No primeiro artigo dedicado ao Sistema de Identificação Automática (Automatic Identification System — AIS), vimos como funciona este sistema a bordo de uma embarcação de recreio: que informação transmite, como podemos utilizar o CPA e o TCPA, as diferenças entre AIS Classe A e Classe B, a relação entre AIS e radar, os alarmes, o alcance em VHF e algumas questões relacionadas com a instalação.
Mas existe uma segunda dimensão do AIS que é menos evidente para quem o utiliza a bordo.
Como chega a posição de uma embarcação ao MarineTraffic? Quem recebe essas transmissões em terra? Como pode um satélite receber um sinal AIS transmitido em VHF? E até que ponto podemos confiar na informação AIS que encontramos na Internet?
É sobre essas questões — e sobre algumas aplicações particularmente interessantes do AIS — que trata este segundo artigo.
Como chega o AIS à Internet?
Existe aqui uma distinção importante.
O AIS que recebemos diretamente a bordo e a informação AIS que consultamos através da Internet não são exatamente a mesma coisa.
A embarcação não necessita de estar ligada à Internet para que a sua posição venha a aparecer num serviço como o MarineTraffic. O seu AIS transmite por VHF e essa transmissão pode ser recebida por uma estação AIS situada em terra. É essa estação que envia posteriormente os dados através da Internet para a plataforma.
Há aqui uma característica particularmente interessante e pouco conhecida destas redes: muitas das estações terrestres que alimentam serviços como o MarineTraffic são mantidas por voluntários.
O próprio MarineTraffic indica que a grande maioria das estações da sua rede é operada pelos seus voluntários contribuidores. Uma estação pode, portanto, estar instalada numa entidade marítima ou portuária, mas pode também encontrar-se na casa de um particular, desde que o local ofereça boas condições para receber as transmissões AIS das embarcações.
Uma pessoa que viva junto à costa ou num local elevado pode candidatar-se a contribuir para a rede. Em locais que considere particularmente interessantes para melhorar a sua cobertura, o MarineTraffic pode inclusivamente fornecer gratuitamente o recetor AIS, a antena e o equipamento necessário à instalação.
O voluntário mantém a estação em funcionamento, disponibiliza a ligação à Internet e envia para a rede as mensagens AIS que recebe.
Existem também contrapartidas. Consoante a disponibilidade e o desempenho da estação, o MarineTraffic pode conceder ao voluntário acesso gratuito a serviços que são pagos para os restantes utilizadores, incluindo diferentes níveis dos seus planos comerciais.
É importante não ir além daquilo que podemos afirmar: estas são as contrapartidas publicamente descritas pelo serviço. Isso não nos permite concluir que nunca possam existir acordos específicos ou outras formas de compensação em situações particulares.
A cadeia pode, portanto, ser surpreendentemente simples:
embarcação → AIS por VHF → estação recetora instalada em terra → Internet → plataforma de acompanhamento.
É a conjugação de numerosas estações deste género que permite obter uma cobertura terrestre muito extensa. Mas essa cobertura continua a depender da existência de uma estação suficientemente próxima para receber a transmissão.
E existe AIS por satélite?
Sim, embora a expressão «AIS por satélite» possa criar uma ideia errada sobre aquilo que realmente acontece.
Na generalidade dos casos, não existe na embarcação um «AIS de satélite» que estabeleça uma comunicação com um satélite da mesma forma que um telefone ou um terminal de comunicações por satélite.
O AIS da embarcação continua a transmitir por VHF.
A diferença está no recetor.
Existem satélites em órbita terrestre baixa equipados com recetores capazes de captar essas transmissões AIS a partir do espaço.
À primeira vista isto pode parecer estranho. Estamos habituados a associar o alcance do VHF marítimo a algumas dezenas de milhas, porque numa comunicação entre duas antenas relativamente próximas da superfície terrestre a curvatura da Terra limita a linha de vista radioelétrica.
Mas um satélite encontra-se centenas de quilómetros acima da superfície. A transmissão VHF que encontra rapidamente o horizonte quando se propaga junto à superfície pode continuar a propagar-se para o espaço e ser recebida a uma altitude muito superior.
Um satélite AIS pode, por isso, observar simultaneamente uma área muito extensa da superfície terrestre. Isto permite receber transmissões de embarcações que se encontram a centenas ou milhares de milhas de qualquer estação costeira.
Curiosamente, essa enorme área de receção cria também uma dificuldade.
Dentro do campo de receção do satélite podem existir centenas ou milhares de embarcações a transmitir AIS nas mesmas frequências. Algumas transmissões podem ocorrer simultaneamente e interferir umas com as outras. Os sistemas de receção e processamento por satélite recorrem, por isso, a técnicas próprias para procurar separar e recuperar essas mensagens.
