UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA THIAGO AUGUSTO …
56
UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA THIAGO AUGUSTO MICHELS EVOLUÇÃO DOS MÉTODOS DE NAVEGAÇÃO E IMPLANTAÇÃO DO PBN NO BRASIL Palhoça 2018
Transcript of UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA THIAGO AUGUSTO …
UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA
THIAGO AUGUSTO MICHELS
EVOLUÇÃO DOS MÉTODOS DE NAVEGAÇÃO E IMPLANTAÇÃO DO PBN
NO BRASIL
Palhoça
2018
THIAGO AUGUSTO MICHELS
EVOLUÇÃO DOS MÉTODOS DE NAVEGAÇÃO E IMPLANTAÇÃO DO PBN NO
BRASIL
Monografia apresentada ao Curso de graduação em Ciências Aeronáuticas, da Universidade do Sul de Santa Catarina, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel.
Orientador: Prof. Marcos Fernando Severo de Oliveira, Esp.
Palhoça
2018
THIAGO AUGUSTO MICHELS
EVOLUÇÃO DOS MÉTODOS DE NAVEGAÇÃO E IMPLANTAÇÃO DO PBN NO
BRASIL
Esta monografia foi julgada adequada à
obtenção do título de Bacharel em
Ciências Aeronáuticas e aprovada em sua
forma final pelo Curso de Ciências
Aeronáuticas, da Universidade do Sul de
Santa Catarina.
Palhoça, 12 de novembro de 2018
__________________________________________
Orientador: Prof. Esp. Marcos Fernando Severo de Oliveira
__________________________________________
Prof. Esp. Orlando Flavio Silva
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo principal compreender a evolução dos métodos
de navegação, as mudanças no espaço aéreo brasileiro causadas pelos mesmos e
quais são suas consequências para pilotos, controladores e demais usuários desse
espaço aéreo. Para tanto, foi realizada uma analise dos métodos antigos de
navegação e suas limitações para a evolução da atividade aérea. Em paralelo, foi
apresentado o novo modelo de navegação aérea: navegação baseada em
performance (PBN). Sua concepção técnica e implementação no espaço aéreo
brasileiro foi apresentada, bem como as principais modificações que este novo
método de navegação propiciou ao espaço aéreo brasileiro. Para tanto, foram
utilizadas as normas técnicas publicadas pela ICAO, pelo DECEA e ANAC, além de
cartas de navegação aérea e publicações técnicas quanto à realização dos
procedimentos IFR. Durante os estudos, foi possível constatar os principais benefícios
que a modernização da navegação aérea está apresentando ao seus usuários:
menores distâncias voadas, menor gasto de combustível e maior segurança nas
operações. Comparações para o aeródromo de Navegantes (SBNF) mostraram que,
a utilização do procedimento RNAV representa, em média, 23% do consumo de
combustível utilizado na aproximação NDB para a mesma cabeceira. Foi verificado,
também, que a implementação dos procedimentos RNAV e RNP são soluções para
operações rodeadas de montanhas, como é o caso de Joinville. Numa pesquisa
realizada com sessenta e quatro pilotos, a maioria afirma que seus procedimentos tem
ficado mais diretos e com melhor sequenciamento de tráfego. Muitos deles acreditam
que o grande benefício do PBN são as rotas mais diretas e a não dependência dos
auxílios de solo em alguns procedimentos, que podem estar em manutenção ou
inoperantes. Porém, o ILS ainda é o método de aproximação preferido, pois é um
procedimento de precisão e apresenta mínimos meteorológicos menores que o
RNAV/RNP. Enquanto o Brasil não implementa um sistema de aumentação, o ILS
continuará sendo o procedimento mais utilizado dentre os pilotos.
Palavras-Chave: Navegação aérea, Navegação baseada em performance, espaço
aéreo brasileiro.
ABSTRACT
The present work has as main objective the understanding of the evolution of
navigation methods, the changes in the brazilian air space caused by them and what
are their consequences for pilots, controllers and other users of this airspace. For that,
an analysis of the conventional methods of navigation and its limitations for the
evolution of aerial activity was carried out. In parallel, the new model of air navigation
was presented: performance-based navigation (PBN). Its technical design and
implementation in Brazilian airspace was presented, as well as the main modifications
that this new method of navigation promoted in Brazilian airspace. For this purpose,
the technical standards published by ICAO, DECEA and ANAC were used, as well as
air navigation charts and technical publications on IFR procedures. During the studies,
it was possible to verify the main benefits that the modernization of the air navigation
is presenting to its users: smaller distances flown, reduced fuel consumption and
greater safety in flight operations. Comparisons for the Navegantes aerodrome (SBNF)
showed that the use of the RNAV procedure represents, on average, 23% of the fuel
consumption used in the NDB approach to the same headland. It was also verified that
the implementation of the RNAV and RNP procedures are solutions for flight
operations surrounded by mountains, as is the case of Joinville. In a research done
with sixty-four pilots, most say their procedures have become more direct and with
better traffic sequencing. Many of them believe that the major benefit of PBN is the
more direct routes and non-dependence on ground aids in some procedures, which
may be maintenance or inoperative. However, ILS is still the preferred approach
method because it is a precision procedure and has lower meteorological minima than
RNAV / RNP. While Brazil does not implement an augmentation system, ILS will
continue to be the most used procedure among pilots.
KeyWords: Air Navigation, Performance-based navigation, Brazilian air space.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Carta de aproximação utilizando NDB em Navegantes-SC ...................... 15
Figura 2 – Carta de aproximação utilizando Arco-DME ............................................ 18
Figura 3 - Instalação das antenas ILS ....................................................................... 20
Figura 4 - Carta de chegada por instrumentos do aeroporto de Florianópolis em corte
.................................................................................................................................. 26
Figura 5-Conceito Four Corner na reestruturação da circulação nas TMA brasileiras
.................................................................................................................................. 27
Figura 6 - Divisão do espaço aéreo brasileiro ........................................................... 28
Figura 7 - Procedimento STAR aberta ...................................................................... 29
Figura 8 - Configuração de aerovias saindo e chegando na TMA São Paulo ........... 30
Figura 9 - Benefícios das aproximações PBN ........................................................... 32
Figura 10 - Carta de aproximação NDB em Navegantes .......................................... 32
Figura 11 - Carta de aproximação RNAV em Navegantes ........................................ 35
Figura 12 - Carta de aproximação RNP em Jonville ................................................. 37
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Tipo de operação de cada piloto ............................................................. 38
Gráfico 2 - Região de operação ................................................................................ 39
Gráfico 3 - Método de navegação ............................................................................. 40
Gráfico 4 - Benefícios do PBN ................................................................................... 42
LISTA DE SIGLAS
ANAC Agência Nacional da Aviação Civil
DECEA Departamento do Controle do Espaço Aéreo
ICAO Internacional Civil Aviation Organization
CNS Comunication, Navigation and Surveilance
ATM Air Traffic Management
GEIV Grupo Especial de Inspeção de Voo
PBN Navegação Baseada em Performance
GNSS Sistema Mundial de Navegação por Satélite
NDB Radio-Farol não Direcional
VOR Radiofarol onidirecional em VHF
DME Equipamento radiotelemétrico
ILS Sistema de pouso por instrumentos
RNAV Navegação por área
RNP Performance de navegação exigida
AIC Circular de navegação aeronáutica
IFR Regras de voo por instrumentos
IAC Carta de aproximação por instrumento
SID Saída padrão por instrumentos
STAR Chegada padrão por instrumentos
INS Sistema de navegação inercial
GPS Sistema de posicionamento global
SBAS Sistema de aumentação baseado em satélites
GBAS Sistema de aumentação baseado em solo
IS Instrução suplementar
FIR Região de informação de voo
CINDACTA Centro integrado de defesa aérea e controle do tráfego
aéreo
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................6
1.1 PROBLEMA DA PESQUISA .............................................................................8
1.2 OBJETIVOS ......................................................................................................8
1.2.1 Objetivo Geral .................................................................................................8
1.2.2 Objetivos Específicos ......................................................................................8
1.3 JUSTIFICATIVA ................................................................................................9
1.4 METODOLOGIA................................................................................................10
1.4.1 Natureza de Pesquisa e Tipo de Pesquisa.....................................................10
1.4.2 Materiais e Métodos........................................................................................11
1.4.3 Procedimento de Coleta de Dados.................................................................12
1.4.4 Procedimento de Análise de Dados................................................................12
1.5 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO......................................................................12
2 REFERENCIAL TEÓRICO ...................................................................................14
2.1 MÉTODOS CONVENCIONAIS DE NAVEGAÇÃO ...........................................14
2.1.1 NDB................................................................................................................. 14
2.1.2 VOR/DME.........................................................................................................16
2.1.3 ILS....................................................................................................................18
2.2 NAVEGAÇÃO RNAV ........................................................................................20
2.3 CONCEITO CNS/ATM ......................................................................................22
2.3.1 A Navegação no Conceito CNS/ATM .............................................................22
2.4 SISTEMA GNSS ...............................................................................................22
2.5 PBN....................................................................................................................24
2.6 REESTRUTURAÇÃO DO ESPAÇO AÉREO BRASILEIRO .............................27
2.7 PROCEDIMENTOS DE APROXIMAÇÃO UTILIZANDO CONCEITO PBN ......31
2.7.1 Procedimentos mais seguros ..........................................................................35
3 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ....................................38
4 CONCLUSÃO .......................................................................................................43
REFERÊNCIAS .......................................................................................................45
APÊNDICE A............................................................................................................48
6
1 INTRODUÇÃO
Após a Primeira Guerra Mundial, com evolução das aeronaves e também
da necessidade de rotas de grandes distâncias, iniciou-se o processo de
implementação de auxílios à navegação. Em 1925 ocorreram as primeiras discussões
sobre métodos que auxiliariam os pilotos a navegar, sem depender das condições
meteorológicas (PORTILHO; BUKZEM, 2015).
