O Sistema de Identificação Automática (Automatic Identification System — AIS) é hoje um dos sistemas eletrónicos mais importantes para a segurança da navegação.
A sua utilização generalizou-se sobretudo a partir do início deste século. Em 2000, a Organização Marítima Internacional (International Maritime Organization — IMO) introduziu requisitos de instalação de AIS para determinadas categorias de navios na Convenção Internacional para a Salvaguarda da Vida Humana no Mar (International Convention for the Safety of Life at Sea — SOLAS), uma das principais convenções internacionais destinadas à segurança da navegação e à proteção da vida humana no mar.
A implementação desses requisitos ocorreu progressivamente nos anos seguintes.
Atualmente, determinadas categorias de navios mercantes e navios de passageiros estão obrigadas a possuir AIS. Na náutica de recreio, porém, a realidade é diferente: uma embarcação de recreio não está, pelo simples facto de o ser, obrigada a estar equipada com AIS.
Esta diferença é importante para compreendermos não só as enormes vantagens do sistema, mas também as suas limitações e a forma como deve ser utilizado a bordo de uma embarcação de recreio.
Neste primeiro artigo vamos concentrar-nos precisamente nessa utilização a bordo: o que é o AIS, que informação transmite, como pode ajudar a evitar situações de aproximação perigosa, quais as diferenças entre as Classes A e B, qual a sua relação com o radar e que aspetos devemos considerar na sua instalação.
Num segundo artigo iremos mais longe: veremos como os dados AIS chegam à Internet, o papel pouco conhecido das estações terrestres mantidas por voluntários, como é possível receber transmissões AIS através de satélites, as ajudas à navegação transmitidas por AIS, os dispositivos AIS-MOB e questões menos evidentes relacionadas com a privacidade, a falsificação de dados e os históricos AIS.
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O que faz o AIS?
De uma forma simples, o AIS permite que embarcações e estações equipadas para o efeito troquem automaticamente informação através de rádio, utilizando frequências da banda marítima de Muito Alta Frequência (Very High Frequency — VHF).
Existem equipamentos que apenas recebem informação AIS e outros que recebem e transmitem. Estes últimos são transrecetores AIS, habitualmente designados também pelo termo inglês transponder. A própria palavra transponder ajuda a compreender a sua função: resulta da combinação dos termos ingleses transmitter (transmissor) e responder (respondedor), ou seja, trata-se de um equipamento capaz de transmitir e responder, recebendo e transmitindo informação.
Num recetor AIS podemos visualizar outras embarcações que estejam a transmitir. Com um transrecetor AIS, além de vermos os outros, também transmitimos a nossa informação, permitindo que outras embarcações equipadas com AIS nos identifiquem.
Na Náutica Martins da Cruz, quando nos perguntam que tipo de AIS recomendamos para uma embarcação que navegue regularmente no mar, consideramos claramente preferível dispor de emissão e receção, e não apenas de receção.
A razão é simples: não basta vermos o navio mercante. É extremamente útil que ele também nos possa ver.
Que informação podemos receber?
O AIS vai muito além da simples apresentação da posição de outra embarcação.
Consoante o equipamento e os dados disponíveis, podemos receber, entre outros elementos, a posição, a velocidade em relação ao fundo (Speed Over Ground — SOG), o rumo (Course Over Ground — COG), a proa (Heading — HDG), o nome da embarcação, a Identidade do Serviço Móvel Marítimo (Maritime Mobile Service Identity — MMSI), o indicativo de chamada (call sign — C/S), o tipo de navio e as suas dimensões.
O MMSI é um identificador constituído por nove algarismos, associado à estação de rádio da embarcação.
Temos ainda o indicativo de chamada (C/S).
Este pode ser particularmente útil numa comunicação por rádio. Um navio estrangeiro pode ter um nome que não sabemos pronunciar corretamente. O indicativo de chamada, pelo contrário, pode ser transmitido utilizando o Alfabeto Fonético Internacional, permitindo uma identificação inequívoca.
O veleiro FORMIDÁVEL, utilizado pela Náutica Martins da Cruz na formação prática, está equipado com AIS emissor e recetor e possui, naturalmente, o seu próprio MMSI e indicativo de chamada.
