRB em VHF aeronáutico havia sido introduzida em 1983, e o GMDSS recomendou a aceitação das novas EPIRB satélite como equivalentes. O GMDSS também adotou o SART, projetado para operar com radares na faixa de 9 GHz; a dotação do radar de banda X tornou-se obrigatória a partir de 1995.

As emendas de 1988 fixaram o seguinte cronograma para a instalação dos equipamentos rádio do GMDSS:

Emendas posteriores acrescentaram requisitos: em 1995, painel de alerta e alarme na posição de manobra para navios de passageiros, com capacidade de comunicação com aeronaves SAR em 121,5 MHz e 123,1 MHz; em 1998, capacidade de atualização automática da posição na transmissão do alerta de socorro, além do registro das identidades GMDSS pelos governos; em 2004, teste anual obrigatório das EPIRB satélite.

1.4 Desenvolvimentos a partir de 1999

Emendas de 2002 ao Capítulo IV retiraram a obrigatoriedade de os navios disporem de um receptor de escuta de alerta em radiotelefonia, em conjunto com um equipamento gerador do sinal de alarme em radiotelefonia, e também o requisito de manutenção de escuta permanente em radiotelefonia na frequência de socorro de 2182 kHz. O requisito de escuta no canal 16 em VHF permaneceu em discussão: uma data de término (1º de fevereiro de 2005) foi proposta em 1998, mas não adotada; em 2004 concluiu-se que a escuta deveria continuar, para prover canal de comunicações aos navios não SOLAS e canal passadiço a passadiço aos navios SOLAS.

Em 2002, emendas aumentaram o número de SART exigido em navios de carga rodada e passageiros (Ro-Ro), na proporção de um transponder radar para cada quatro balsas, em razão da dificuldade de localizar várias balsas após um acidente. Emendas de 2000 ao capítulo V (Segurança da Navegação) introduziram o Sistema de Identificação Automática (AIS), que opera na faixa de frequência de radiotelefonia em VHF; emendas de 2006 introduziram o acompanhamento e identificação a longa distância (LRIT) de navios. Emendas de 2002 ao novo Capítulo XI introduziram o sistema de alerta de proteção do navio (SSAS), em acréscimo aos alertas de socorro e segurança do GMDSS.

Em 2007, novos padrões adotaram o transmissor de busca e salvamento AIS (AIS-SART) como alternativa ao SART, e as referências a "transponder radar" foram substituídas por "dispositivos de localização para busca e salvamento". A partir de janeiro de 2010, o AIS-SART passou a ser utilizado como alternativa ao SART, cumprindo a mesma função por meio da apresentação no AIS em vez do radar de banda X.

2. Conceito Básico: Áreas Marítimas e Funções de Comunicações

O conceito básico do GMDSS estabelece que as autoridades de busca e salvamento em terra, bem como embarcações próximas a um navio em perigo, sejam rapidamente alertadas para participar de uma operação SAR coordenada com mínimo atraso. O sistema também provê comunicações de urgência e segurança e a divulgação de informações de segurança marítima (MSI) — navegação, avisos meteorológicos e previsões. Cada navio, independentemente da área em que opere, é capaz de conduzir as funções de comunicações essenciais à sua própria segurança e à de outros navios na mesma área (Fig. 3.2).

Legenda numerada (18 itens)

1. NAVIO EM PERIGO. origem do alerta, ao centro-esquerda da arte; dele partem todas as setas do desenho, nas três direções navio/terra, navio/navio e terra/navio
2. EPIRB. baliza radioindicadora de posição em emergência, desenhada boiando junto ao navio em perigo; alerta o segmento COSPAS-SARSAT
3. SART. transponder radar de busca e salvamento, desenhado junto à balsa; responde ao radar de 9 GHz das unidades SAR (sinal de localização)
4. COSPAS/SARSAT. satélites de órbita polar/geoestacionária que recebem o alerta de 406 MHz da EPIRB (canto superior esquerdo da arte)
5. INMARSAT. satélite geoestacionário que recebe o alerta e o tráfego da estação terrena de navio (canto superior direito da arte)
6. LUT/MCC. terminal local do usuário e centro de controle da missão — recebem em terra o alerta dos satélites COSPAS-SARSAT e o encaminham ao RCC
7. ESTAÇÃO TERRENA COSTEIRA (CES). interliga a rede de satélites INMARSAT às redes de telecomunicações terrestres
8. CENTRO DE COORDENAÇÃO DE SALVAMENTO (RCC). recebe o alerta (via estação costeira ou CES) e retransmite às unidades SAR e aos navios nas imediações
9. ESTAÇÃO COSTEIRA (VHF). cobertura VHF/DSC junto à costa — é ela que define a ÁREA A1 na arte
10. ESTAÇÃO COSTEIRA (MF/HF). cobertura MF/HF com DSC, NBDP e RT — define a ÁREA A2 e, em HF, alcança além dela
11. NAVIO DE SOCORRO. navio nas imediações alertado navio/navio por DSC em VHF ou MF/HF, que acorre à cena de ação
12. MF/HF (DSC). rótulo da via terrestre de alerta em média e alta frequência com chamada seletiva digital
13. VHF. via terrestre de alerta e de comunicação na cena de ação em faixa métrica
14. Telefone (RT). radiotelefonia, indicada na arte como o meio de comunicação do navio na área A3
15. MSI. informações de segurança marítima difundidas da estação costeira para os navios (avisos à navegação e meteorológicos)
16. AREA A1 / 25M. faixa mais próxima da costa, sob cobertura VHF-DSC da estação costeira (a arte marca 25 milhas como ordem de grandeza)
17. AREA A2 / 150M. faixa seguinte, sob cobertura MF-DSC (a arte marca 150 milhas como ordem de grandeza)
18. AREA A3. faixa oceânica sob cobertura do satélite geoestacionário INMARSAT, ao largo, à esquerda da arte

