A Cintilação Ionosférica e o Sistema de DP

Desde 2010 e agora em 2011 mais intensamente, estamos passando por um período onde nossos equipamentos de DP e até mesmos os GPSs de nossos automóveis vêm tendo um comportamento bem estranho em certos dias, muitas vezes até mesmo ficando cegos ou com informações conflitantes e o mesmo se repete a bordo dos navios e plataformas.

Tradicionalmente a ionosfera era usada como um  “espelho” para  sinais de  rádio  em  ondas  curtas  (HF), permitindo  comunicações  a longa  distância. Com  o uso de  freqüências mais  altas,  a ionosfera  deixa  de comportar-se como  espelho  e assemelha-se a uma  “janela” em  que  irregularidades  no  “vidro”  podem distorcer  o  sinal  que a atravessa. À medida  que  freqüências mais  altas são  utilizadas  o  efeito  reduz-se, sendo virtualmente sem importância para valores acima de 10 GHz.

Cintilação ionosférica constitui-se na rápida flutuação da fase e da intensidade de um sinal de rádio que tenha atravessado  a  ionosfera  terrestre.  O  fenômeno  é  similar  ao piscar  das  estrelas  observado  no  céu noturno,  provocado por  variações  na  densidade atmosférica  devido  a turbulência,  só que  neste caso  as flutuações são  causadas  por  variações  em  pequena escala  (ou irregularidades)  na  densidade  do plasma ionosférico  (densidade  de elétrons)  ao  longo do  caminho de  propagação  seguido pelo  sinal.  Essas irregularidades agem como lentes convergentes ou divergentes, focando ou desfocando as ondas de rádio.

As irregularidades na densidade de elétrons da ionosfera são função da localização (latitude e longitude), data,  horário,  nível  de atividade  solar,  e  nível  de atividade  geomagnética.  Os  efeitos  da cintilação  são mais pronunciados nas altas latitudes  (região de aurora, acima de 70°) no horário próximo à meia-noite local, e na  região equatorial  (± 20° ao longo do equador magnético) logo  após  o por-do-sol local  (vide figura a seguir).

A influência da atividade solar sobre o fenômeno pode ser aproximada pela figura a seguir:

Já as  variações temporais  dos sinais  devidos  à cintilação  ionosférica  podem  ser  estimadas  a  partir  das figuras a seguir, que estão baseadas em observações efetuadas em diversas estações terrenas.

A Cintilação Ionosférica é um fenômeno que ocorre aproximadamente a cada 11 anos, devido a atividade solar que acaba afetando as ondas de rádio, especialmente nos locais de baixa latitude, como é o nosso caso aqui no Brasil.

Este ano o fenômeno começou a ocorrer por volta do dia 10 de Outubro e deve continuar pelos próximos 2 anos, pois este é o período de máxima atividade solar em nosso planeta, segundo as previsões.

No caso das unidades com sistema de Posicionamento Dinâmico, devido a esta ocorrência, o sistema perde as informações do DGPS (Differential Global Positioning System), o que faz com que percamos mais uma referência para o sistema de DP e deixando sua precisão com um erro de até 15 metros, uma vez que o DGPS reduz esse erro a até 10 centímetros.

Ao perder o DGPS, automaticmente a unidade fica em “Degraded State” e isso tem ocorrido com freqüência em nossas águas aproximadamente das 20 horas até à 1 da manhã.

Agradecemos a SSPI Brasil e ao OIM (CLC) Russell, da Ventura Petróleo, pelas informações prestadas, que tanto ajudaram nesta matéria.

Por Rodrigo Cintra

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3 Respostas para “A Cintilação Ionosférica e o Sistema de DP

  1. Douglas Andrade

    Excelente matéria! Realmente este fenômeno tem se acentuado ultimamente. Onde trabalho atingimos um EPE de 17 metros! Mesmo colocando o DGPS em High Scintillation não tem surtido efeito.

  2. Cintilacao Ionosferica eh um assunto muito importante que a maioria das pessoas e operadores DP nao sabem. O que acontece eh que os equipamentos so estao preparados para “corrigir” ate um limite pre-setado pelos programadores mas estamos sofrendo efeitos da cintilacao que extrapolam o “normal” ou esperado. Tenho me interessado ainda mais a respeito desse assunto apos ter feito o curso de DP.

    Conte com meu apoio para divulgar essas informacoes.

    Abraco, Daniel Mello.

  3. Joao velazquez

    é incrível como poucas pessoas, principalmente nas unidades marítimas, estão tão alienadas sobre este problema! Uma plataforma perder o DP, ou uma embarcação operando próximo a um plataforma, é algo muito grave! O risco de acidente é muito grande!

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