O tão famoso sistema de posicionamento global (Global Positioning System) é um sistema de navegação por satélite que determina a posição de um veículo ou pessoa, 24 horas por dia, em terra, mar ou ar, em qualquer clima, sem assinatura ou qualquer taxa a ser paga. O sistema foi originalmente construído entre 1978 e 1994 para o Departamento de Defesa dos EUA e conta com 24 satélites em órbita, 12 mil milhas acima da Terra (com três satélites extras, caso algum falhe).

Unidades de GPS recebem sinais de alta freqüência desses satélites na órbita da Terra. Sincronizando os sinais mandados pelo satélite - cada um deles é equipado com um relógio atômico de alta precisão - e sabendo a exata posição orbital dos satélites, um receptor GPS pode determinar sua localização e sua altitude com uma precisão de 6 a 10 metros, em 95% do tempo.

Navegadores usando cartas náuticas e outras ferramentas tradicionais podem usar esses localizadores de posição para planejar rotas, marcar posições e navegar suas embarcações. No entanto, hoje, até receptores GPS de mão executam essas operações automaticamente e a maioria mostrará a sua localização exata em um mapa eletrônico colorido, incrivelmente detalhado. Eles podem ainda ajudar na criação de rotas, identificar pontos de referência em terra e mar e alguns podem até falar com você, oferecendo instruções simples e claras para o sua navegação.

Mas qual a precisão de um sistema de GPS?

Receptores de GPS precisam localizar pelo menos três satélites para poder calcular uma posição bidimensional e podem obter um posicionamento tridimensional - localização + altitude - quando recebem sinais de pelo menos quatro satélites. A maioria dos GPSs de ponta, hoje, tem 12 canais de recepção simultânea.

Problemas com recepção podem ser causados por edifícios, montanhas e árvores que bloqueiam o alcance do sinal. O sistema de GPS transmite sinais em várias freqüências - algumas reservadas para os militares norte-americanos. Os sinais civis eram intencionalmente menos precisos até maio de 2000, quando um programa chamado Selective Availability (ou Acessibilidade Seletiva) foi suspenso.

Agora você pode esperar uma precisão de 6 a 12 metros - entre 20 e 40 pés - de qualquer receptor GPS. Nos EUA, a Federal Aviation Administration (Administração de Aviação Federal do EUA ) e o Department of Transportation (Departamento de Transporte) desenvolveram um programa chamado WAAS (Wide Area Augmentation System, ou sistema de aumento de área), que corrige erros no sinal causados por perturbações ionosféricas, sincronização e erros de órbita de satélites, e mantém a integridade da informação sobre o estado de cada satélite GPS.

Com aproximadamente 25 estações de referência em terra em todo os EUA, que monitoram dados de satélite e duas estações principais em cada costa do país, o sistema WAAS cria uma mensagem de correção GPS. Essa correção cuida da órbita dos satélites GPS e da regulagem dos relógios deles, além dos atrasos no envio de sinal causados pela atmosfera e ionosfera. A mensagem diferencial corrigida é então enviada através de 2 satélites geoestacionários, com a posição correta acima do equador.

Qualquer receptor GPS equipado para receber WAAS – a maioria hoje em dia, com exceção das unidades mais baratas - tem sua precisão aumentada para três metros, ou seja, menos de 10 pés. A cobertura de satélite WAAS, no entanto, só está disponível na América do Norte. Infelizmente não existem estações de referência terrestres na América do Sul e mesmo que usuários de GPS daqui possam receber o WAAS, o sinal não terá sido corrigido e, portanto, não melhorará em nada a precisão de sua unidade.

Portátil ou fixo?

Para curtas saída de barco, velejos de monotipo ou caminhadas, um dos vários modelos de GPS de mão é o ideal. Para donos de barcos maiores, esses receptores, operados por bateria, também são uma medida adicional de segurança, pois além de serem portáteis, no caso de falha do sistema elétrico, sempre haverá como fazer uma navegação básica.

A próxima categoria em tamanho são os GPSs portáteis, combinando as propriedades dos aparelhos de mão e fixos. Esses receptores possuem telas e teclados maiores para maior facilidade no uso em um barco ou carro em movimento, e podem ser alimentados por baterias ou fontes externas de 12v. Possuem suportes bem projetados para instalação no painel ou mesa de navegação e podem usar tanto uma antena acoplada quanto conectarem-se a uma antena externa para melhor recepção.

Os GPSs de mão, ou portáteis, estão normalmente disponíveis em versão para terra ou mar, como o Garmin GPS Map 478 e 378, que inclui todos os suportes para uso automotivo e náutico e o software Blue Chart g2 para uso em barcos e/ou o City Navigator NT para navegação nas ruas.

Embarcações maiores, com uma boa mesa de navegação, utilizam GPSs com suporte fixo com telas maiores e de alta resolução, assim como teclados maiores que são mais convenientes de usar. Unidades de suporte fixo se conectam à energia da embarcação (12V DC) eliminando a necessidade de mudança de baterias. E normalmente usam uma antena externa para uma melhor visualização do céu.