2.1 Áreas marítimas de operação

Os equipamentos exigidos a bordo são determinados, em princípio, pela área marítima em que o navio opera — o par mais cobrável do capítulo junto com as funções de comunicações. Em todas as áreas, a disponibilidade contínua para alertas é requerida.

As figuras 3.3, 3.4 e 3.5 apresentam as áreas A1, A2 e A3 (Fig. 3.3–3.5).

Legenda numerada (4 itens)

1. A 1 (rótulo amarelo). área marítima A1 — as duas bolhas de cobertura desenhadas coladas na linha de costa, uma por estação
2. VHF DSC. o meio que define a área A1: chamada seletiva digital em VHF, com escuta permanente
3. ESTAÇÃO COSTEIRA (ponto amarelo na costa). cada estação costeira VHF gera a sua própria bolha A1; a arte mostra duas, deixando ver que a área A1 é descontínua ao longo do litoral
4. faixa ciano ao largo. mar fora da cobertura VHF — na arte fica sem rótulo porque esta figura isola apenas a A1

Legenda numerada (4 itens)

1. A 1 / VHF DSC (amarelo). bolha menor colada na costa — cobertura VHF-DSC da estação costeira
2. A 2 / MF DSC (azul-escuro). bolha maior que envolve a A1 — cobertura MF-DSC; a A2 é o anel que sobra depois de excluída a A1
3. A 3 / INMARSAT (ciano). todo o mar ao largo das bolhas — cobertura do satélite geoestacionário INMARSAT
4. ESTAÇÃO COSTEIRA. ponto na costa de onde partem as duas bolhas concêntricas; a arte repete o conjunto duas vezes para mostrar que a cobertura se dá por estação

Legenda numerada (8 itens)

1. Sea Area A1. faixa mais clara colada à costa; a própria arte imprime o alcance '20 to 50 nm' medido a partir da estação costeira VHF
2. 20 to 50 nm. cota desenhada com seta dupla sobre a área A1 — o alcance típico da cobertura VHF-DSC (20 a 50 milhas náuticas)
3. Sea Area A2. faixa intermediária, entre o limite da A1 e a cota de 250 nm; cobertura MF-DSC
4. 250 nm. cota desenhada com seta dupla atravessando toda a área A2 — o limite externo da cobertura MF (cerca de 250 milhas náuticas)
5. Sea Area A3. faixa ciano na borda direita da arte, além das 250 nm: cobertura do satélite geoestacionário INMARSAT
6. VHF Radio Station. estação rádio VHF desenhada no alto à esquerda, no interior da costa
7. VHF Coast Station. estação costeira VHF, na base da costa — é dela que se mede o alcance de 20 a 50 nm da A1
8. MF Coast Station. estação costeira em MF, com torre maior — é a que sustenta a cobertura DSC da área A2

2.2 Funções de comunicações no GMDSS

De acordo com a Convenção SOLAS, todo navio, quando no mar, deve ser capaz de cumprir as seguintes funções de comunicações — uma lista fechada de nove itens:

2.3 Detalhamento das funções, letra a) a g)

a) Alerta. É a rápida e bem-sucedida informação de um incidente de socorro a uma unidade que pode prover ou coordenar assistência — um RCC ou outro navio nas imediações. O alerta deve indicar a identificação do navio e a posição em que está pedindo socorro e, quando praticável, a natureza do incidente e outras informações que possam auxiliar nas operações de busca. Os recursos de comunicações do GMDSS projetam o alerta nas três direções — navio/terra, navio/navio e terra/navio — em todas as áreas marítimas, combinando meios terrestres e por satélite; o alerta inicial é primeiramente transmitido na direção navio/terra. Quando transmitido por DSC em VHF, MF ou HF, os navios dentro do alcance DSC também são alertados.

Um alerta de socorro é normalmente iniciado manualmente e todos os alertas de socorro são certificados manualmente. Quando um navio naufraga, uma baliza satélite radioindicadora de posição em emergência (EPIRB) pode ser automaticamente ativada.

Para evitar alertar todos os navios de uma extensa área, usa-se normalmente uma "chamada em área", de modo que só os navios nas imediações do incidente sejam alertados; ao receber a retransmissão, esses navios são requisitados a estabelecer comunicação com o RCC participante.

b) Comunicações coordenadas SAR. São as comunicações necessárias à coordenação de navios e aeronaves numa operação SAR após um alerta de socorro, incluindo as comunicações entre os RCC e qualquer OSC.

Centro de Coordenação de Salvamento (RCC) — é a unidade responsável por promover uma organização eficiente dos serviços de busca e salvamento e para coordenar a condução das operações de busca e salvamento, dentro de uma área de busca e salvamento estabelecida. Coordenador na Cena de Ação (OSC) — é a pessoa designada para coordenar as operações de busca e salvamento dentro de uma área específica.