O AIS não transmite sempre com o mesmo intervalo
É frequente ouvirmos dizer que o AIS transmite a posição de seis em seis segundos. Não é rigorosamente assim.
A cadência de transmissão depende da classe do equipamento, da velocidade e do movimento da embarcação, entre outros fatores.
Devemos, portanto, encarar o AIS como um sistema de atualização automática e frequente, mas não como um sistema que transmite necessariamente a intervalos fixos.
CPA e TCPA: duas informações extraordinariamente úteis
Uma das grandes vantagens da integração dos dados AIS com os modernos equipamentos de navegação é a possibilidade de calcular o Ponto de Maior Aproximação (Closest Point of Approach — CPA) e o Tempo até ao Ponto de Maior Aproximação (Time to Closest Point of Approach — TCPA).
O CPA indica-nos a distância mínima a que, mantendo-se os movimentos atuais, duas embarcações irão passar uma da outra.
O TCPA indica-nos quanto tempo falta para atingir esse ponto.
Tecnicamente, não é necessariamente o próprio AIS que efetua estes cálculos. O AIS fornece os dados e o equipamento que os recebe — por exemplo, um plotter cartográfico (chartplotter) — pode calcular o CPA e o TCPA.
Há, contudo, uma condição fundamental: estes valores são previsões baseadas no movimento das embarcações naquele momento. Se uma delas alterar o rumo ou a velocidade, o CPA e o TCPA também se alteram.
Por isso, devem ser permanentemente acompanhados e reavaliados.
Uma travessia entre Ceuta e Tarifa
Na Náutica Martins da Cruz tivemos um exemplo particularmente elucidativo a bordo do FORMIDÁVEL, o barco da Náutica Martins da Cruz, numa travessia entre Ceuta e Tarifa.
O Estreito de Gibraltar concentra um tráfego mercante muito intenso, organizado através de esquemas de separação de tráfego. Para uma pequena embarcação que tenha de atravessar esse tráfego, avaliar sucessivas aproximações de navios de grandes dimensões pode ser difícil.
Antes da generalização destes equipamentos, era necessário fazer essa avaliação recorrendo sobretudo à observação visual, ao radar, quando disponível, e à análise sucessiva das marcações dos navios.
Hoje podemos selecionar no AIS um navio cuja trajetória possa criar uma situação de aproximação e conhecer de imediato o seu CPA e TCPA.
Esta informação reduz enormemente a incerteza, embora não transfira para o equipamento a responsabilidade pela decisão.
Quem continua a decidir é o navegador.
O AIS não substitui as regras de governo e manobra
Dispor de informação AIS sobre outra embarcação — incluindo o seu rumo, velocidade, CPA e TCPA — pode dar-nos uma perceção muito mais completa da situação. Mas essa informação não determina, por si só, a manobra que devemos executar.
Perante uma situação de aproximação, continua a ser indispensável interpretar o que estamos a observar à luz do Regulamento Internacional para Evitar Abalroamentos no Mar (RIEAM), que estabelece as regras de governo e manobra aplicáveis e as responsabilidades das embarcações.
O AIS é, portanto, mais uma fonte de informação para avaliarmos a situação e tomarmos uma decisão. Não nos diz qual das embarcações deve manobrar, nem transforma um determinado valor de CPA numa fronteira matemática entre uma situação segura e uma situação perigosa.
Uma distância perfeitamente aceitável em águas restritas pode ser inadequada em mar aberto.
O RIEAM exige que uma manobra destinada a evitar um abalroamento seja efetuada francamente, com a devida antecedência e tendo em consideração as boas práticas marinheiras.
A devida antecedência não corresponde a um determinado número de minutos. Depende, entre outros fatores, da velocidade relativa das embarcações, das condições de navegação, do espaço disponível e da situação concreta.
Da mesma forma, uma alteração de rumo deve ser suficientemente clara para ser facilmente percetível pela outra embarcação.
O que significa fazer uma manobra franca?
O RIEAM não estabelece uma regra universal segundo a qual uma alteração de rumo tenha obrigatoriamente de ser de 30 graus. Contudo, a experiência normal de marinheiro e a interpretação prática da regra têm utilizado alterações desta ordem de grandeza como referência para uma manobra franca e claramente percetível, quando as circunstâncias o permitem.