De forma análoga àquela época, com os constantes avanços tecnológicos,
a globalização tende a intensificar a necessidade de locomoção de pessoas ao redor
do mundo. Para que esse processo ocorra de forma eficaz, a aviação deve se
desdobrar para atender essa necessidade, aumentando e modernizando suas frotas,
criando novas rotas e atendendo cada vez um número maior de passageiros. Para
exemplificar esse aumento, no ano de 2009 existia um total de 16.269 aeronaves
registradas no Brasil, contra 21.905 em 2016. Isso representa um aumento de,
aproximadamente, 35% em apenas sete anos (BRASIL, 2016). Dessa forma, o espaço
aéreo brasileiro sofre com uma saturação de aeronaves, necessitando de constante
modernização para atender essa demanda crescente.
Já prevendo esse crescimento e sabendo da limitação dos métodos
convencionais de navegação, a ICAO iniciou um estudo já no século passado. O DCA
351-2(BRASIL, 2011, item 2.2.1) informa que:
Ao início da década dos anos 80, o Conselho da OACI, tendo constatado um firme crescimento da aviação civil internacional, bem como o surgimento de novas tecnologias, entendeu que seria necessário uma completa análise e avaliação dos procedimentos e sistemas em uso. Na oportunidade, reconheceu-se que a forma existente de prover os Serviços de Tráfego Aéreo (ATS) e a estrutura do sistema de navegação aérea em geral estariam limitando o crescimento da aviação e inibindo a implementação de melhorias na segurança, eficiência e regularidade das operações aéreas.
Assim sendo, iniciou-se a ideia de promover um avanço não só nos
sistemas de navegação, mas sim um ATM global, utilizando as novas tecnologias CNS
que estavam nascendo nesse período. O propósito de um sistema ATM tem como
característica primária “possibilitar o voo de um aeródromo a outro, dentro de um
determinado espaço aéreo, livre de perigos, obedecendo aos limites de capacidade
do sistema e fazendo ótimo uso de todos os seus recursos” (BRASIL, 2011, item
7
2.3.6.1.1). Para que essa adequação fosse consagrada de forma correta pelos
estados-membros, a ICAO publicou o DOC 9750 – Plano de Navegação Global
CNS/ATM, o qual trazia todas as diretrizes e conceitos sobre a tecnologia CNS/ATM
emergente, e logo depois o DOC 9854 – ATM Global, que abordava a implementação
de um sistema ATM global pelos estados.
Sabendo das vantagens das tecnologias CNS/ATM, vários estados-
membro da ICAO iniciaram sua adequação ao plano ATM global e às tecnologias
CNS. O Brasil, também como estado-membro e verificando a tendência de
crescimento da aviação e a necessidade de adequação ao plano global, iniciou seu
alinhamento ao plano global da ICAO com a publicação do DCA 351-2, intitulado como
Concepção Operacional ATM Nacional.
Por fim, em 2012, foi aprovado o PCA 351-3, intitulado como Plano de
Implementação ATM Nacional. Foi através desse documento que surgiu o programa
SIRIUS, que tem por objetivo consolidar a concepção do ATM nacional abordada no
DCA 351-2. Tal programa tem como um de seus objetivos trabalhar nos seguintes
empreendimentos, conforme o PCA 351-3 (BRASIL, 2012, item 3.5.7):
a) Segurança Operacional;
b) Gerenciamento de Tráfego Aéreo;
c) Comunicações, Navegação e Vigilância;
d) Meteorologia Aeronáutica;
e) Gerenciamento de Informações Aeronáuticas;
f) Busca e Salvamento; e
g) Recursos Humanos.
Percebe-se que a navegação é uma das pautas que regem os estudos
e as bases normativas acerca da evolução da aviação, tanto num plano global como
no âmbito nacional. A modernização na navegação aérea é crucial para que o plano
ATM global seja consolidado, trazendo benefícios como segurança, agilidade,
descongestionamento das terminais aéreas e menos impacto no meio ambiente.
8
1.1 PROBLEMA DA PESQUISA
Como a evolução dos métodos de navegação está moldando o espaço
aéreo brasileiro, e quais os impactos dessas mudanças para os seus usuários?
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
Compreender a evolução dos métodos de navegação, as mudanças no
espaço aéreo brasileiro causadas pelos mesmos e quais são suas consequências
para os pilotos.
1.2.2 Objetivos Específicos
Analisar os métodos de navegação convencionais e suas restrições para o
avanço da atividade aérea.
Avaliar as bases normativas e entender como os novos conceitos de
navegação estão sendo implementados no Brasil.
Explicar o funcionamento da navegação baseada em performance (PBN) e
os requisitos de tripulação e aeronaves para sua operação.
Explorar as mudanças no funcionamento e na estrutura do espaço aéreo
brasileiro causadas pela implementação dos conceitos PBN.
Analisar, através da opinião dos usuários do espaço aéreo brasileiro, como
essas mudanças influenciam a atividade aérea no Brasil.
9
1.3 JUSTIFICATIVA
Conforme analisado, o aumento do tráfego aéreo e a necessidade de
aumento no número de voos ficariam estagnados devido à capacidade do
gerenciamento de tráfego aéreo convencional. Novas tecnologias e novos métodos
de navegação são cruciais para que o espaço aéreo possa ter sua capacidade
otimizada. A navegação baseada em performance (PBN), que se utiliza dos sistemas
GNSS, está sendo instaurada em substituição aos antigos auxílios de solo, da
chamada navegação aérea convencional. Dessa forma, o assunto é de extrema
importância para a comunidade aeronáutica, visto que a implementação desse
processo ainda está em andamento.
Grande parte das aeronaves modernas já saem de fábrica apresentando
os requisitos mínimos para navegar conforme o conceito PBN. Mesmo assim, o
espaço aéreo que tais aeronaves se movimentam necessita ter a estrutura
recomendada para atender essa demanda. O sistema ATM nacional anterior ao
implantado de acordo com o ATM global tinha diversas limitações, e segundo o PCA
351-3 (BRASIL, 2012, 2.3.6.2.1 item “g”), uma delas era a “possibilidade limitada para
proporcionar, ao máximo, benefícios às aeronaves equipadas com sistemas de bordo
avançados”.
Nesse contexto de avanços tecnológicos, é importante que todos os pilotos,
bem como pilotos em formação, saibam das diretrizes que norteiam os novos métodos
de navegação, além de seus requisitos de operação, métodos de operação, benefícios
e aplicabilidade no espaço aéreo. Porém, a formação de pilotos no Brasil pouco instrui
o piloto-aluno a ter conhecimento do exposto acima. Essa realidade brasileira foi
explorada por Muzzi (2017, pg. 13), que comenta:
Os grandes avanços propiciados pelo desenvolvimento de sistemas de navegação e transmissão de dados via satélite nos últimos 20 anos criaram um grande descompasso entre as realidades da aviação comercial e da instrução de voo, dificultando a transição de profissionais entre estas e até mesmo o compartilhamento de um mesmo espaço aéreo. [...] O ensino teórico e prático de IFR, por exemplo, deve se dar em consonância com o MMA 58-9 aprovado através do Art. 1º da PORTARIA DGAC N.º209/DGAC de 03 de julho de 1991, pelo antigo DAC (Departamento de Aviação Civil), não comportando boa parte dos conceitos atualmente utilizados na aviação comercial, e limitando a instrução de voo ao aprendizado de manobras e
10
procedimentos que estão sendo progressivamente substituídos e/ou descontinuados no contexto do espaço aéreo brasileiro.
Portanto, o presente trabalho visa, também, abordar e explicar conceitos essenciais
sobre os novos métodos de navegação, bem como sua normatização, de forma a
facilitar o conhecimento para a comunidade aeronáutica.
Bem como na instrução, os métodos convencionais de navegação, por
serem simples e de fácil implementação em qualquer aeronave, foram a base da
estruturação do espaço aéreo no século passado, onde todas as aerovias e
procedimentos de saída e chegada eram baseados em auxílios de solo. Com a
implementação do programa SIRIUS, em suas diversas etapas, o espaço aéreo
brasileiro foi e está sendo moldado de acordo com os padrões da ICAO, de forma a
atingir os objetivos esperados com a implantação do novo ATM nacional. Sendo
assim, esse assunto será explorado de forma a explicar as mudanças que o espaço
aéreo brasileiro vem sofrendo, e como ela afetará os usuários desse espaço aéreo.