Diferentemente do alerta — normalmente a transmissão de uma mensagem específica numa só direção —, nas operações SAR as mensagens trafegam em ambas as direções, usando radiotelefonia e radiotelegrafia de impressão direta, por meios terrestres ou por satélite.

c) Comunicações na cena de ação. Ocorrem normalmente nas faixas VHF e MF designadas para tráfego de socorro e segurança, entre o navio em perigo e as unidades na cena de ação. Aeronaves SAR envolvidas normalmente usam as frequências de 3023, 4125 e 5680 kHz, além de 2182 kHz e/ou 156,8 MHz (canal 16) e outras frequências móveis marítimas.

d) Localização. É a precisa determinação da posição de um navio ou aeronave em perigo, de suas embarcações de sobrevivência ou sobreviventes. No GMDSS, é executada por dispositivos capazes de operar tanto o SART de 9 GHz quanto o AIS-SART, transportados pelo navio em perigo ou seus sobreviventes; a posição é indicada quando o SART é interrogado por um radar na faixa de frequência de 9 GHz das unidades de busca, ou é apresentada nos equipamentos AIS dessas unidades com um código de 9 dígitos iniciado sempre por 970, sendo a posição obtida pelo GPS do AIS-SART. A frequência de 121,5 MHz nas EPIRB satélite é utilizada para orientação das unidades SAR aéreas.

e) Divulgação de MSI. As MSI — avisos-rádio náuticos, avisos e previsões meteorológicas — estão disponíveis por radioteleimpressão em banda estreita (NBDP), com correção de erro sem via de retorno (FEC), em 518 kHz (Serviço Internacional NAVTEX); para navios fora da cobertura NAVTEX, por radiodifusão via sistema INMARSAT, pela chamada em grupo concentrado (EGC), conhecida como Sistema Internacional SafetyNET. As MSI também podem ser transmitidas em NBDP em frequências específicas de HF.

f) Radiocomunicações gerais. Comunicações entre estações de navios e redes terrestres, referentes ao gerenciamento e à operação do navio, com impacto potencial em sua segurança, conduzidas em canais apropriados — inclusive os usados para correspondência pública. Exemplos: ordens para o comandante, serviços de reboque, reparos, substituição de cartas.

g) Comunicações passadiço a passadiço (ponte a ponte). São as comunicações de segurança internavios, conduzidas preferencialmente de onde o navio é manobrado, normalmente em canais de VHF, em radiotelefonia.

3. Busca e Salvamento, Registro, Manutenção e Identificação

3.1 Busca e salvamento e o Manual IAMSAR

A Convenção Internacional de Busca e Salvamento Marítimo de 1979, com emendas de 1988 e 2004, estabeleceu os dispositivos para o estabelecimento e a coordenação dos serviços SAR. Os países aderentes devem estabelecer, individualmente ou em cooperação, os seguintes elementos básicos — uma lista fechada de seis itens:

A IMO e a ICAO coordenam os dispositivos dos Estados membros com a meta de um sistema mundial efetivo e desenvolveram em conjunto o Manual Internacional Aeronáutico e Marítimo de Busca e Salvamento (IAMSAR): o Volume I trata de organização e gerenciamento, o Volume II de coordenação da missão e o Volume III das facilidades móveis.

3.2 Livro de registro de radiocomunicações

Todo navio deve possuir um Livro de Registro de Radiocomunicações, de responsabilidade do operador designado como principal responsável pelas radiocomunicações durante incidentes de socorro. Devem ser registradas, indicando a hora da ocorrência:

Os registros devem ser mantidos no local das radiocomunicações de socorro e disponíveis para inspeção do Comandante, de funcionários autorizados pela Administração e de qualquer oficial devidamente autorizado no exercício de fiscalização.

3.3 Manutenção de equipamentos do GMDSS

No GMDSS, os navios não precisam ter a bordo pessoal qualificado para executar manutenção. Três métodos podem ser escolhidos para assegurar a disponibilidade de equipamentos: duplicidade de equipamentos, manutenção em terra e manutenção a bordo.

Para a manutenção em terra, o armador ou o navio deve ter contrato firmado com empresa de manutenção de equipamentos eletrônicos marítimos. Para a manutenção a bordo, a pessoa qualificada deve estar presente no navio, com todos os instrumentos de teste e sobressalentes necessários disponíveis durante a navegação.

3.4 Identificação das estações — o MMSI

O GMDSS utiliza um número de nove dígitos, a MMSI, para identificar unicamente estações de navio, estações terrenas de navio, estações costeiras e chamadas em grupo de navios; parte da identidade pode ser usada por usuário de telefone ou telex das redes comuns para chamar automaticamente uma estação de navio. Essa identidade deve ser inserida nos recursos do GMDSS do navio SOLAS (EPIRB e DSC); navios não-SOLAS com recursos do GMDSS também devem inseri-la.

Os três primeiros dígitos indicam a área geográfica do país responsável — o MID. O MID do Brasil é 710.

Os MMSI de navios e estações costeiras podem ser encontrados na publicação da ITU Lista de Estações de Navio e na Lista de Estações Costeiras e das estações que efetuam serviços especiais.

4. Sistemas de Comunicações no GMDSS

4.1 Comunicações terrestres: HF, MF e VHF

Nas comunicações terrestres, a DSC forma a base para o alerta de socorro e as comunicações de segurança; a comunicação subsequente é conduzida por radiotelefonia, radioteleimpressão, ou ambas.