O essencial não é, portanto, perseguir mecanicamente um determinado número de graus, mas garantir que a manobra é inequívoca, eficaz e executada com a necessária antecedência.
Não navegue apenas de olhos no plotter
A tecnologia trouxe uma quantidade extraordinária de informação para a ponte ou para o posto de governo de uma embarcação.
Trouxe também um novo perigo: o navegador passar demasiado tempo a olhar para os ecrãs e demasiado pouco tempo a olhar para o mar.
Na Náutica Martins da Cruz insistimos muito neste princípio.
Nada substitui a vigilância.
A Regra 5 do RIEAM determina que todas as embarcações devem manter permanentemente uma vigilância adequada, visual e auditiva, utilizando também todos os meios disponíveis apropriados às circunstâncias e condições existentes, de modo a permitir uma completa avaliação da situação e do risco de abalroamento.
Repare-se na expressão: todos os meios disponíveis.
O AIS é um desses meios. O radar é outro. A observação visual também. E a audição conta igualmente.
Não devemos substituir uns pelos outros.
Esta atitude está também relacionada com um princípio mais amplo estabelecido na Regra 2 do RIEAM: a responsabilidade do navegador e as precauções exigidas pela experiência normal de marinheiro.
E a experiência ensina-nos precisamente isto: confiar exclusivamente num equipamento eletrónico é uma má prática marinheira.
AIS ou radar?
Esta é uma pergunta que nos fazem com frequência formandos, utilizadores, amigos e interessados pela Náutica Martins da Cruz:
Se só pudesse escolher um, preferia instalar AIS ou radar?
Na Náutica Martins da Cruz, a resposta é normalmente: radar.
A razão fundamental é simples.
O AIS mostra aquilo que transmite informação AIS. O radar, pelo contrário, deteta alvos através da energia refletida.
Uma embarcação sem AIS pode aparecer no radar. Uma boia sem AIS pode aparecer no radar. A costa, um molhe ou outros obstáculos também podem aparecer.
Em condições adequadas, um radar permite-nos inclusivamente identificar as boias de um canal e manter a navegação nesse canal com visibilidade muito reduzida.
O AIS não possui essa capacidade.
Isto não diminui a enorme importância do AIS. Pelo contrário: radar e AIS complementam-se extraordinariamente bem.
AIS + radar + observação visual
Esta combinação é muito mais interessante do que perguntar simplesmente qual dos sistemas é melhor.
Um alvo que aparece no AIS pode ser procurado no radar e, sempre que as condições o permitam, confirmado visualmente.
Passamos assim a dispor de fontes de informação diferentes que se podem confirmar mutuamente.
E, quando não coincidem, essa discrepância deve chamar imediatamente a nossa atenção.
Um alvo que aparece no radar mas não aparece no AIS pode simplesmente ser uma embarcação sem AIS ou que não está a transmitir.
Uma embarcação que vemos a olho nu mas não aparece no AIS recorda-nos uma regra muito simples:
não aparecer no AIS não significa não estar lá.
Classe A e Classe B
Existem equipamentos AIS de Classe A e Classe B.
Os equipamentos de Classe A destinam-se essencialmente aos navios abrangidos pelas exigências internacionais do SOLAS e obedecem a requisitos mais exigentes, designadamente quanto à potência de transmissão, à cadência com que determinadas informações são transmitidas e à forma como o equipamento gere o acesso aos canais AIS.
Os equipamentos de Classe B são os normalmente utilizados na náutica de recreio. Cumprem a mesma função essencial que interessa ao navegador de recreio: permitem transmitir a identificação, posição e movimento da nossa embarcação e receber a informação transmitida pelas outras.
Na prática, um AIS Classe B corretamente instalado constitui, por isso, a solução habitual para uma embarcação de recreio. Não devemos interpretar a designação «Classe B» como significando que se trata de um AIS incompleto ou que apenas recebe informação.
Dentro da própria Classe B existem equipamentos com características técnicas diferentes, pelo que, ao escolher um equipamento, vale a pena verificar sobretudo a potência de transmissão e a tecnologia utilizada pelo transrecetor. Estas diferenças podem influenciar a capacidade de a nossa transmissão ser recebida e a forma como o equipamento consegue transmitir quando existe muito tráfego AIS.
