A crescente demanda da indústria automotiva para a calibração de instrumentos utilizados como medidores de velocidade, que funcionam como receptores de sinais do Sistema de Navegação Global por Satélite (em inglês, GNSS – Global Navigation Satellite System), a exemplo de aparelhos de GPS, levou o Laboratório de Metrologia Elétrica do IPT a se capacitar e a oferecer um novo serviço de calibração para o mercado.
Tecnologia por trás do GPS é complexa; ensaios ajudam a garantir qualidade de aparelhos
Com o apoio do projeto Sibratec-Retic, criado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) e operado pela Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), o laboratório adquiriu um equipamento capaz de simular sinais de GNSS e promoveu um estudo detalhado da tecnologia envolvida para o desenvolvimento dos métodos de medição de velocidade e da oferta da capacitação ao mercado.
“Receptores de GNSS são equipamentos de medição, utilizados para determinar a localização geográfica, por meio de dados de latitude, longitude e altitude enviados por um conjunto de satélites artificiais”, explica Fabrício Gonçalves Torres, pesquisador do laboratório. “Os receptores mais comuns são os de GPS, que utilizam sinais provenientes dos satélites norte-americanos, e existem outros sistemas de navegação como o Glonass (Rússia), o Galileo (União Europeia) e o Compass ou Beidou (China), com diferentes características entre eles, tais como precisão, segurança e integridade do sistema”.
Torres explica que a simulação de uma constelação de satélites em ambiente laboratorial permite avaliar o desempenho de um receptor de GNSS de maneira mais rápida e mais barata do que em testes em ambientes reais: “Avaliar o tempo necessário para que um receptor seja sincronizado aos satélites (cold start e hot start), e comparar os resultados com outras marcas e modelos é uma tarefa muito mais simples de se realizar por meio da simulação”.
Segundo o pesquisador, a tecnologia por trás de receptores de GNSS é bastante complexa, apesar de sua popularidade por serem empregados em dispositivos acessíveis aos cidadãos, como smartphones, relógios de pulso e equipamentos automotivos: “O dispositivo deve ser capaz de medir sinais com baixíssima potência, filtrar sinais interferentes, calcular rapidamente as coordenadas da antena do receptor por meio das coordenadas dos satélites, e, ainda, aplicar correções devido a erros orbitais, efeitos da relatividade, refração troposférica, refração ionosférica, marés terrestres, multicaminhos e erros de relógios”.
Ele alerta para o fato de que a precisão na medição de velocidade pode variar bastante para cada marca e modelo de receptores de GNSS, pois cada receptor pode ter sido desenvolvido com uma tecnologia distinta para a determinação da velocidade.
Rima Yehia, pesquisadora e chefe do laboratório do IPT, ressalta que a calibração de um receptor de GNSS permite ao usuário obter uma estimativa do erro de indicação do seu equipamento, já que muitos deles, especialmente os de baixo custo, são comercializados sem que os respectivos fabricantes declarem a sua classe de exatidão e nem forneçam especificações técnicas detalhadas para medição de velocidade. Já outros deixam de atender as especificações técnicas com o passar do tempo.
“Consequentemente, o usuário do equipamento terá dificuldade para avaliar se o receptor utilizado é adequado à sua necessidade de aplicação. Além disso, a calibração é a única forma de assegurar a rastreabilidade metrológica ao Sistema Internacional de Unidades, ou seja, assegurar que um resultado de medição esteja relacionado a uma referência por meio de uma cadeia ininterrupta de comparações”, finaliza ela.