As frequências usadas nos sistemas de comunicações do GMDSS constam do Regulamento de Radiocomunicações da ITU.

4.2 Comunicações por satélite

As comunicações por satélite são elementos particularmente importantes do GMDSS e incluem dois sistemas:

A Figura 3.6 mostra uma estação GMDSS de um navio.

5. Sistema INMARSAT

5.1 Histórico e estrutura do sistema

O INMARSAT cresceu a partir de uma ideia originada na IMO, em 1966. Em 1976, uma conferência internacional adotou, por unanimidade, a Convenção e o Acordo de Operação da Organização Internacional de Satélites Marítimos, que deveria prover os satélites e os sistemas de controle necessários para melhorar as comunicações marítimas de socorro e segurança. Em 1994, o nome completo mudou para Organização Internacional de Satélites Móveis, mantendo a abreviatura INMARSAT. A organização tornou-se intergovernamental em 1979, foi quase totalmente privatizada em 1999, e a reestruturação foi concluída em 2001 — a organização intergovernamental residual (hoje IMSO), com 87 países, acompanha os serviços das empresas públicas em apoio ao GMDSS.

O sistema abrange três componentes: o segmento espacial provido pelo INMARSAT, as estações terrenas costeiras (CES) providas pelos signatários, e as estações terrenas de navio (SES). O centro vital é o NCC, localizado no Reino Unido, que opera 24 horas por dia e coordena as atividades do sistema; o INMARSAT dispõe de pontos de ativação de serviços (PSA) que comissionam SES a partir da solicitação de um armador.

Legenda numerada (8 itens)

1. Land Earth Station. estação terrena costeira (CES) — a antena parabólica em terra que liga o segmento espacial às redes terrestres
2. National and International Networks. redes de telecomunicações nacionais e internacionais às quais a CES entrega o tráfego
3. Telephone. serviço de telefonia (voz) oferecido ao usuário em terra pela cadeia satélite–CES–rede
4. Facsimile. serviço de fac-símile
5. Low, Medium and High Speed Data. transmissão de dados em baixa, média e alta velocidade
6. Telex. acesso às redes internacionais de telex
7. satélite geoestacionário (canto superior direito). segmento espacial: dele irradiam as setas para navios, aeronave, veículo e estação terrena — é o nó por onde todo o tráfego passa
8. navios / aeronave / veículo terrestre / usuário. os móveis servidos; no caso marítimo, as estações terrenas de navio (SES)

5.2 Segmento espacial

Quatro satélites em órbita geoestacionária, situados a cerca de 36.000 km acima do equador, cobrem quatro regiões oceânicas: AOR-E (Atlântico Leste), AOR-W (Atlântico Oeste), IOR (Índico) e POR (Pacífico). O INMARSAT mantém também satélites reservas prontos para entrar em operação nas regiões primárias (Fig. 3.8).

Legenda numerada (8 itens)

1. POR (rosa). Pacific Ocean Region — Região do oceano Pacífico; na arte o contorno aparece dividido nas duas bordas do planisfério (178° E e 178° E), por ser a região que cruza a linha de data
2. AOR-W (vermelho). Atlantic Ocean Region-West — Região do oceano Atlântico Oeste, satélite a 55° W; é o lobo que cobre o Brasil
3. AOR-E (verde). Atlantic Ocean Region-East — Região do oceano Atlântico Leste, satélite a 15.5° W
4. IOR (azul-escuro). Indian Ocean Region — Região do oceano Índico, satélite a 64° E
5. Global Beam Services. serviços do feixe global: Fleet 77 (voz, fax, MPDS, 64 kbps), ISDN, Fleet 55, Fleet 33, IsatM2M, Inmarsat B, M, C e D+ (todos os serviços)
6. Spot Beam Services (cinza). serviços de feixe pontual: Fleet 77 128 kbps ISDN; Fleet 55 fax/ISDN/MPDS/áudio 3.1 kHz; Fleet 33 fax, 9.6 kbps de dados, MPDS; Mini M (todos os serviços)
7. Área amarela (Inmarsat-4). Enhanced Maritime Coverage Area — área de cobertura marítima ampliada do Inmarsat-4, com todos os serviços de feixe pontual; na arte cobre o Atlântico Sul e a costa brasileira
8. borda das elipses (~70° N e ~70° S). o topo e a base dos quatro lobos não alcançam as calotas polares — é o limite prático que faz a área marítima A3 valer aproximadamente entre 70° N e 70° S e o que sobra ser área A4

5.3 Estações terrenas costeiras (CES)

As CES interligam as redes de telecomunicações terrestres e por satélite; atualmente pertencem a empresas de telecomunicações e são operadas por elas (Fig. 3.9). Uma CES típica tem antena parabólica de cerca de 11 a 14 m de diâmetro, para transmissão ao satélite em 6 GHz e recepção em 4 GHz.

A mesma antena, ou outra exclusiva, opera em banda L para transmissão (1,6 GHz) e recepção (1,5 GHz) da rede de controle de sinais.

Uma CES em cada região oceânica é designada NCS para cada serviço de comunicações (telefonia, telex etc.): designa os canais de comunicação em demanda para as CES e SES daquela região e monitora os sinais transmitidos por elas.