Não existe, consequentemente, uma regra universal segundo a qual a posição de qualquer embarcação seja necessariamente recebida por satélite de tantos em tantos minutos. A receção depende da constelação de satélites, da geometria, das características da transmissão, da densidade de tráfego e da capacidade dos sistemas utilizados.
Depois de recebida pelo satélite, a informação é encaminhada para a infraestrutura terrestre do operador, processada e pode posteriormente ser disponibilizada aos serviços de acompanhamento de navios.
A cadeia passa então a ser:
embarcação → AIS por VHF → recetor AIS no satélite → infraestrutura terrestre e processamento → serviço de acompanhamento.
Há ainda uma diferença importante para quem utiliza serviços como o MarineTraffic: o facto de uma posição ter sido recebida por satélite não significa que esteja disponível gratuitamente para todos os utilizadores da plataforma.
O MarineTraffic distingue a informação proveniente da sua rede terrestre da cobertura AIS por satélite. O acesso ao acompanhamento por satélite está associado aos seus serviços comerciais. No plano Essential é possível acompanhar por satélite uma embarcação selecionada; o plano Enterprise disponibiliza capacidades de acompanhamento mais amplas.
Isto ajuda a explicar por que razão podemos abrir um mapa público e encontrar grandes zonas oceânicas com poucas embarcações representadas, sem que isso signifique necessariamente que nenhuma transmissão AIS esteja a ser recebida do espaço.
Para o navegador de recreio, a ideia essencial é bastante simples: o seu AIS não precisa de ser um equipamento de comunicações por satélite para que a sua transmissão possa vir a ser recebida por um satélite.
Uma boia pode aparecer no AIS sem estar na água
Esta é uma das aplicações mais interessantes do sistema.
O AIS pode ser utilizado nas ajudas à navegação (Aids to Navigation — AtoN).
Além das ajudas físicas, podem existir representações eletrónicas e ajudas à navegação virtuais (Virtual Aids to Navigation — Virtual AtoN), nas quais não existe fisicamente uma boia ou outra marca naquele ponto, embora a ajuda apareça nos equipamentos de navegação compatíveis.
Na Náutica Martins da Cruz já tivemos contacto direto com uma situação deste género no próprio Tejo. A marca cardeal Este (que se pronuncia Leste) do canal do Alfeite não se encontrava fisicamente no local, mas a respetiva referência aparecia eletronicamente através do AIS.
Podíamos, portanto, identificar no equipamento a posição da ajuda à navegação apesar de naquele momento não existir ali uma boia física.
É um excelente exemplo de como a navegação moderna junta aquilo que existe fisicamente na água à informação que existe no ambiente eletrónico do navegador.
AIS-MOB: ver onde está quem caiu à água
Entre as aplicações que consideramos particularmente interessantes para a náutica de recreio, destacam-se os dispositivos pessoais de homem ao mar por AIS (AIS Man Overboard — AIS-MOB).
São pequenos emissores que podem ser instalados num colete salva-vidas ou integrados em equipamentos já preparados para esse efeito. Existem soluções cujo preço se situa na ordem de algumas centenas de euros, sendo possível encontrar equipamentos em torno dos 300 euros, embora naturalmente o valor varie consoante o fabricante e o modelo.
Quando uma pessoa cai à água e o dispositivo é ativado — manualmente ou, em determinados sistemas, automaticamente — passa a transmitir a sua posição.
E esta é a grande vantagem prática:
a pessoa que caiu à água pode aparecer no plotter cartográfico (chartplotter) ou noutro equipamento AIS compatível existente a bordo.
Não ficamos apenas com a posição aproximada onde ocorreu a queda. Podemos visualizar no equipamento de bordo a posição transmitida pelo dispositivo que acompanha a pessoa e dirigir a embarcação para essa posição.
Isto é particularmente importante porque vento, corrente e ondulação começam imediatamente a afastar uma pessoa do ponto onde caiu.
E se cair à água um cão... ou um gato?
O mesmo princípio pode ser muito interessante para quem leva cães ou gatos a bordo.
Um pequeno dispositivo apropriado, associado ao colete ou arnês do gato, pode permitir que a sua posição seja transmitida e visualizada num equipamento AIS compatível, facilitando extraordinariamente a recuperação caso caia à água.
No FORMIDÁVEL, o gato da Náutica Martins da Cruz — a famosíssima “Gati” — embarca connosco com alguma frequência, fazendo as delícias de muitos dos nossos formandos — e também dos formadores.
É, portanto, muito fácil imaginarmos a aplicação prática: além do tradicional procedimento de homem ao mar, também podemos ter de enfrentar um inesperado «gato ao mar».
Nesse momento, saber exatamente onde procurar pode fazer toda a diferença.
AIS e privacidade
Existe um aspeto do AIS de que se fala muito menos: a privacidade.