1.4 METODOLOGIA
1.4.1 Natureza e Tipo da Pesquisa
A presente pesquisa busca abordar aspectos da evolução da navegação
aérea e da aplicação de métodos modernos de navegação no Brasil. Dessa forma, a
pesquisa deve ser pautada não só nos conhecimentos e publicações existentes sobre
a navegação aérea, mas também na visão dos beneficiários dessas novas
tecnologias, como pilotos.
Segundo Selltiz et aI. (1967, apud GIL, 1946) as pesquisas exploratórias
“[...] envolvem: a) levantamento bibliográfico; b) entrevistas com pessoas que tiveram
experiências práticas com o problema pesquisado[...]”.Dessa forma, o tipo de
pesquisa exploratório se apresenta como caminho para a obtenção dos objetivos
apresentados nesse projeto de pesquisa.
Com relação ao procedimento de pesquisa, verifica-se que o tema desse
trabalho apresenta vasta bibliografia e documentos relacionados. Sendo assim,
11
grande parte do objetivo a ser alcançado será pautado na análise bibliográfica e
documental, de natureza quantitativa e qualitativa. Além disso, a complementação do
objetivo determina que se obtenha a visão por parte dos usuários do espaço aéreo
brasileiro. Assim sendo, a experiência de pilotos será imprescindível para a conclusão
da pesquisa.
1.4.2 Materiais e Métodos
A pesquisa será pautada nas análises:
Bibliográfica: Livros e demais publicações que abordem os métodos de
navegação e suas evoluções.
Documental: Serão analisadas os documentos das entidades aeronáuticas,
tanto ICAO como ANAC, a respeito dos métodos de navegação, suas evoluções, e
sobre o surgimento e implementação do PBN no espaço aéreo brasileiro.
São eles:
-DOC 9750 - ICAO
-DCA 351-2 - ANAC
-Publicações do DECEA acerca da implementação do PBN no Brasil
-Cartas de navegação aeronáutica (De navegação convencional e
RNAV/RNP)
-Instrução suplementar IS91-001 - Aprovação operacional de PBN (ANAC)
Estudo de campo: Serão analisadas as visões de pilotos acerca da evolução
na navegação aérea no Brasil. Dessa forma, serão necessárias enquetes e entrevistas
para determinar a opinião dos mesmos. Para que se obtenha respostas satisfatórias,
a população da pesquisa deve ser enquadrada como pilotos que possuam a licença
IFR e estão em constante operação.
12
1.4.3 Procedimento de coleta de dados
Para que o trabalho fique bem estruturado e referenciado, os dados
coletados serão, em sua maioria, retirados de arquivos oficiais e normativos das
agências de aviação civil, tanto internacional (ICAO) como a brasileira (ANAC). Além
disso, manuais de operação de aeronaves, livros e questionários com profissionais da
aviação brasileira serão utilizados.
1.4.4 Procedimento de Análise dos Dados
Inicialmente, a leitura extensiva dos documentos coletados para embasar
o trabalho será realizada. É necessário definir os conceitos básicos que nortearão o
texto. Com base neles, o autor poderá unir diferentes partes dos materiais, de forma
a montar a estrutura do texto e construí-lo de forma a mantê-lo coeso.
Com base nos conceitos utilizados, na experiência prática do autor com
base nesse tema e também pelo material adicional colhido com outros profissionais
da área, as informações serão comparadas e confrontadas, para que se possa
produzir uma argumentação construtiva e que os objetivos do trabalho sejam
atingidos.
1.5 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO
O trabalho foi estruturado de forma a atingir os objetivos propostos. O
primeiro capítulo é composto da introdução ao tema, seguido do problema e objetivos
da pesquisa, da justificativa de escolha do assunto e da metodologia empregada
nessa monografia.
O segundo capítulo apresenta a revisão bibliográfica, trazendo de forma
detalhada o estudo documental realizado acerca do tema. Alguns dos objetivos do
trabalho são atingidos neste capítulo.
O terceiro capítulo apresenta a discussão dos resultados de uma entrevista
feita com sessenta e um pilotos brasileiros. Nesse capítulo, outro objetivo do trabalho
é atingido.
13
Por fim, é apresentada a conclusão com os principais resultados do
trabalho, as referências e os apêndices contendo as perguntas e roteiro da entrevista.
14
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 MÉTODOS CONVENCIONAIS DE NAVEGAÇÃO
Após o fim da Primeira Guerra Mundial, a necessidade por um transporte
mais seguro, entre maiores distâncias e que não dependesse dos fatores
meteorológicos, fez surgir os primeiros auxílios à navegação que possibilitavam o voo
“às cegas”. São eles, o NDB, o VOR/DME e o ILS (PORTILHO; BUKZEM, 2015).
2.1.1 NDB
O Non-Directional Beacon, ou simplesmente NDB, é uma estação de rádio
que emite ondas eletromagnéticas não direcionais na faixa de 190 a 1750 kHz. A
aeronave, para captar essas ondas, apresenta um instrumento de bordo chamado de
ADF (Automatic direction finder), o qual monstra para o piloto a origem do sinal, ou
seja, o instrumento aponta para a estação. O NDB é um método de navegação de
não-precisão, por emitir ondas não direcionais. Dessa forma, essa onda pode sofrer
alterações devido condições meteorológicas adversas, distorcendo a informação e
dando valores angulares de posição diferentes do real. (BIANCHINI, 2014).
O NDB foi criado nos anos 1920 como um dos primeiros auxílios a
navegação, e até hoje é utilizado. Suas aplicações são como balizadores de
procedimentos IFR de saída e de chegada, em aerovias e também como marcadores
em procedimentos ILS. Antes do advento dos procedimento RNAV e RNP, o NDB foi
utilizado como único auxílio de muitos aeródromos, como no caso do Aeroporto de
Navegantes (SBNF) e Lages (SBLJ). Na figura 1, verifica-se a planta de um
procedimento NDB. Esse sistema apenas fornece navegação lateral para o piloto,
sendo, portanto, um procedimento de não-precisão. Além disso, em um procedimento
NDB, a aeronave obrigatoriamente precisa bloquear a estação, afastar-se dela por um
determinado tempo e depois interceptar o curso de aproximação final. Tudo isso faz
com que o procedimento tome muito tempo de voo e gasto de combustível.
15
Conforme dito, o NDB apresenta uma série de influências que o tornam não
tão confiável. Dessas influências, Bianchini (2014) destaca:
-Efeitos de montanha ou relevos próximos;
-Efeito de costa;
-Efeito meteorológico;
-Efeito Noturno.
Figura 1 - Carta de aproximação utilizando NDB em Navegantes-SC
Fonte : DECEA (2017)
Sabendo das limitações deste método de navegação, a ICAO solicitou a
descontinuação do uso do NDB. Dessa forma, em 2013, o DECEA publicou o Plano
de desativação gradual das estações NDB. Conforme explícito na AIC-N 03/13
(BRASIL, 2013, 2.7):
16
O planejamento de desativação das estações de NDB tem como meta a transição da navegação dependente de equipamentos e sistemas de navegação convencionais para a utilização do conceito de sistema baseado em performance e no uso dos sensores do sistema global de navegação por satélites no espaço aéreo brasileiro. Em síntese, um dos grandes benefícios associados ao sistema CNS a bordo das aeronaves é a redução do custo de implantação, operação e manutenção da infraestrutura de navegação aérea.
Além de limitar o fluxo do espaço aéreo por ser um método de não precisão, o NDB
entra na lista de auxílios de solo, e devem ter manutenção constante e verificações
por parte do GEIV para que sua operação seja autorizada.
A desativação das estação NDB tem por objetivo modernizar o espaço
aéreo, pois a retirada de um auxílio deste tipo de um aeródromo que só operava IFR
através dele, implica na necessidade de instalação de outro auxílio rádio mais preciso
(VOR ou ILS), ou a instalação de um procedimento balizado por satélite (GNSS). Além
disso, a desativação deste tipo de auxílio promove modernização da frota, visto que,
segundo a AIC-N 03/13 (BRASIL, 2013, item 4.1):
Os exploradores/operadores de aeronaves que utilizam rotas de navegação aérea, procedimentos de aproximação (IAC), procedimentos de saída (SID) e procedimentos de chegada (STAR) balizados por NDB no espaço aéreo brasileiro deverão considerar a implementação de equipamentos GNSS a bordo de suas aeronaves, de acordo com as normas da Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC)[…]
Por ser um método que foi amplamente utilizado como balizador na
navegação aérea, e pelo Brasil ter um extenso território, entende-se que deveriam
existir muitas instalações dessas ao longo do espaço aéreo brasileiro quando essa
tecnologia era requisitada. Conforme a AIC-N03/13, no período de sua publicação,
existiam 178 antenas NDB em funcionamento no Brasil, e o plano era de uma
desativação gradual, até janeiro de 2020. Segundo o AIP-Brasil (BRASIL, 2018, ENR
4), ainda estão em funcionamento 112 estações NDB, tendo, então, uma redução de
37% no número desse tipo de equipamento no Brasil.
2.1.2 VOR/DME
Este auxílio à navegação é o mais utilizado dentre os convencionais. Foi
desenvolvido na década de 1940. VOR (Very High-Frequency Omnidirecional Range)
17
é caracterizado por um transmissor de frequências altas, da faixa de 108.0 a 117.95
MHz. (BIANCHINI, 2014).