Para a maioria dos navegadores de recreio, porém, não é necessário conhecer em profundidade os diferentes protocolos utilizados: importa perceber que nem todos os equipamentos Classe B têm exatamente as mesmas características, embora todos desempenhem a mesma função fundamental.
Ver é importante. Ser visto também.
Um grande navio mercante pode ser facilmente visível para uma pequena embarcação.
O inverso nem sempre acontece.
Uma embarcação de recreio com cerca de 10 metros pode ser difícil de detetar visualmente a partir da ponte de um grande navio, sobretudo de noite, com chuva, vaga ou outras condições adversas.
Se possuirmos apenas um recetor AIS, sabemos que o navio está ali. Mas o AIS desse navio não recebe de nós qualquer informação.
Com um transrecetor AIS acrescentamos uma possibilidade extremamente importante: podemos aparecer nos equipamentos de navegação do outro navio.
Naturalmente, isto nunca significa que devemos considerar como garantido que fomos vistos ou que alguém está a acompanhar o nosso alvo.
Alarmes AIS: mais não significa necessariamente melhor
O AIS permite configurar alarmes relacionados, designadamente, com CPA e TCPA.
Estes alarmes podem ser visuais e sonoros. No equipamento utilizado no FORMIDÁVEL, por exemplo, um alvo em situação de alarme altera claramente o seu aspeto no ecrã, tornando-se imediatamente percetível.
Mas os alarmes devem ser configurados com critério.
A bordo do FORMIDÁVEL, procuramos configurar aqueles que consideramos verdadeiramente importantes, com valores que nos permitam identificar uma situação potencialmente perigosa com a antecedência necessária para a avaliar e, se necessário, manobrar.
Um equipamento que está constantemente a produzir alarmes acaba por criar o efeito contrário ao pretendido: o navegador habitua-se a eles, começa a silenciá-los ou deixa de lhes prestar a atenção devida.
Por isso, configurar corretamente os alarmes é tão importante como dispor deles.
E os valores adequados não são necessariamente os mesmos em todas as situações de navegação. Navegar no Tejo, com numerosas embarcações relativamente próximas, é diferente de navegar em mar aberto.
Até onde chega o AIS?
Como o AIS convencional utiliza frequências de Muito Alta Frequência (Very High Frequency — VHF), a sua propagação direta está essencialmente condicionada pela linha de vista radioelétrica.
Não existe, portanto, uma distância universal de 20 ou 30 milhas.
A altura das antenas, a qualidade da instalação, os cabos utilizados, os obstáculos e as condições de propagação influenciam o alcance.
Numa embarcação de recreio, mais importante do que procurar distâncias extraordinárias é assegurar um alcance adequado para identificar situações de aproximação e poder atuar com a necessária antecedência.
Antena dedicada ou separador de antena (splitter)?
Um transrecetor AIS necessita de uma antena adequada.
Podemos utilizar uma antena dedicada ao AIS ou partilhar a antena do VHF através de um separador de antena (splitter) adequado.
No FORMIDÁVEL, a Náutica Martins da Cruz optou por uma antena dedicada ao AIS, independente da antena utilizada pelo VHF.
Esta escolha foi deliberada: permite-nos manter redundância entre os sistemas.
A antena AIS encontra-se instalada na balaustrada, junto à balsa salva-vidas. Também esta localização resulta de uma opção deliberada.
Num veleiro, a perda ou quebra do mastro é uma possibilidade que deve ser considerada na conceção dos sistemas de bordo. Por esse motivo, na Náutica Martins da Cruz procuramos evitar, sempre que tecnicamente possível, concentrar no mastro equipamentos e antenas que poderão ser particularmente importantes precisamente depois de uma eventual perda do próprio mastro.
Naturalmente, há equipamentos cuja localização obriga a outras opções. O radar, por exemplo, beneficia de uma instalação a uma altura adequada e deve manter uma distância de segurança relativamente às pessoas, devido à forte energia de radiofrequência emitida durante o seu funcionamento e aos limites de exposição à radiação eletromagnética. Por essa razão, no FORMIDÁVEL, o radar, encontra-se instalado no mastro. Outros equipamentos têm igualmente condicionantes próprias de instalação.
