Sistema LORAN-C de Navegação: Princípios, Aplicações e Futuro, Esquemas de Engenharia Eletrônica

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ENGENHARIA ELETRONICA E DE

TELECOMUNICAÇÕES

2R

Equipamentos auxiliares à navegação I Docente: Eng. Oliveira Sistema LORAN de navegação

Sistema LORAN de navegação

Autores: ➢ Clayton Fernandes; ➢ Íris Chilengo; ➢ Jeremia Tivane; ➢ Oima Afonso.

Objectivos

Geral  Obter conhecimentos básicos e essenciais do Sistema LORAN-C e o futuro do sistema. Específico

• Descrever sua origem;
• Conhecer o seu princípio de funcionamento;
• Conhecer suas limitações;
• Futuro do sistema;
• Aplicação geral do LORAN-C.

Definição

 O LORAN-C é um sistema hiperbólico de navegação terrestre que permite que navios e aeronaves determinem sua posição e velocidade. Ele opera através da recepção de sinais de rádio de baixa frequência (emitidos a 100 kHz) transmitidos por estações transmissoras e interpretados por uma unidade receptora. Sua abreviação significa “Long Range Navigation” ou “Navegação de Longo Alcance” em português.

Frequência de trabalho

 O sistema opera na faixa de frequência LF ( 30 kHz a 300 kHz), utilizando sinais de rádio formados por grupos de pulsos. A frequência da onda portadora é de 100 kHz, com a energia irradiada concentrada principalmente entre 90 kHz e 110 kHz (com ** 99 %** da energia contida nessa faixa), com uma largura de banda estendendo-se até 10 kHz para cada lado.

Princípio de funcionamento

 O LORAN-C opera medindo a diferença de tempo entre os sinais recebidos de duas estações transmissoras sincronizadas. Essas estações emitem impulsos radioelétricos de ondas médias (MF) ou longas (LF). O funcionamento do LORAN-C baseia-se na determinação de linhas de posição hiperbólicas, onde a diferença de tempo de recepção dos sinais das duas estações é constante. Para garantir precisão, são essenciais duas estações transmissoras, cujos pulsos são sincronizados por padrões de tempo atômicos. O receptor mede essa diferença de tempo e, conhecendo a velocidade de propagação dos pulsos, converte-a em distâncias.

Alcance do sistema

 Ondas Terrestres:  O alcance das ondas terrestres do LORAN-C varia de 800 a 1. 200 milhas.  Isso depende da potência da estação, do nível de ruído na área, da sensibilidade do receptor e da atenuação no trajeto estação-receptor.  Ondas Ionosféricas:  As ondas ionosféricas refletidas têm um alcance de 2. 000 a 2. 300 milhas.  Ondas Celestes:  Ondas celestes de dupla reflexão na ionosfera já foram recebidas a 4. 000 milhas das estações transmissoras.  Ondas celestes de uma reflexão ocorrem tanto de dia quanto de noite, enquanto as ondas de dupla reflexão acontecem apenas durante a noite.

Correções

 Em cada cadeia pode existir uma ou mais estações monitoras, com equipamento receptor de alta precisão, onde se efectua continuamente a verificação das diferenças de tempo de cada par Mestra–Secundária. Estas estações podem originar a correção do instante de transmissão das estações Secundárias, se for constatada uma diferença igual ou superior à metade do valor da tolerância estabelecida, que é da ordem de 200 nanossegundos.

Importância do sistema

 O sistema LORAN-C é essencial devido à sua alta confiabilidade e disponibilidade, com taxas de segurança de 95 % e disponibilidade de 99 , 7 %. Com uma precisão de até 50 metros, os usuários confiam plenamente nos dados fornecidos para navegação precisa em uma variedade de aplicações, desde navegação marítima e aérea até operações militares e de busca e salvamento. Sua adaptabilidade e confiabilidade fazem dele um componente crucial na segurança e eficiência das operações de navegação em todo o mundo.

Futuro do sistema

 O sistema LORAN-C continua amplamente utilizado na navegação marítima e aérea, com mais de 70. 000 usuários aeronáuticos estimados, superando os usuários marítimos. Sua popularidade reflete a confiabilidade e eficácia do sistema, oferecendo uma alternativa robusta para determinação de posição em locais onde outras tecnologias podem ser limitadas. Recentemente, duas novas cadeias LORAN-C foram instaladas no Oeste dos Estados Unidos, garantindo cobertura completa do sistema no país. Embora o GPS tenha se tornado a tecnologia dominante, o LORAN-C ainda desempenha um papel significativo em muitas aplicações de navegação, oferecendo uma alternativa confiável e complementar em certas circunstâncias.

Agradecimentos

 Grato pela atenção.  Questões?  Duvidas?

FIM