O VOR foi o sucessor do NDB, pois, segundo Bianchini (2014), trouxe as
seguintes vantagens:
• Maior precisão;
• Eliminação dos efeitos noturnos;
• Redução da suscetibilidade às interferências elétricas e atmosféricas.
Juntamente com a antena VOR pode ser instalado o DME (Distance
Measuring Equipment), ou equipamento de medição de distância. Conforme explica
Ruscigno (2011), o sistema opera numa faixa de 960MHz a 1215MHz, sendo
caracterizado como um equipamento de UHF(Ultra High Frequency). Ele é utilizado
para determinar a distância entre aeronave e a estação que está instalado.
Da mesma forma que o NDB, o VOR pode ser utilizado para balizar
procedimentos de saída e chegada IFR e também ser utilizado para direcionar as
aerovias.
Com a combinação do VOR com o DME, procedimentos ficaram mais seguros
e precisos. Uma das combinações possíveis foi o chamado “arco-dme”, onde a
aeronave voa ao redor da estação, mantendo uma distância constante, até interceptar
a aproximação final. Dessa forma, não é necessário o bloqueio do auxílio, encurtando
o procedimento. A Figura 2 exemplifica esse procedimento, onde a aeronave deve
voar mantendo doze milhas náuticas de distância da estação, até interceptar o curso
de aproximação final.
Igualmente ao NDB, o VOR consiste de uma estação de transmissão no solo,
que fica, normalmente, no perímetro do aeródromo.
18
Figura 2 – Carta de aproximação utilizando Arco-DME
Fonte: DECEA (2017)
2.1.3 ILS
O ILS (Instrument Landing System), ou sistema de pouso por instrumentos,
foi criado para suprir uma necessidade de se ter procedimentos de pouso com
precisão, já que os procedimentos VOR e NDB oferecem apenas indicação lateral de
navegação. O procedimento de precisão oferece indicação lateral e vertical de
navegação, permitindo que a aproximação seja mais segura. (BIANCHINI, 2014).
Os procedimentos de aproximação por ILS são divididos em categorias,
conforme o as condições meteorológicas de visibilidade e da altura de decisão do
procedimento. Sua descrição está na Tabela 1.
19
Tabela 1 – Descrição das categorias do ILS
Categoria ILS Visibilidade (metros) Altura de decisão
(metros)
I 800-550 60
II 300 ou mais 30
IIIA 175 30
IIIB 175 15
IIIC 0 0
Fonte: DECEA (2011)
O ILS consiste de um localizador, que fornece a direção da pista (navegação
lateral) e de um glide-slope ou rampa vertical, que fornece a navegação vertical da
aeronave até uma zona de toque específica, onde está instalado o equipamento. A
sua construção também constitui de estações de solo, conforme a Figura 3.
20
Figura 3 - Instalação das antenas ILS
Fonte: DECEA (2011)
Como visto, NDB, VOR e ILS são auxílios que dependem de equipamentos
e instalações que fiquem na área do aeródromo. Logo, para cada aeroporto, é
necessário um grande investimento em equipamento e constante manutenção para
mantê-los sempre operando.
2.2 NAVEGAÇÃO RNAV
Para realizar uma determinada rota, a aeronave precisa se orientar
lateralmente e verticalmente para chegar ao seu destino. O caminho mais curto entre
dois pontos sempre é dado por uma reta. Porém, caso tivéssemos apenas os auxílios
em solo, seria necessário um número muito grande de antenas para que o voo fosse
dado praticamente por uma linha reta. Desta forma, surgiu o conceito RNAV, ou
21
navegação por área. Segundo o DOC 9613 (ICAO, 2011, pg. 26), o conceito de
navegação RNAV é:
[...] um método de navegação que permite a operação de aeronaves em qualquer trajetória de voo desejada dentro da cobertura de auxílios à navegação, ou dentro dos limites das possibilidades dos equipamentos autônomos de navegação, ou de uma combinação de ambos.
Na navegação por área, portanto, é possível determinar a posição exata da aeronave
e voar para qualquer outra posição, sem necessitar que essa posição seja exatamente
um auxílio de solo.
O RNAV se utiliza de alguns sensores para definir a posição da aeronave.
Entre eles, pode-se citar os permitidos para uso no espaço aéreo brasileiro, que são
os sensores DME/DME, INS e GNSS.
O sensores DME/DME, considerados sensores baseados em solo, utilizam-
se das distâncias da aeronave em relação a, pelo menos, dois auxílios de solo,
calculando, assim, posição da aeronave. Para isso, o sistema de bordo da aeronave
precisa ter em seu database as coordenadas geográficas dos auxílios em solo.
Os sensores INS, ou sistema de navegação inercial, se referem a um
“sistema autônomo de navegação a bordo de certas aeronaves que permite obter e
determinar a posição em relação ao ponto de partida em latitude e longitude, por meio
do processamento de dados fornecidos por giroscópios e acelerômetros”. (DECEA,
2018). Inserindo a posição inicial da aeronave, ainda em solo no aeroporto, o sistema
percebe os movimentos da aeronave e consegue estimar a sua posição atual.
Por fim, o sensor mais moderno que alimenta uma operação RNAV é o
sistema GNSS ou Sistema Global de Navegação por Satélite. É o sensor que tem
maior prioridade na determinação da posição da aeronave, quando voando a
navegação RNAV. Posteriormente, o sistema GNSS será mais detalhadamente
explicado.
22
2.3 CONCEITO CNS/ATM
Devido ao grande aumento no tráfego aéreo observado nos anos 1980 e
1990, as entidades aeronáuticas observaram que os métodos convencionais de
comunicação, navegação e controle do tráfego aéreo seriam limitantes para esse
crescimento. Sendo assim, em 1993, um comitê chamado FANS (Future Air
Navigation System), criado pela ICAO, elaborou conceitos que deveriam ser aplicados
na aviação para acompanhar seu crescimento (ICAO, 2002). Esse conceito foi
chamado de CNS/ATM, que envolve a comunicação, a navegação, a vigilância aérea
e o gerenciamento de tráfego aéreo.
2.3.1 A Navegação no Conceito CNS/ATM
A navegação aérea no conceito CNS/ATM é provida por satélites, em
constante substituição dos auxílios situados no solo. O sistema GNSS, que é
constituído dos satélites que fornecem todo o auxílio à navegação, propicia que
aeronaves possam navegar em qualquer tipo de espaço aéreo, em qualquer parte do
mundo, possibilitando que os estados desfaçam, gradualmente, de suas estações e
auxílios de solo (ICAO, 2002). Esse tipo de navegação, juntamente com os sensores
DME/DME e INS, complementa o sistema de navegação RNAV.
2.4 SISTEMA GNSS
Conforme cita Bianchini (2014), o sistema GNSS é composto por três
elementos: o segmento espacial, constituído de satélites, o segmento de controle,
constituído de estações rastreadoras em alguns locais do planeta, e o segmento do
usuário, que são os aparelhos receptores.
Atualmente, estão em operação, para fins de navegação aérea, duas
constelações de satélites: O GPS (Global Positioning System), de origem norte-
americana, e o GLONASS (Global Navigation Satéllite System), de origem russa.
Além deles, existem os sistemas GALILEO (Europeu) e o Compass (Chinês).
23
Conforme a nova edição do plano global de navegação da ICAO, esses últimos dois
sistemas ainda estão em desenvolvimento e não estão sendo utilizados para
navegação aérea. Segundo a ICAO, conforme o DOC 9849 (ICAO, 2005, item 1.2.2):
Os satélites nas principais constelações de satélites transmitem um sinal de temporização e uma mensagem de dados que inclui seus parâmetros orbitais. Os receptores GNSS de aeronaves usam esses sinais para calcular seu alcance de cada satélite em vista e, em seguida, para calcular a posição e o tempo tridimensionais
O sistema GNSS apresenta diversas vantagens sobre os métodos de
navegação baseados em auxílios de solo. Ele da o suporte para o RNAV, possibilita
novos procedimentos para diminuição dos ruídos para as pessoas em solo, além de
fornecer, com mais precisão, a posição da aeronave (ICAO, 2005, item 1.3.4).
Por mais que hoje existam duas constelações de satélites em uso e que
já estejam consolidadas, apenas esse sistema não basta para dar as informações com
a precisão que a aviação necessita. Para isso, conforme Bianchini (2014, pg. 165),
“[...] os satélites necessitam de um sistema de aumento (ou aprimoramento de sinal),
conhecido como Augmentation”. A respeito dessa necessidade, o DOC 9849 (ICAO,
2005, item 2.1.3) complementa:
A introdução de sistemas de aumento aprimora o serviço e elimina a maioria das limitações. Dependendo do volume de tráfego e da estrutura do espaço aéreo, os Estados podem escolher seu nível de envolvimento no desenvolvimento e implementação de sistema de aumento baseado em satélites (SBAS) e / ou sistemas de aumento baseados em solo (GBAS).
Além dos sistemas de aumentação citados acima, os sistemas de aviônicos das
aeronaves apresentam o sistema de aumentação baseado na aeronave (ABAS), para
tratar os dados fornecidos pelos satélites.