Mapas em uma variedade de formatos

Todos os receptores GPS, exceto os modelos de mão mais básicos, possuem mapas eletrônicos que permitem ver a sua posição num gráfico detalhado. Se você só quiser determinar sua posição e navegar usando as tradicionais cartas de papel, receptores como o Garmin GPS 72 ou GPS 76 vão fornecer essa capacidade e possibilitar o planejamento de rotas com uma coleção de coordenadas.

A maioria das unidades de GPS são pré-programadas com um “mapa base” em níveis variáveis de detalhes dependendo do receptor individual. Para realmente atingir o nível máximo de detalhes no mapeamento, com gráficos mostrando informação até a escala de alguns metros, quase todos os receptores usam mapas eletrônicos projetados para uso náutico, automotivo, offroad ou no interior, que mostram a sua posição sobreposta diretamente no gráfico.

Existem diversas maneiras em que esses mapas digitais são entregues:

• CD-ROM ou downloads: Alguns receptores, especialmente os de mão, requerem que você os conecte a um computador e faça o download de seções de um CD, direto para o GPS ou para o cartão de dados. Em alguns casos, comprar o CD permite que você faça o download de uma região e você só precisa comprar códigos de acesso para toda região adicional que você escolher.

• Pré-programados: uma função conveniente oferece os dados pré-programados no receptor, usando memória flash ou um HD. O Garmin GPS Map535 é programado com mapas de lagos e o GPS Map545 com as cartas náuticas da costa dos EUA, por exemplo. Os mapas base que fazem parte do firmware de vários receptores também incluem um nível razoável de detalhes. Assim, contornos da costa ainda são exibidos mesmo quando você sai de uma área coberta pela sua cartografia eletrônica.

• Cartridges (unidade avulsa de armazenamento): vários gráficos são vendidos em pequenos cartuchos contendo um arquivo de dados regional que é inserido em uma porta no receptor. Para viajar para novos locais você tem que adquirir chips adicionais para cada região, como o C-Map, Navionics, BlueChart ou outros gráficos que sejam compatíveis com o receptor. Unidades de mão Gamirn mais novas (e alguns receptores automotivos) utilizam minúsculos cartões MicroSD, que são mais ou menos do tamanho de 1/4 de um selo. Esses mini-cartuchos, com capacidade de armazenamento de até 4GB possuem as mesmas regiões dos maiores cartões com dados pré-programados da Garmin, por exemplo.

"Stand-alone", rede e receptores combo

Receptores GPS fixos estão disponíveis como unidades "stand-alone" (ou seja, sozinhas e auto-suficientes), também conhecidas como chartplotters. Muitos desses GPSs têm a capacidade de exibir informação vindas debaixo d´água, de uma módulo transdutor fishfinder (Sonda)  usando uma tela dividida ou modo de exibição sobreposto. Fabricantes encontram novas combinações o tempo todo, misturando GPSs com outros equipamentos eletrônicos numa variedade de opções cada vez maior e vale a pena estar sempre ligado nas novidades.

Combinações fishfiner/chartplotter oferecem toda a perfomance dos dois aparelhos com a base de um só, e você pode colocar uma tela maior no local onde duas telas menores seriam difíceis de encaixar. Mudar as funções nesses aparelhos é muito fácil e a praticidade vale a pena.

Unidades GPS em rede permitem a conexão de uma larga variedade de fontes de informação, incluindo radares, sondas, câmeras de vídeo, receptores de dados metrológicos, e, até mesmo, serviços de musica via satélite. Redes apresentam conexões de alta velocidade "plug and play", que simplificam a instalação. Plugar um novo equipamento, como um radar, é simples, pois a rede reconhece o novo periférico e fornece um endereço IP.

Redes mais elaboradas usam "telas multifunção". Estações múltiplas são talvez o melhor uso de displays de navegação de redes multifuncionais. Garmin, Raymarine e Furuno oferecem excelentes sistemas que permitem que você compartilhe informações entre telas como, por exemplo, entre o comando da cabine e o flybridge. Essa habilidade de rede e de ter um display que fornece funções múltiplas é uma ótima razão para consideram unidades de rede.

Diversas dessas unidades podem ser conectadas em diferentes locais num barco maior e cada display é capaz de mostrar qualquer um ou todos os dados independentemente. O 5000 Series Networking Chartplotters da Garmin, o Raymarine E series e o Furuno Navnet oferecem as ultimas novidades em sistemas de rede.

Usando hubs de rede como o Network Port Expander, esses sistemas podem ser customizados em praticamente qualquer combinação desejada de telas, receptores e sensores. Sistemas Raymarine também permitem colocar em rede seus instrumentos e piloto automáticos. Os técnicos da Regatta podem ajudá-lo a customizar um sistema em rede organizado, comprar todos os cabos, suportes, acessórios e outros componentes de uma vez só e economizar dinheiro e tempo.

Antena interna ou externa

Vários receptores GPS são vendidos em duas versões, com uma antena interna para uso em barcos com cockpit aberto (onde o receptor tem uma boa visualização do céu), ou uma antena externa (é comum cabo entre 7 e 10m de comprimento) para que o GPS possa ser instalado  abaixo do deck. Um barco com um console central, por exemplo, pode selecionar uma combinação de chartploter/fishfinder com uma antena interna, que economizaria espaço nem um console pequeno. Já grandes iates devem optar por unidades com antena externa.

Por Murillo Novaes