5.4 Estações terrenas de navio (SES): INMARSAT B, C e Fleet 77

As exigências para as SES no GMDSS podem ser supridas pelas SES INMARSAT B, INMARSAT C e INMARSAT Fleet F77.

INMARSAT B consiste em duas partes: o equipamento acima do convés (ADE) — antena parabólica de cerca de 0,85 a 1,2 m, estabilizada para permanecer apontada ao satélite —, com amplificador de potência e de baixo ruído em banda L, duplicador de sinal e cobertura de proteção; e o equipamento abaixo do convés (BDE) — unidade de controle da antena, eletrônica de transmissão e recepção, controle de acesso e sinalização, e periféricos de telefonia e telex (Fig. 3.10).

Foi o primeiro serviço marítimo digital, lançado em 1993, substituindo o analógico INMARSAT A; seus serviços foram retirados de operação em 31 de dezembro de 2014. Provê voz, telex, fax e dados de 9,6 a 64 kbps.

INMARSAT C tem terminais leves para comunicações em duas direções, sem capacidade de radiotelefonia; opera a 600 bits/segundo e acessa telex, correio eletrônico, dados e fax internacionais. Seu terminal de baixa potência e antena onidirecional é solução prática para navios pequenos; pode servir como reserva para outros sistemas INMARSAT de bordo e como equipamento fixo ou portátil em embarcações de sobrevivência, operando mesmo com o navio bastante adernado. Um gerador de alerta de socorro é incluído no terminal para armazenamento e transmissão automática das informações essenciais em situações de perigo. Novas SES, conhecidas como mini C, têm menor consumo de energia mantendo todos os serviços do INMARSAT C (Fig. 3.11–3.15).

O receptor de chamada em grupo concentrado (EGC) é componente exclusivo do equipamento, projetado para recepção contínua de MSI do serviço SafetyNET internacional e de mensagens comerciais do serviço FleetNET; a capacidade de EGC é provida pela SES INMARSAT C, e o receptor é exigido no GMDSS para navios que naveguem fora da cobertura do NAVTEX internacional.

INMARSAT Fleet 77 é o serviço marítimo mais avançado, com canais de voz, fac-símile de alta velocidade e dados de até 128 kbps. O terminal, compacto, tem equipamento acima do convés de cerca de 0,85 a 1,32 m de diâmetro (antena parabólica e eletrônica correspondente) e equipamento abaixo do convés com unidades eletrônicas, fontes de energia e conexões a telefone, computadores e adaptadores (Fig. 3.16–3.17).

Diferente dos primeiros serviços INMARSAT, de dois níveis de prioridade, o Fleet 77 tem quatro níveis — socorro, urgência, segurança e rotina — nas duas direções; os serviços de dados são prioridade de rotina e são desligados se uma chamada de voz ou de prioridade mais alta for iniciada.

A hierarquia entre os níveis é estrita: a chamada de socorro é priorizada em relação a uma chamada de urgência, a de urgência em relação a uma de segurança e a de segurança em relação a uma de rotina. As chamadas oriundas de navio, de mesma prioridade, têm sempre preferência em relação às originárias de terra de mesma prioridade; e as chamadas terra-navio com altas prioridades são somente permitidas quando oriundas de entidades autorizadas — por exemplo, um Centro de Coordenação de Salvamento. Nesse caso, a chamada que chega da direção terra-navio tem prioridade sobre a comunicação corrente, isto é, desliga e conecta a chamada de voz com mais alta prioridade, de modo que um RCC pode sempre contatar um navio em emergência.

5.5 Alerta de socorro pelo INMARSAT

Navio/terra: qualquer SES pode iniciar mensagem de "solicitação" com prioridade de socorro, automaticamente reconhecida pela CES, com designação instantânea de canal; se todos os canais estiverem ocupados, um é pré-adquirido e alocado. O processamento é inteiramente automático, sem intervenção humana, mas o pessoal da CES é notificado por alarmes áudio e visual desarmados apenas manualmente. A NCS de cada região monitora automaticamente o processamento dessas chamadas por todas as CES da região e age em caso de anormalidade, inclusive verificando a identificação da CES e aceitando a chamada mesmo que a identificação seja de uma CES não operacional.

A prioridade de socorro aplica-se não apenas aos canais satélite, como também ao direcionamento automático para o apropriado RCC: cada CES do sistema deve prover interconexões seguras de comunicações com um RCC, e esses RCC nacionais são conhecidos como RCC associados. Assim, qualquer mensagem com solicitação de prioridade de socorro recebida em uma CES é automaticamente processada e encaminhada para um RCC associado. Os navios podem, ainda, acessar qualquer RCC de sua escolha seguindo os procedimentos de rotina para chamadas — nesse caso, selecionando o número completo internacional do telefone/telex do RCC.

Terra/navio: para grupos de navios com SES INMARSAT C e recepção SafetyNET, o alerta pode ser executado em três modos:

O receptor EGC, ao constatar recepção de mensagem de socorro ou urgência, soa alarme audível e visual, desarmado apenas manualmente.

Para as comunicações coordenadas SAR e as comunicações na cena de ação, alguns RCC instalaram equipamentos típicos de SES para se utilizarem do sistema INMARSAT, especialmente proveitoso quando linhas ou redes públicas estiverem indisponíveis ou inseguras; navios equipados com INMARSAT podem usar comunicações satélite como complemento das facilidades em VHF e MF na cena de ação — comunicações que se dão entre o navio em perigo e as unidades assistentes e entre as unidades SAR e o coordenador na cena de ação (OSC) ou o coordenador da missão de busca e salvamento (SMC). Somente as SES INMARSAT C podem receber as radiodifusões SafetyNET de MSI.