O Brasil, durante seu estudo para implantar o ATM global difundido pela
ICAO, decidiu que a tecnologia SBAS traria um custo elevado, sendo que a mesma
eficiência poderia ser alcançada utilizando outros sistemas de aumentação. Ficou
então decidido que, segundo o DCA 351-2 (BRASIL, 2011, item 5.1.3.5) que:
24
[...] a infraestrutura aeronáutica, a frota de aeronaves, as condições meteorológicas, a previsão de demanda de tráfego aéreo e as tecnologias GNSS disponíveis levaram o Brasil a optar por estudar a implementação do ABAS e do GBAS como sistemas de “aumentação”.
Atualmente, o Brasil não apresenta nenhum sistema de aumentação em completo
funcionamento. A utilização do GBAS está sento implementada no aeroporto do
Galeão, no Rio de Janeiro.
2.5 PBN
Ainda que a navegação por área já fosse utilizada antes da tecnologia
GNSS, nem todos os equipamentos podiam manter as adequações solicitadas na
época. Diante disso, a ICAO propôs a navegação baseada em performance, ou PBN,
através do manual PBN DOC 9613. O método PBN propõe que os requisitos de
desempenho dos sistemas RNAV das aeronaves sejam definidos em termos precisão,
integridade, disponibilidade, continuidade e funcionalidade (ICAO, 2008, pg. 9).
Esse conceito de navegação é dividido em dois métodos, que são o RNAV
e o RNP. A navegação RNAV mantém a mesma definição já mencionada
anteriormente, ressaltando que o sistema GNSS é o provedor primário de informação.
Na navegação por performance requerida, ou RNP, a aeronave voa dentro de um
canal imaginário, que, para cada situação, tem uma determinada largura. Caso a
aeronave escape lateralmente desse canal, o próprio sistema de bordo da aeronave
alerta os pilotos. Assim, o espaço aéreo pode acomodar mais aeronaves,
aproximações simultâneas em pistas paralelas, e assim por diante.
Como dito, para cada operação, existe um requisito de navegação RNAV
ou RNP, expresso em um número, que indica a separação lateral máxima mantida
pela aeronave em relação ao centro da rota em 95% do tempo do voo. Conforme a
Instrução Suplementar IS91-001E, que orienta sobre a navegação baseada em
performance (PBN) no Brasil, para cada situação de voo teremos as seguintes
separações:
25
Quadro 1 - Requerimento de precisão dos sistemas de navegação
Fonte: BRASIL (2017)
Conforme o quadro acima, áreas terminais exigem RNP1 ou RNAV1,
determinando que em procedimentos de saída e chegada a aeronave mantenha a
trajetória de forma mais precisa possível. Para lembrar os pilotos dessas
determinações, as cardas de saída e chegada devem informar os requisitos mínimos.
A Figura 4 indica essa observação numa carta de chegada por instrumentos do
aeroporto internacional Hercílio Luz, em Florianópolis. Tal procedimento exige a
capacidade RNP1 ou RNAV1 na área terminal.
RNAV/RNP 10 10 Em rota - Oceânica/Remota
RNAV 5 5 Em rota - Continental
RNAV 1 e 2 1 e 2 Em rota - Continental/Área terminal
RNP 4 4 Em rota - Oceânica/Remota
RNP 1 1 Área Terminal
RNP 2 2 Em rota - Oceânica/Remota/Continental
RNP APCH 0,3
RNP AR APCH 0,5-0,1
APV/BARO-VNAV -
Designação da operação Precisão lateral da navegação Área de aplicação
Aproximação
26
Figura 4 - Carta de chegada por instrumentos do aeroporto de Florianópolis em corte
Fonte: BRASIL(2018)
A implantação do PBN no Brasil foi baseada nas diretrizes da ICAO,
conforme os documentos já citados anteriormente. Para que a comunidade
aeronáutica pudesse se ambientar com o assunto, visto que sua implementação no
Brasil é recente, o DECEA publicou uma circular de informação aeronáutica, intitulada
de Implementação Operacional do Conceito de Navegação Baseada em Performance
no Espaço Aéreo Brasileiro, a AIC-N 41/17 de 2018. Além de informar sobre
procedimentos de saída, rota e chegada, ela trata da reestruturação na circulação das
terminais. O novo conceito de circulação é chamado de Four Corner, baseado num
quadrilátero fictício. A figura 5 ilustra esse conceito. Segundo a AIC-N 41/17 (BRASIL,
2018, item 7.3), “para as aeronaves que chegam, o ingresso no espaço aéreo é
realizado por qualquer um dos 4 vértices do quadrilátero. Para as aeronaves que
partem, a saída é por qualquer um dos lados do quadrilátero”.
27
Figura 5-Conceito Four Corner na reestruturação da circulação nas TMA brasileiras
Fonte: BRASIL(2018)
Esse conceito, aplicado na reestruturação das terminais aéreas brasileiras, tem como
objetivo promover o aumento da capacidade operacional das áreas terminais, bem
como diminuir número de esperas e arremetidas.
2.6 REESTRUTURAÇÃO DO ESPAÇO AÉREO BRASILEIRO
Atualmente, o Brasil é responsável pelo controle do espaço aéreo não apenas
sobre o seu território, mas também por uma parte do espaço sobre o oceano Atlântico,
ocupando uma área total de 22 milhões de km² (BRASIL, 2016). Esse espaço aéreo
é divido em 5 FIRs (Regiões de Informação de Voo), conforme indicado na Figura 6,
controlados pelos Centros Integrados de Defesa Aérea e Controle de Tráfego Aéreo
(CINDACTA). São eles:
-CINDACTA I (Brasília-DF);
-CINDACTA II (Curitiba-PR);
-CINDACTA III (Recife-PE);
28
-CINDACTA IV (Manaus-AM).
Figura 6 - Divisão do espaço aéreo brasileiro
Fonte: BRASIL (2016)
Ao longo do espaço aéreo brasileiro, existem aerovias que interligam todas as
partes do país, e também outros países. Além disso, nas localidades que apresentam
grande tráfego aéreo, existem as terminais aéreas, regiões controladas para realizar
a transição de aeronaves decolando para voar em rota, e também que estão voando
em rota e desejam se aproximar de um aeroporto. Como os conceitos PBN
possibilitam voo em rotas mais retilíneas, menor espaçamento entre aeronaves e,
portanto, voos mais curtos, o espaço aéreo brasileiro precisou passar por mudanças
para adequação, conforme indica a AIC-N 27/13 (BRASIL, 2013, item 2.3):
O contínuo crescimento da aviação torna necessária a ampliação da capacidade e a utilização ótima do espaço aéreo. O aumento da eficiência operacional, derivada, entre outras, da aplicação da Navegação de Aérea (RNAV), foi traduzido no desenvolvimento de aplicações de navegação aérea em todas as fases de voo.
Essa reestruturação, denominada de implementação operacional PBN, está
sendo realizada desde 2012, com reformulação das aerovias e das áreas terminais.
As aerovias foram reformuladas de forma a otimizar a conexão entre as principais
terminais do país. Já as terminais, por sua vez, foram reestruturadas de forma a se
obter um “[...] aumento da capacidade e eficiência do espaço aéreo, redução do
29
consumo de combustível, utilização de perfis ótimos de subida/descida das
aeronaves, aumento da segurança e regularidade das operações aéreas[...]”
(BRASIL, 2013, item 2.4).
Inicialmente, as alterações foram iniciadas na terminais São Paulo, Rio de
Janeiro, Brasília e Belo Horizonte. Mudanças foram feitas quanto à setorização,
limites das terminais e procedimentos de saída (SID) e chegada (STAR). Para os
procedimentos de saída e chegada, buscou-se publicar procedimentos que
possibilitem rotas mais diretas e perfis de subida e descida constante (BRASIL, 2013).
Outra alteração importante foi a utilização do conceito de STAR aberta e
fechada. Para o caso de uma STAR fechada, o waypoint final da STAR coincide com
o fixo de aproximação inicial do procedimento de aproximação (BRASIL, 2013, item
5.1.2). Já no caso de STAR aberta, após o seu último fixo a aeronave voa em trajetória
paralela contrária à aproximação final, aguardando vetoração do controle de tráfego
aéreo (BRASIL, 2013, item 5.1.4).
Figura 7 - Procedimento STAR aberta
Fonte: BRASIL (2018)
A Figura 7 apresenta uma carta de chegada por instrumentos no aeroporto
de Guarulhos. Verifica-se que ela utiliza o conceito de STAR aberta, pois a aeronave,
30
após o waypoint ANSUG, voa numa rota paralela ao seu curso de aproximação final.
Nesse caso, após passar esse waypoint, a aeronave voa no rumo 095 aguardando
vetoração do controle de tráfego aéreo para interceptar a aproximação final.
Com relação à otimização das rotas, sua implementação busca ligar mais
diretamente as principais terminais aéreas. A Figura 8 exemplifica a reformulação de
aerovias saindo e chegando de uma terminal aérea.
Figura 8 - Configuração de aerovias saindo e chegando na TMA São Paulo
Fonte: BRASIL (2013)
As principais vantagens dessa mudança são a possibilidade de rotas diretas,
respeitando os procedimentos de saída e chegada nos aeroportos de decolagem e
destino, pondo em prática os conceitos de subidas e descidas contínuas (BRASIL,
2013).