O AIS transmite a posição da embarcação, permitindo, nomeadamente, conhecer as suas saídas e chegadas.
Quando essa informação é recolhida e disponibilizada através de serviços na Internet, terceiros podem começar a perceber as rotinas dos utilizadores da embarcação.
Podem perceber quando costumamos sair, quando regressamos, quando estamos habitualmente num determinado local e, tão importante como isso, quando provavelmente não estamos noutro.
Este aspeto pode trazer consequências indesejáveis.
Uma pessoa com intenções maliciosas poderia, por exemplo, utilizar a informação sobre os movimentos regulares de uma embarcação para perceber quando o seu proprietário se encontra a navegar e, portanto, quando provavelmente não está em casa.
Por isso, nas embarcações de recreio não obrigadas a transmitir e quando o equipamento o permite, pode optar-se, em determinadas circunstâncias, por desligar a transmissão e manter apenas a receção — o chamado modo silencioso (silent mode).
Há, porém, uma contrapartida muito importante: se deixarmos de transmitir, também deixamos de poder ser vistos através do AIS pelas outras embarcações.
Segurança e privacidade devem, portanto, ser ponderadas conscientemente.
Podemos confiar cegamente no AIS?
Não.
Os dados AIS podem conter erros. Um equipamento pode estar incorretamente configurado, determinadas informações podem ter sido mal introduzidas, podem existir falhas de receção e podem perder-se mensagens.
Existe ainda uma questão mais complexa: a possibilidade de falsificação de informação AIS (spoofing).
Em termos simples, podem ser transmitidas mensagens AIS falsas, fazendo aparecer uma embarcação numa posição onde não se encontra ou atribuindo-lhe um movimento que não corresponde ao seu movimento real.
Isto significa que uma posição apresentada no AIS não deve ser encarada como uma verdade eletrónica absolutamente infalível.
E podemos confiar nos históricos AIS?
Os serviços que recolhem informação AIS podem armazenar grandes quantidades de dados e permitir reconstruir os movimentos anteriores de uma embarcação.
Esses históricos podem ser extremamente úteis na investigação de incidentes e acidentes marítimos e podem mesmo constituir elementos relevantes num processo judicial.
Mas não devem ser considerados, isoladamente, uma gravação inviolável da realidade.
Podem existir falhas de cobertura, mensagens perdidas, dados incorretos e, como vimos, mensagens AIS deliberadamente falsas.
Imaginemos um exemplo extremo.
Depois de uma situação de homem ao mar, pretende-se determinar se um navio regressou imediatamente ao local e efetuou corretamente uma manobra de homem ao mar.
Em teoria, através da emissão de informação AIS falsa, poderia criar-se posteriormente ao incidente uma trajetória eletrónica aparente que simulasse uma manobra exemplar, embora essa trajetória não correspondesse ao movimento físico que o navio realmente efetuou.
Se informação falsa deste género fosse recebida e posteriormente arquivada sem ser identificada como tal, um histórico poderia apresentar uma trajetória aparentemente coerente que não correspondesse à realidade.
Isto não significa que os históricos AIS não sejam valiosos ou que devam ser vistos com desconfiança sistemática. Significa que, sobretudo perante um acidente grave ou num processo judicial, devem ser confrontados com outras fontes independentes.
Radar, comunicações rádio, sistemas de posicionamento, registos dos centros de controlo de tráfego marítimo e, nos navios que os possuem, dados do Registador de Dados de Viagem (Voyage Data Recorder — VDR) podem ajudar a confirmar aquilo que realmente aconteceu.
Quanto mais fontes independentes coincidirem, mais sólida será a reconstrução dos acontecimentos.
Afinal, como devemos utilizar o AIS?
O AIS permite-nos identificar embarcações, conhecer os seus movimentos, antecipar situações de aproximação, obter CPA e TCPA, facilitar comunicações, visualizar determinadas ajudas à navegação e até auxiliar na localização de uma pessoa — ou de um específico tripulante de 4 patas — que tenha caído à água.
Mas o AIS não substitui o radar.
Não substitui a vigilância visual e auditiva.
Não substitui o RIEAM.
E, sobretudo, não substitui o navegador.
Na Náutica Martins da Cruz procuramos transmitir precisamente esta ideia aos nossos formandos: quanto melhor for a tecnologia disponível a bordo, maior será a quantidade e a qualidade da informação que podemos utilizar para tomar uma decisão.
Mas continuamos a olhar para fora.
Continuamos a ouvir.
Continuamos a confirmar a informação através de meios diferentes.
E continuamos a ser nós a decidir.
Tecnologia ao serviço da boa marinharia, nunca o contrário.
E, no fim de contas, mais do que preparar para o exame, tudo fazemos para ajudar a navegar com segurança.