5.6 Serviços do sistema INMARSAT

5.7 Número Móvel do INMARSAT (IMN)

Os equipamentos INMARSAT de bordo têm um número de identificação de nove dígitos, o IMN.

Exemplos: equipamento INMARSAT C a bordo de navio brasileiro — 471012000. Equipamento INMARSAT Fleet 77 a bordo de navio brasileiro, para voz — 768951012.

6. Sistema COSPAS-SARSAT

6.1 Conceito geral e segmento espacial

O sistema foi inicialmente desenvolvido por Memorando de Entendimento assinado em 1979 entre agências da antiga União Soviética, Estados Unidos, Canadá e França; declarado operacional em 1985, e em 1988 os quatro Estados disponibilizaram o segmento espacial e assinaram o acordo do programa Internacional COSPAS-SARSAT, aberto a todos os Estados. Outros Estados se associaram sem assinar o acordo, sobretudo contribuindo com estações receptoras em terra.

O COSPAS-SARSAT é designado para localizar balizas de socorro que transmitem na frequência de 406 MHz, servindo organizações com responsabilidades SAR no mar, no ar ou em terra. O monitoramento é baseado em satélites de baixa altitude em órbitas próximas aos polos, recentemente incrementado com satélites geoestacionários; melhorias futuras preveem satélites em órbita terrestre média dos sistemas GPS (EUA), GLONASS (Rússia) e GALILEO (Europa). Todo navio sujeito à SOLAS/1974 deve conduzir obrigatoriamente uma EPIRB satélite de flutuação livre em 406 MHz.

Existem três tipos de balizas satélite:

Os satélites detectam os sinais dessas balizas e os retransmitem a uma estação receptora em terra, o terminal local do usuário (LUT), que determina a posição da baliza; o alerta é então retransmitido, com dados de posição e demais informações, via centro de controle da missão (MCC), a um RCC nacional, outro MCC ou autoridade SAR apropriada (Fig. 3.18).

Legenda numerada (5 itens)

1. 1. DISTRESS CALL UTILIZING EMERGENCY BEACON — o alerta de socorro emitido pela baliza (EPIRB no navio, PLB em terra, ELT na aeronave); as três origens aparecem na arte ligadas pelas mesmas setas vermelhas
2. 2. SEARCH & RESCUE SATELLITES — os satélites COSPAS-SARSAT que detectam o sinal de 406 MHz da baliza
3. 3. LOCAL USER TERMINAL (LUT) — a estação receptora em terra que processa o sinal recebido do satélite e determina a posição da baliza
4. 4. MISSION CONTROL CENTER (MCC) — o centro de controle da missão, que recebe o alerta do LUT e o encaminha ao RCC nacional, a outro MCC ou à autoridade SAR apropriada
5. 5. RESCUE COORDINATION CENTER (RCC) — o centro de coordenação de salvamento, que aciona os meios SAR (na arte, o helicóptero ao centro é o meio despachado)

O sistema inclui dois tipos de satélites: os de órbita polar de baixa altitude, formando o sistema LEOSAR, e os de órbita geoestacionária, formando o sistema GEOSAR (Fig. 3.19). O consórcio normalmente mantém quatro satélites LEOSAR (dois COSPAS, dois SARSAT); cada satélite completa uma órbita polar em cerca de 100 minutos, a uma velocidade de 7 km/s.

Legenda numerada (7 itens)

1. COSPAS. satélites russos em órbita polar de baixa altitude (~1000 km) — parte do sistema LEOSAR; na arte são os dois que cruzam sobre os polos
2. SARSAT. satélites americanos em órbita polar de baixa altitude (~850 km) — a outra metade da constelação LEOSAR, também desenhados no anel que passa pelos polos
3. GOES. satélites geoestacionários dos Estados Unidos que compõem o GEOSAR; na arte estão no anel equatorial, à direita
4. INSAT. satélite geoestacionário da Índia, no anel equatorial (à esquerda na arte)
5. MSG. Meteosat Second Generation, satélite geoestacionário europeu do EUMETSAT, também no anel equatorial
6. anel que passa pelos polos. as órbitas LEOSAR: cada satélite completa uma volta em cerca de 100 minutos, a 7 km/s, avistando uma faixa de aproximadamente 6000 km de largura
7. anel sobre o equador. as órbitas GEOSAR: cobertura global exceto nas regiões polares; o GEOSAR não calcula a posição, mas provê alerta quase imediato com a identidade da baliza

O satélite visualiza uma faixa de aproximadamente 6000 km de largura da superfície terrestre enquanto circula sobre ela e, visto da Terra, atravessa o céu em cerca de 15 minutos. Em meia rotação da Terra (12 horas), qualquer local é coberto.

Com os quatro satélites, o tempo médio para um satélite avistar uma baliza é de 45 minutos, podendo se estender por outros 45 minutos até a retransmissão a um LUT.