31
A última grande reestruturação no espaço aéreo brasileiro ocorreu em outubro
de 2017. Ela ocorreu no espaço aéreo do sul do Brasil, envolvendo as terminais
aéreas de Porto Alegre, Florianópolis, Navegantes, Curitiba, São Paulo e o centro de
controle de Curitiba. Essa grande operação foi denominada PBN-SUL, com a qual se
espera reduzir a emissão de CO2 em até 6.500 toneladas por ano (BRASIL, 2017).
Através dessa reestruturação, com a aplicação dos conceitos PBN e buscando
se adequar ao plano ATM global, mudanças importantes na estrutura do espaço aéreo
ocorreram, como o desmanche da terminal aérea de Navegantes, passando a ser
incorporada pela terminal aérea de Florianópolis e Curitiba. Dessa forma, o espaço
aéreo na região de navegantes passa a contar com auxílio dos radares aéreos, item
crucial para a operação PBN (BRASIL, 2017).
Além disso, conforme informa a circular AIC-N 31/17 (BRASIL, 2017),
aeroportos como Joinville e Navegantes passam a contar com procedimentos de
chegada, que não eram oferecidos anteriormente, bem como a implementação dos
conceitos de STAR aberta e fechada para os aeroportos das terminais envolvidas
nessa reestruturação. Através dessas mudanças, o espaço aéreo brasileiro tem se
adequado às recomendações da ICAO e também conforme as diretrizes dos planos
de implementação do PBN no Brasil.
2.7 PROCEDIMENTOS DE APROXIMAÇÃO UTILIZANDO CONCEITO PBN
Uma das grandes vantagens do método de navegação baseado em
performance é sua utilização em procedimentos de aproximação. A Figura 9
apresenta algum desses benefícios, os quais serão discutidos ao longo desse
capítulo.
32
Figura 9 - Benefícios das aproximações PBN
Fonte: Elaboração do autor
Os procedimentos RNAV e RNP possibilitam uma rota de aproximação
encurtada, direta, com menos esperas e com descidas contínuas, além de possibilitar
altitudes de decisão ou altitudes mínimas de descida menores do que a maioria dos
procedimentos convencionais. Para que os benefícios da navegação PBN sejam
realmente verificados, a segurança e o custo das operações devem ter um impacto
significativo quando comparados com os métodos de navegação convencionais.
Para avaliar esses fatores, pode-se fazer uma comparação entre
procedimentos PBN e convencionais para um mesmo aeroporto. O caso do aeroporto
de Navegantes, código ICAO SBNF, é interessante por apresentar apenas como
método convencional de navegação uma antena NDB, nunca tendo sido instalado um
VOR ou ILS. Dessa forma, a implementação de aproximações RNAV e RNP neste
aeródromo evita o investimento de milhares de reais em equipamentos de solo e
manutenção dos mesmos.
As Figuras 10 e 11 apresentam, respectivamente, os procedimentos NDB
e RNAV para a cabeceira 25 do aeroporto de Navegantes.
33
Figura 10 - Carta de aproximação NDB em Navegantes
Fonte: Brasil (2018)
Para o procedimento NDB, algumas características são importantes serem
destacadas. O procedimento é de não precisão, e conta com uma órbita sobre o
auxílio rádio, cuja função é enquadrar aeronaves no procedimento e também servir
como ferramenta de espera para as aeronaves que desejam realizar a aproximação.
Essa órbita tem duração total de quatro minutos, portanto se alguma aeronave
precisar efetuar uma espera, esse será o tempo mínimo que a mesma terá de voar a
mais. Toda aeronave que deseja realizar esse procedimento deve, por obrigação,
bloquear o auxílio-rádio, realizar a espera caso necessário, e depois se afastar por
três minutos antes de interceptar a aproximação final.
Supondo que uma aeronave esteja se aproximando do aeroporto
inicialmente pelo fixo DOVRO, que consta na carta RNAV, a mesma irá voar por dez
milhas náuticas até interceptar a aproximação final. Caso a mesma aeronave, que se
encontra sobre DOVRO, deseje abandonar o procedimento RNAV e realizar o NDB,
ela irá percorrer mais doze milhas até o NDB de Navegantes e iniciar todo o
procedimento.
34
Para avaliar a diferença de gasto de combustível entre os procedimentos,
o DCA 351-2 (BRASIL, 2011, item 3.5.9) utiliza, como estimativa, uma média de
consumo de 49 kg de combustível por minuto voado, ou 11 kg de combustível por
milha náutica voada. Para o procedimento RNAV, a partir do fixo DOVRO, a aeronave
voa dez milhas náuticas até o fixo de aproximação final, logo, a média de consumo é
de 110 kg de combustível. Para o caso de se optar por realizar o NDB, a aeronave
deve voar doze milhas náuticas até o auxílio, e depois voar, no mínimo, mais sete
minutos para órbita e afastamento, consumindo, em média, 475 kg de combustível.
Verifica-se, então, que o procedimento RNAV para este aeródromo representa 23%
do consumo de combustível de um procedimento convencional por NDB.
Considerando que, durante o período de realização desta monografia, o aeroporto de
Navegantes conta com uma média de vinte e três voos comerciais diários
(FLIGHTRADAR, 2018), a utilização do procedimento RNAV reduz, em média, o
consumo de combustível em aproximadamente três mil toneladas anuais, com base
nos modelo de cálculo descrito acima.
35
Figura 11 - Carta de aproximação RNAV em Navegantes
Fonte: Brasil (2018)
2.7.1 Procedimentos mais seguros
Além de possibilitar uma grande economia de tempo e combustível, os
procedimentos PBN representam uma solução mais segura, substituindo
procedimentos convencionais nos aeródromos e possibilitando aproximações que não
seriam possíveis através dos métodos convencionais de navegação.
Juntamente com a implantação desses procedimentos, o plano ATM Nacional
prevê a melhora dos serviços de controle de tráfego aéreo, através da melhor
cobertura de radares. Um exemplo disso é a extinção da terminal aérea de
Navegantes, englobada em partes pela terminal Florianópolis e Curitiba, possibilitando
uma maior cobertura radar.
Para realizar esse tipo de procedimento, tanto a aeronave quanto a tripulação
precisam estar qualificados. Conforme já citado anteriormente, a instrução
36
suplementar IS 91-001E determina as qualificações de tripulação e sistemas
embarcados para que sejam aprovadas as operações PBN. É interessante notar que
uma aeronave pode não ser autorizada a realizar todos os tipos de operação. Isso
resulta numa necessidade de ter melhores qualificações para procedimentos de maior
precisão, como é o caso das aproximações e voos dentro de áreas terminais.
Um dos requisitos básicos, conforme consta na IS 91-001E, para realizar
aproximações RNAV e RNP é o automatismo de voo. Ela foi criada como um recurso
para diminuir a carga de trabalho e minimizar a incidência de erros humanos diante
da complexidade crescente dos sistemas que integram a aeronave (CAMPELLO,
2018).
Alguns aeródromos apresentam cabeceiras que não podem contar com
procedimentos convencionais, principalmente por causa de relevo. Nessas condições,
é necessário grande precisão, tanto na navegação lateral quanto vertical. Um exemplo
desse caso é o aeroporto de Joinville, código ICAO SBJV, que conta com uma pista,
de cabeceiras 15 e 33. O aeroporto apresenta grandes cadeias montanhosas na sua
região norte e nordeste, impossibilitando o uso de procedimentos convencionais para
a cabeceira 15. Para pouso nessa cabeceira, aeronaves operando por navegação
convencional devem realizar o procedimento para a cabeceira 33, e dependendo das
condições meteorológicas, podem circular para a cabeceira 15. A alternativa foi a
implementação de um procedimento RNP para essa cabeceira, com grande precisão
lateral, voando entre as cadeias de montanhas, conforme a Figura 12. A utilização de
procedimento RNP possibilita a execução do procedimento mesmo que os serviços
de cobertura radar estejam indisponíveis no momento. Conforme indicado na carta, a
tripulação precisa de treinamento para realizar esse tipo de procedimento,
aumentando significativamente a segurança. Outra observação importante é a
precisão lateral requerida para o procedimento, que consta na parte inferior da carta.
É necessário RNP 0.15 ou RNP 0.30, cada um apresenta uma altitude de decisão
diferente. Portanto, a aeronave precisa se manter 0,15 ou 0,3 milhas náuticas ao redor
da rota estipulada em 95% do tempo, e caso ultrapasse esse limite, a aeronave deve
informar a tripulação, adicionando ainda mais segurança ao procedimento.
37
Figura 12 - Carta de aproximação RNP em Jonville
Fonte: Brasil (2018)
38
3 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Com o intuito de verificar a percepção dos pilotos a respeito da
implementação do PBN no Brasil e de seus benefícios e desvantagens, foi formulado
um questionário com perguntas a respeito do tema. Sessenta e quatro pilotos, com
licenças PC e PLA, responderam as perguntas. A pesquisa foi realizada de forma on-
line, com pilotos brasileiros cuja licença seja PC ou PLA e com a habilitação IFR.
Foram realizadas 12 perguntas, as quais analisam o perfil do piloto, aeronave que
opera e regiões que costuma voar. Após isso, os pilotos foram questionados sobre os
benefícios do PBN e se os mesmos são perceptíveis no espaço aéreo brasileiro. Foi
também solicitado a opinião individual sobre o processo de implementação do PBN
no Brasil.