Redundância e independência dos sistemas
Mas, quando essas condicionantes não existem, preferimos deliberadamente preservar a independência dos sistemas relativamente ao mastro.
É por essa razão que, no FORMIDÁVEL, equipamentos como as antenas do AIS, do NAVTEX e do GPS são instalados a um nível mais baixo. Pela mesma razão, dispomos também de uma antena VHF de emergência independente da instalação existente no mastro, para podermos continuar a utilizar o rádio VHF em caso de perda deste.
É verdade que colocar uma antena AIS no topo do mastro permitiria aumentar o horizonte radioelétrico e, consequentemente, o seu alcance. Mas esse alcance adicional tem, para o tipo de navegação que fazemos, uma utilidade limitada. Preferimos conscientemente abdicar desse ganho de alcance em benefício da redundância e da capacidade de manter o sistema disponível numa situação de emergência.
Esta é uma opção de instalação baseada na experiência da Náutica Martins da Cruz: não procuramos obter de cada equipamento a sua prestação máxima isoladamente; procuramos que o conjunto dos equipamentos de bordo continue a ser útil quando alguma coisa corre mal.
Continuamos no segundo artigo
Até aqui concentrámo-nos no AIS enquanto equipamento de bordo: o que transmite, o que recebemos, como podemos utilizar essa informação e de que forma o sistema se integra na navegação de uma embarcação de recreio.
Mas existe outra dimensão do AIS que merece ser explorada separadamente.
Como é que a posição de uma embarcação aparece na Internet? Quem mantém as estações que recebem essas transmissões em terra? Como consegue um satélite receber uma transmissão AIS feita em VHF? Pode uma boia existir apenas eletronicamente? Como funcionam os dispositivos AIS-MOB? E que implicações pode o AIS ter para a nossa privacidade?
É precisamente isso que veremos no segundo artigo dedicado ao AIS, onde abordaremos:
a rede terrestre e os seus voluntários, o MarineTraffic, a receção AIS por satélite, as ajudas à navegação transmitidas por AIS, os dispositivos AIS-MOB, a utilização destes sistemas para localizar pessoas ou animais que caiam à água, a privacidade, o spoofing e a fiabilidade dos históricos AIS.
Perguntas frequentes sobre AIS
O que é o AIS numa embarcação?
O AIS é um sistema que permite a troca automática de informação entre embarcações e outras estações equipadas para o efeito, utilizando frequências marítimas de VHF. Entre os dados que podem ser transmitidos encontram-se a identificação, posição, rumo e velocidade da embarcação.
O AIS é obrigatório numa embarcação de recreio?
Uma embarcação de recreio não está, pelo simples facto de o ser, obrigada a possuir AIS. Existem, contudo, categorias de navios abrangidas por requisitos obrigatórios de instalação do sistema.
Qual é a diferença entre AIS Classe A e Classe B?
Os equipamentos de Classe A destinam-se essencialmente aos navios abrangidos pelas exigências internacionais do SOLAS e obedecem a requisitos técnicos mais exigentes. Os equipamentos de Classe B são os normalmente utilizados na náutica de recreio e permitem transmitir e receber informação AIS.
O que significam CPA e TCPA no AIS?
O CPA (Closest Point of Approach) corresponde à distância mínima prevista entre duas embarcações se mantiverem os seus movimentos atuais. O TCPA (Time to Closest Point of Approach) indica o tempo que falta para atingir esse ponto.
O AIS substitui o radar?
Não. O AIS apresenta informação proveniente de equipamentos que estejam a transmitir AIS. O radar pode detetar embarcações, costa, boias e outros alvos independentemente de transmitirem AIS. Os dois sistemas complementam-se, juntamente com a observação visual e os restantes meios disponíveis.
Qual é o alcance de um AIS?
Não existe uma distância universal. Como o AIS convencional utiliza VHF, o alcance depende, entre outros fatores, da altura das antenas, da instalação, dos cabos, dos obstáculos e das condições de propagação.
Artigo muito bom e claro.
Obrigado
Muito obrigado pelo seu comentário e pelas suas palavras. Ficamos muito satisfeitos por saber que considerou o artigo claro e útil.