O consórcio também mantém normalmente cinco satélites GEOSAR, providos pelos Estados Unidos (GOES), Índia (INSAT) e pelo satélite meteorológico europeu EUMETSAT (MSG), com cobertura global exceto nas regiões polares. O sistema GEOSAR não calcula a posição por si — provê alerta quase imediato com a identidade da baliza —, salvo quando a posição está codificada na mensagem, como nas EPIRB com protocolo de localização GPS (GPS-EPIRB). Por não haver movimento relativo contínuo entre satélite e baliza, o GEOSAR é mais suscetível a obstruções que possam bloquear o sinal numa dada direção.

Com os satélites LEOSAR, o efeito Doppler — o movimento relativo entre satélite e baliza — é usado para localizar as balizas; a frequência portadora transmitida é razoavelmente estável durante o período de mútua visibilidade. A altitude dos satélites russos COSPAS é de aproximadamente 1000 km, e a dos satélites americanos SARSAT, de cerca de 850 km; a baixa altitude resulta em baixa potência de subida necessária, mudança Doppler pronunciada e curtos intervalos entre passagens sucessivas.

6.2 Modos de cobertura do sistema LEOSAR

6.3 EPIRB satélite de 406 MHz

A EPIRB satélite 406 MHz transmite pulsos em radiofrequência com potência de 5 W, duração aproximada de 0,5 segundo a cada 50 segundos (Fig. 3.21–3.22); esse baixo ciclo de emissão permite ao sistema processar simultaneamente 90 balizas no campo de visão do satélite, com baixo consumo de energia. A mensagem codificada digitalmente informa o país de origem e a identificação do navio ou aeronave; quando codificada segundo o protocolo de localização marítima (GPS), a posição do navio em perigo é determinada como se fosse por seus próprios equipamentos de navegação.

Legenda numerada (2 itens)

1. Figura 3.21 – EPIRB (unidade à esquerda). EPIRB satélite convencional de 406 MHz, mostrada no seu suporte de flutuação livre, com a antena chicote estendida
2. Figura 3.22 – EPIRB/GPS (unidade à direita). EPIRB com receptor GPS embutido (baliza com protocolo de localização), que insere a posição na mensagem codificada — é a que permite ao GEOSAR fornecer posição com precisão de cerca de 0.05 MN

As EPIRB satélite operam em duas frequências, 121,5 e 406 MHz; a transmissão em 121,5 MHz orienta as unidades SAR equipadas para recebê-la, inclusive aeronaves que a sobrevoem (homing). Podem ser ativadas manual ou automaticamente (Fig. 3.23–3.25), com dispositivo hidrostático de liberação automática até 4 m de profundidade.

Legenda numerada (4 itens)

1. 1. HRU cuts rod — a unidade de liberação hidrostática (HRU) corta a haste que prende a tampa do suporte, ao ser submersa (até 4 m de profundidade)
2. 2. Lid ejects — a tampa do suporte se solta e a EPIRB é liberada
3. 3. EPIRB arms once away from magnet — a baliza se arma ao se afastar do ímã do suporte
4. 4. sea switch activates — o contato com a água aciona a chave de mar e a EPIRB passa a transmitir, já flutuando na superfície

Legenda numerada (3 itens)

1. 1. Pull R-clip from pin — puxar o grampo em R do pino que trava a tampa do suporte
2. 2. Pull cover off — retirar a tampa/cobertura do suporte
3. 3. Pull EPIRB towards you — puxar a EPIRB para si, retirando-a do berço

Legenda numerada (4 itens)

1. 1. Locate switches on rear — localizar as chaves na parte de trás da baliza
2. 2. Slide cover to left / Breaking tamper seal — deslizar a tampinha para a esquerda, rompendo o selo de inviolabilidade
3. 3. Press ON button — pressionar o botão de ligar
4. 4. EPIRB will flash — a EPIRB passa a piscar, sinal de que está transmitindo

A bordo, a EPIRB de flutuação livre deve ser colocada nos conveses abertos próximos ao passadiço (Fig. 3.27).

Outras características técnicas das EPIRB 406 MHz, na íntegra da fonte:

A figura 3.28 apresenta a placa de identificação de uma EPIRB (Fig. 3.28).

Legenda numerada (10 itens)

1. Vessel / ITABUNA. nome do navio a que a baliza pertence
2. Flag / 710 BRAZIL. bandeira e código de país da baliza — 710 é o Brasil
3. Coding / MMSI 332000. protocolo de codificação da baliza: aqui, o MMSI do navio
4. ID / D8C9041934D34D1. identificação hexadecimal de 15 caracteres — é por ela que a baliza é unicamente identificada e registrada junto às autoridades SAR
5. S/N 67 - 3867. número de série do aparelho
6. CATEGORY 1 - AUTO. categoria I: acionamento automático em contato com a água (com possibilidade de acionamento manual)
7. Class 1 -40/+55 C (-40/+131 F). classe 1: projetada para climas frios extremos, operando no mínimo 48 horas a -40 °C
8. EXPIRY / Replace HRU / Replace Battery — NOV 2008. data de validade: quando trocar a unidade de liberação hidrostática (HRU) e a bateria de lítio
9. Do NOT use cleaning agents / Do NOT paint. advertências de manutenção impressas na placa: não usar produtos de limpeza nem pintar a baliza
10. Compass Safe distance 2 m (6'). distância de segurança da agulha magnética: 2 metros

6.4 Segmento espacial e terminais (LUT)

O equipamento a bordo do satélite tem dois subsistemas básicos: receptor/processador de 406 MHz com unidade de memória, e transmissor de conexão de descida em 1544,5 MHz. O receptor/processador demodula as mensagens digitais recebidas das balizas e mede a frequência recebida e a temporização da medição; o pacote de sinal é transmitido a 2400 bits/segundo no modo tempo real, e também armazenado, no mesmo formato e velocidade, para transmissão no modo cobertura global. Se um novo sinal de baliza chegar durante o envio de um sinal armazenado, a transmissão é interrompida até processá-lo, sendo a mensagem resultante encaminhada com os dados armazenados; sinais apropriados indicam se os dados são em tempo real ou armazenados.