Como o questionário foi realizado on-line, o controle de quantidade da
amostra não foi possível. Dessa forma, o perfil dos pilotos que responderam ao
questionário foi limitado à licença mínima de PC e habilitação IFR.
Para verificar o perfil de cada piloto, foi solicitado que o mesmo
respondesse qual a licença que detém, a aeronave que voa atualmente, em qual tipo
de operação se enquadra, em quais regiões do país costuma voar e se o mesmo
opera através de métodos convencionais, métodos RNAV/RNP ou ambos.
Gráfico 1 - Tipo de operação de cada piloto
Fonte: Elaboração do autor (2018)
39
A pesquisa atingiu uma maioria de pilotos que fazem parte da aviação geral.
Isso é interessante, pois estes pilotos costumam voar para aeroportos grandes e
também para aeroportos pequenos que não contam com nenhum auxílio, podendo
assim demonstrar suas percepções quanto à necessidade da implementação do PBN
no Brasil, bem como as deficiências que esse sistema apresenta em algumas
localidades do país. Além disso, doze pilotos de linha aérea responderam o
questionário, e trazem uma visão mais abrangente da operação RNAV/RNP, pois
costumam operar em quase todos os voos.
Quanto à região de voo, foi obtido o seguinte perfil, conforme Gráfico 2:
Gráfico 2 - Região de operação
Fonte: Elaboração do autor (2018)
A pesquisa conseguiu abranger todas as regiões do país, bem como voos
internacionais. O perfil demonstrou que a maioria dos pilotos que responderam ao
questionário concentram sua operação no sul e sudeste. Interessante observar que,
dessa forma, as respostas trazem indiretamente a opinião do piloto a respeito da
implementação do PBN Sul, e também em relação à operação PBN na maior terminal
aérea do país, que é a de São Paulo.
Quanto ao tipo de navegação, o Gráfico 3 apresenta a divisão entre
operação RNAV/RNP, métodos convencionais e ambos.
40
Gráfico 3 - Método de navegação
Fonte: Elaboração do autor
A partir dessa informação, verifica-se que a maioria dos pilotos já opera pelo
métodos de navegação RNAV/RNP. Os pilotos que responderam que operam apenas
métodos de navegação convencional estão restritos à instrução de voo e a pequenas
aeronaves à pistão.
Um dos benefícios ressaltados sobre o PBN diz respeito a rotas mais
curtas. Nesse sentido, 82% dos pilotos que responderam a essa pergunta afirmam
que as suas operações tem apresentado rotas mais curtas com a implementação do
PBN. Como a maioria dos pilotos opera na região sul, pode-se concluir que a
implementação do PBN Sul possibilita voos mais diretos e mais curtos.
Outro benefício analisado foi quanto ao sequenciamento de tráfego em
regiões de elevado tráfego aéreo. 86% dos pilotos apresentaram uma opinião
favorável quanto à relação entre PBN e melhora do sequenciamento de tráfego e
tempo de espera. Da mesma forma que no parágrafo anterior, a maioria dos pilotos
opera na região sul e sudeste, as quais apresentam elevado tráfego aéreo. Assim,
conclui-se que as modificações feitas nesses espaços aéreos vêm auxiliando na
melhora de voos mais diretos, com menos esperas.
Com relação aos procedimentos de aproximação, foi realizada a seguinte
indagação: Se você pudesse escolher entre realizar um procedimento de aproximação
RNAV/RNP ou ILS, qual você escolheria e por qual motivo? Dos quarenta e sete
pilotos que responderam essa pergunta, a divisão ficou em 64% para ILS e 36% para
41
RNAV/RNP. Os pilotos puderam dar a sua opinião com relação aos benefícios e
desvantagens de cada procedimento. Dessa forma, os principais motivos para a
escolha do ILS foram:
• ILS apresenta mínimos operacionais mais baixos que RNAV/RNP;
• Procedimento de precisão.
Alguns pilotos também descreveram o ILS como um procedimento em que se sentem
mais seguros de realizar, por ser utilizado a muitos anos e ser muito seguro. Além
disso, pilotos que voam para outros países, principalmente países que sofrem com
baixas temperaturas, preferem utilizar o ILS, pois procedimentos RNAV/RNP sofrem
com erros de indicação altimétricos em situações de temperaturas extremas. Vale
lembrar que o Brasil ainda não possui nenhum sistema de aumentação, portanto, os
procedimentos RNAV/RNP não poder ser classificados como de precisão. Percebe-
se, então, que a confiabilidade dos pilotos nos procedimentos RNAV/RNP irá mudar
drasticamente a partir do momento que nosso espaço aéreo promover a utilização
desses tipos de sistema.
Os outros 36% dos pilotos que preferem realizar procedimentos de
aproximação RNAV/RNP utilizaram os seguintes argumentos:
• Procedimentos mais rápidos;
• Procedimentos mais simples;
• Evitar problemas com equipamentos de solo em manutenção.
Verifica-se que os pilotos que preferem realizar esse tipo de procedimento seguem a
ideia de uma das principais funções desse tipo de navegação: procedimentos mais
diretos. Além disso, alguns pilotos juntaram as duas opções, afirmando que para o
espaço aéreo brasileiro o ideal é apresentar parte do procedimento utilizando
RNAV/RNP, evitando necessidades de realizar arco-DME, por exemplo, e o segmento
de aproximação final ser ILS devido aos menores mínimos meteorológicos.
Em relação às vantagens de se utilizar os métodos RNAV/RNP, os pilotos
responderam entre algumas alternativas, conforme demonstra o Gráfico 4:
42
Gráfico 4 - Benefícios do PBN
Fonte: Elaboração do Autor (2018)
A grande maioria dos pilotos utilizaram como argumento a indisponibilidade de
auxílios de solo devido manutenção. Essa opção representa bem a realidade do
espaço aéreo brasileiro, onde muitos auxílios rádio ficam indisponíveis para uso
durante grandes períodos de tempo. Dessa forma, pilotos que operam apenas por
navegação convencional estão sendo obrigados a operar em destinos alternativos, ou
atualizar seus equipamentos para realizar operações RNAV/RNP.
Por fim, os pilotos puderam dar sua opinião aberta em relação a esses
métodos de navegação e a sua implementação no Brasil. Entre as diversas opiniões,
pode-se perceber que muitos pilotos questionam a burocracia para se adequar
aeronaves antigas aos métodos de navegação RNAV/RNP, além de um custo
elevado. Além disso, uma das principais indagações é a de que a modernização da
frota do país traz consigo a possibilidade de utilizar os sistemas de aumentação, e o
espaço aéreo brasileiro ainda não evoluiu nesse quesito. Porém, de modo geral, os
pilotos que operam PBN se demonstram felizes com a evolução desse método de
navegação no país, o qual tem promovido rotas mais diretas, procedimentos mais
simples e melhor sequenciamento de tráfego, além de tirar a dependência única que
existia em cima dos auxílios de solo.
43
4 CONCLUSÃO
Desde a década de 1980, estudos vem sendo realizados para possibilitar uma
navegação aérea mais segura, eficaz, com menor consumo de combustível e menores
distâncias de voo. O surgimento do conceito de navegação por área, juntamente com
o uso das tecnologias GNSS, levou à criação do conceito de navegação baseada em
performance, a qual vem moldando o espaço aéreo dos países signatários da ICAO.
A navegação aérea convencional, por mais que seja a muito tempo utilizada,
oferece restrições quanto ao fluxo de tráfego aéreo em grandes centros, uma
navegação com uma baixa precisão, além de gerar grandes custos de manutenção
em seus equipamentos de solo. Dessa forma, ela vem sendo, aos poucos, substituída
pelos novos métodos de navegação.
O Brasil, como país signatário da ICAO, apresentou seus planos e diretrizes
para a implementação de um ATM nacional em consonância com o plano global da
ICAO. O espaço aéreo brasileiro vem sendo reestruturado nas suas terminais aéreas
e aerovias desde 2012, através da implementação dos conceitos PBN. Maior
cobertura radar, menores separações laterais, melhor gerenciamento de fluxo de
tráfego, procedimentos de saída e de chegadas otimizadas e procedimentos de
aproximação mais diretos estão sendo implantados no país. Dessa forma, menores
gastos de combustível, menores tempos de voo e maior capacidade de tráfego aéreo
estão sendo experimentados pelos usuários da aviação brasileira.
Através da comparação entre procedimentos, utilizando a média de consumo
sugerido pelo DECEA para estimativas, observou-se que o procedimento RNAV para
a cabeceira 25 de Navegantes (SBNF) representa apenas 23% do consumo de
combustível utilizado para a realização do procedimento NDB para a mesma
cabeceira.
Observou-se, também, que os procedimentos RNAV e RNP se apresentam
como ótimas soluções em aeródromos com grandes relevos próximos, nos quais
apenas procedimentos visuais possibilitavam o pouso. Os procedimentos acima, por
não dependerem de auxílios solo, por apresentarem elevada precisão e por
44
possibilitarem elevado nível de automatismo, auxiliam no aumento da segurança da
operação aérea.