Existem dois tipos de LUT: os que operam com a constelação LEOSAR, denominados LEOLUT, e os que operam com a constelação GEOSAR, denominados GEOLUT.

A configuração de cada LEOLUT varia conforme as especificações de cada país, mas o formato dos sinais de descida assegura interoperabilidade entre os dispositivos espaciais COSPAS e SARSAT. A capacidade do LEOLUT depende dos canais satélite que processa: o canal SARP (406 MHz) transmite dados já parcialmente processados pelo satélite — identificação, hora de transmissão e frequência recebida por pulso — e, graças à memória interna, provê cobertura global (ainda não contínua); o canal SARR (406 MHz) retransmite imediatamente os pulsos recebidos pela conexão de descida, sem memória associada, atendendo apenas ao modo tempo real — exigindo que baliza e LEOLUT sejam vistos simultaneamente pelo satélite —, com todo o processamento (detecção Doppler, cálculo de posição, identificação) realizado pelo próprio LEOLUT.

O GEOLUT é a estação receptora terrestre que recebe e processa os sinais das balizas de 406 MHz retransmitidos pelos satélites geoestacionários. A fonte descreve seus componentes como:

Um GEOLUT consiste nos seguintes componentes: antena e subsistema de radiofrequência; subsistema de referência de tempo; e [lista interrompida na fonte pela quebra de página — o(s) componente(s) restante(s) não constam no trecho disponível].

Como o satélite geoestacionário permanece parado em relação à baliza, o GEOLUT não é capaz de determinar a localização por processamento Doppler; por isso, as balizas com protocolo de identificação GPS permitem a codificação de dados de posição, provendo alerta quase em tempo real com informação de posição via GEOSAR. Apesar disso, a grande cobertura contínua de cada satélite geoestacionário permite ao GEOLUT manter um alerta quase instantâneo em grandes áreas.

6.5 MCC, desempenho do sistema e registro

Os MCC são instalados em cada país, operando com pelo menos um LUT. Suas funções principais são coletar, armazenar e classificar os dados dos LUT e de outros MCC, prover troca de dados dentro do sistema COSPAS-SARSAT e encaminhar tais dados aos RCC apropriados pelas redes SAR. Os dados obtidos consistem em: a) informação de alerta — derivada das EPIRB: posição da baliza e outros dados de identificação e codificados; e b) informação do sistema — dados tabulados usados para determinar a posição das balizas, o estado corrente dos subsistemas e a coordenação das mensagens necessárias à operação do sistema.

Todos os MCC são interconectados por redes apropriadas; as mensagens entre MCC seguem formato específico, permitindo processamento e retransmissão automáticos, enquanto as mensagens entre MCC e seus LUT seguem diretrizes nacionais de cada país. Mensagens padronizadas transmitem dados de alerta a RCC fora do sistema COSPAS-SARSAT.

O desempenho do sistema é medido pelos seguintes parâmetros:

A figura 3.29 apresenta a precisão da EPIRB (Fig. 3.29).

Legenda numerada (10 itens)

1. 1. Distressed Mariner — o náufrago/navio em perigo que aciona a baliza; começo da cadeia
2. 2. COSPAS-SARSAT Satellite System — o segmento espacial, com os ramos LEOSAR e GEOSAR indicados na arte
3. 3. Ground Station Local User Terminal (LUT) — a estação receptora em terra que processa o sinal do satélite
4. 4. Mission Control Center (MCC) — o centro de controle da missão, que encaminha o alerta
5. 5. Rescue Coordination Center (RCC) — o centro de coordenação de salvamento
6. 6. Local Search Rescue — os meios SAR locais (na arte, helicóptero e embarcação) despachados ao náufrago, fechando o círculo
7. curva VERMELHA (406 MHz Only). 406 MHz sem GPS: 2.3 nm de precisão, 60 minutos em média mundial — é o caminho que passa pelo LEOSAR e depende do efeito Doppler
8. curva AZUL (406 MHz w/GPS). 406 MHz com GPS: 0.05 nm de precisão, 15 minutos em média mundial — a baliza com protocolo de localização, atendida também pelo GEOSAR
9. LEOSAR. ramo de órbita polar, rotulado no alto da arte; calcula a posição por Doppler
10. GEOSAR. ramo geoestacionário, rotulado à direita; dá alerta quase imediato e só fornece posição se ela vier codificada na mensagem da baliza

6.6 Registro

O registro da baliza é importante porque essa informação, crucial para o sucesso de uma missão SAR, deve estar sempre disponível às autoridades SAR. Cada baliza pode ser unicamente identificada e assim registrada; o registro é baseado nos seus 15 caracteres hexadecimais e pode incluir o MMSI do navio, o indicativo de chamada ou o número de série.