Com relação à opinião dos pilotos que operam no espaço aéreo brasileiro, uma
pesquisa realizada com sessenta e quatro pilotos indica que a maioria afirma de suas
rotas tem ficado mais curtas, e o sequenciamento de tráfego tem melhorado em
regiões de elevado tráfego aéreo. Porém, devido ao Brasil ainda não oferecer
sistemas de aumentação e procedimentos RNAV/RNP de precisão, muitos ainda
preferem realizar procedimentos de aproximação ILS, mesmo sabendo que podem
sofrer com problemas de manutenção dos equipamentos de solo. De modo geral, os
pilotos demonstram que a evolução do espaço aéreo brasileiro com a implementação
do PBN tem sido positiva, e que as melhoras que esse método de navegação propõe
estão sendo observadas em nosso espaço aéreo.
Por ser um assunto de elevada importância e abrangência, apenas alguns
aspectos da implementação do PBN no Brasil foram explorados. Como resultado
desse trabalho, verificou-se a importância de continuar a evolução da tecnologia
embarcada do PBN no nosso espaço aéreo. Para isso, sistemas de aumentação
devem ser viabilizados. Portanto, novas pesquisas acerca desse assunto serão de
grande importância para a melhora contínua da navegação no espaço aéreo
brasileiro.
45
REFERÊNCIAS
BIANCHINI, Denis. Navegação Aérea por Instrumentos. São Paulo: Bianch, 2014. 371 p.
BRASIL, Agência Nacional de Aviação Civil. Aeronaves. Disponível em: <http://www.anac.gov.br/assuntos/dados-e-estatisticas/aeronaves>. Acesso em: 30. jul. 2018.
BRASIL, Agência Nacional de Aviação Civil. IS91-001E: Aprovação operacional da navegação baseada em performance. Brasília, 2017
BRASIL, Comando da Aeronáutica. Departamento do Controle do Espaço Aéreo. AIC-N 41/17: Implementação Operacional do Conceito de Navegação Aérea, 2018
BRASIL, Comando da Aeronáutica. Departamento de Aviação Civil. DCA 351-2: Concepção Operacional ATM Nacional, 2011.
BRASIL, Comando da Aeronáutica. Departamento da Aviação Civil. PCA 351-3: Plano de Implementação ATM Nacional, 2012.
BRASIL. DECEA. . Espaço Aéreo Brasileiro. 2016. Disponível em: <https://www.decea.gov.br/?i=quem-somos&p=espaco-aereo-brasileiro>. Acesso em: 12 set. 2018.
BRASIL. DECEA. . PBN-Sul: rotas mais curtas reduzirão 6 milhões Kg de CO2 emitidos por ano. 2017. Disponível em: <https://www.decea.gov.br/blog/?p=1051>. Acesso em: 13 set. 2018.
BRASIL. DECEA. . REESTRUTURAÇÃO DA CIRCULAÇÃO AÉREA DAS ÁREAS DE CONTROLE TERMINAL (TMA) DE CURITIBA, FLORIANÓPOLIS, PORTO ALEGRE E DO ACC-CW COM APLICAÇÃO DO CONCEITO DE NAVEGAÇÃO BASEADA EM PERFORMANCE NA REGIÃO SUL (PBN-SUL) E ENTRADA NO SETOR OESTE DA TMA SÃO PAULO. 2017. Disponível em: <https://publicacoes.decea.gov.br/?i=publicacao&id=4647>. Acesso em: 13 set. 2018.
CAMPELLO, Matheus de Oliveira. AUTOMAÇÃO DE VOO. 2018. 40 f. TCC (Graduação) - Curso de Ciências Aeronáuticas, Universidade do Sul de Santa Catarina, Palhoça, 2018. Disponível em: <https://www.riuni.unisul.br/discover?filtertype=curso&filter_relational_operator=equals&filter=Ci%C3%AAncias+Aeron%C3%A1uticas+-+Unisul+Virtual>. Acesso em: 10 set. 2018.
46
DECEA. Conhecendo o CNS/ATM (2/4): Navegação Aérea. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=1OzsDc3hEwY&t=355s>. Acesso em: 29. jul. 2018
DECEA. O Sistema de Pouso por Instrumento (ILS- Instrument Landing System). Dísponível em: <https://www.decea.gov.br/?i=midia-e-informacao&p=pg_noticia&materia=o-sistema-de-pouso-por-instrumento-ils-instrument-landing-system>. Acesso em: 29. jul. 2018
DECEA. Cartas Aeronáuticas. Disponível em: <https://www.aisweb.aer.mil.br/?i=cartas>. Acesso em 30. jul. 2018
Duarte, V. M. PESQUISAS: EXPLORATÓRIA, DESCRITIVA E EXPLICATIVA. Disponível em: <https://monografias.brasilescola.uol.com.br/regras-abnt/pesquisas-exploratoria-descritiva-explicativa.htm>. Acesso em: 02. ago. 2018
GIL, Antônio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 3. ed. São Paulo: Atlas,
1946. 101 p.
ICAO. DOC 9750: Global Air Navigation Plan for CNS/ATM Systems. 2 ed. Montreal: ICAO, 2002. 192 p. Disponível em: <https://www.icao.int/publications/Documents/9750_2ed_en.pdf>. Acesso em: 17 set. 2018.
ICAO. DOC 9854: Global Air Traffic Management Operational Concept. 1 ed. Montreal: Icao, 2005. 82 p. Disponível em: <https://www.icao.int/Meetings/anconf12/Document%20Archive/9854_cons_en[1].pdf>. Acesso em: 17 set. 2018.
ICAO. 9849: Global Navigation Satellite System (GNSS) Manual. 2 ed. Montreal: Icao, 2012. 68 p. Disponível em: <https://www.icao.int/Meetings/anconf12/Documents/Doc.%209849.pdf>. Acesso em: 17 set. 2018.
MUZZI, Vitor. ADEQUAÇÃO DA INSTRUÇÃO DE VOO INICIAL À MODERNIZAÇÃO DOS MÉTODOS DE NAVEGAÇÃO, PROCEDIMENTOS E ESTRUTURA DO ESPAÇO AÉREO NO BRASIL. 2017. 62 f. TCC (Graduação) - Curso de Ciências Aeronáuticas, Universidade do Sul de Santa Catarina, Palhoça, 2017. Disponível em: <https://www.riuni.unisul.br/discover?filtertype=curso&filter_relational_operator=equals&filter=Ci%C3%AAncias+Aeron%C3%A1uticas+-+Unisul+Virtual>. Acesso em: 15 ago. 2018.
47
Portilho, F. d., & Bukzem, S. C. Os precedentes históricos da navegação aérea baseada em instrumentos: necessidade, surgimento e evolução. Aviation in Focus, 17-27.
Ruscigno, S. DME: Equipamento de medição de distância na aviação. Disponível em:
<http://www.avioesemusicas.com/dme-equipamento-de-medicao-de-distancia-na-
aviacao.html>. Acesso em: 30. jul. 2018
48
APÊNDICE A – Questionário para coleta de dados
O presente questionário foi utilizado para coletar dados para a realização
do trabalho de conclusão de curso de Ciências Aeronáuticas.
1) Qual licença você possui?
(A) PP
(B) PC
(C) PLA
2) Qual o modelo da aeronave que você voa atualmente?
_________________________________________________________
3) Qual operação você realiza?
(A) RBAC 91 – Aviação Geral
(B) RBAC 121 – Linha aérea
(C) RBAC 135 – Taxi aéreo
4) Quais as regiões que você costuma operar?
(A) Sul
(B) Sudeste
(C) Centro-oeste
(D) Norte
(E) Nordeste
(F) Internacional
5) Atualmente, nos procedimentos IFR, você opera:
(A) Procedimentos convencionais
(B) PBN
49
(C) Ambos
6) Sua aeronave é aprovada para:
(A) Aproximações RNAV/RNP
(B) RNP1 – Área terminal
(C) RNAV5 - Rota continental
(D) RNP2 – Rota continental
(E) RNAV 1 e 2 – Rota continental/área terminal
(F) RNAV/RNP 10 – Rota oceânica/área remota
(G) Apenas procedimentos convencionais (ILS, VOR e NDB)
7) Com relação às rotas que você costuma voar, com a implementação dos métodos
RNAV/RNP elas tem ficado mais curtas e diretas?
(A) Sim
(B) Não
8) Com relação ao sequenciamento de tráfego nas terminais aéreas, a utilização das
chegadas e saídas RNAV/RNP tem diminuído o tempo de espera em situações de
elevado tráfego aéreo?
(A) Sim
(B) Não
9) Se você pudesse escolher entre realizar ILS ou RNAV/RNP, qual seria sua opção,
e por quê?
10) Você acredita que o espaço aéreo brasileiro já esteja estruturado de forma a poder
desativar todos os NDBs e VORs?
(A) Sim
50
(B) Não
11) Na sua opinião, qual a maior vantagem de operar utilizando os métodos
RNAV/RNP em relação aos convencionais?
(A) Rotas mais diretas
(B) Maior emprego do automatismo de voo
(C) Aproximações de precisão em regiões montanhosas
(D) Evitar problemas com auxílios de solo indisponíveis/em manutenção
(E) Subidas e descidas continuadas
(F) Menores separações entre aeronaves
(G) Outros: ________________________________________________
12) Você tem alguma observação adicional a fazer sobre a utilização dos métodos
RNAV/RNP no Brasil?
