Uso do modelo temporal de risco ionosférico para certificação do sistema gbas no aeroporto internacional de Belém/PA.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Garcia, Maria Luíza de Castro
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-14012026-145143/
Resumo: O avanço tecnológico na navegação aérea, impulsionado pela globalização e pela era da informação, trouxe novas demandas e desafios, especialmente em relação à segurança e à acurácia dos sistemas de aproximação e pouso de aeronaves. Este estudo foca na aplicação de um Modelo de Risco Ionosférico Temporal para a certificação do GBAS (Ground-Based Augmentation System) no Aeroporto Internacional de Belém/Val-de-Cans Júlio Cezar Ribeiro. A ionosfera, em função de suas variações sazonais e regionais, pode introduzir erros significativos no posicionamento GNSS (Global Navigation Satellite System), afetando a confiabilidade e a acurácia de sistemas como o GBAS. Para mitigar esses efeitos, foram analisados dados ionosféricos com base no índice ROTI (Rate of Total Electron Content Index) e nos gradientes ionosféricos obtidos pelo time-step method, entre os anos de 2012 e 2018 (ciclo solar 24), utilizando o software Ion_Index, desenvolvido para análise de variabilidades ionosféricas. Os resultados demonstraram que as condições ionosféricas no Aeroporto de Belém apresentam maior estabilidade durante o inverno, favorecendo o uso seguro do GBAS. No verão, observou-se uma maior instabilidade, sobretudo no intervalo entre 21h e 24h Tempo Universal (TU), o que pode comprometer o desempenho do sistema nesse período. A partir da análise dos dados, foram identificadas janelas temporais de restrições ao uso do GBAS, relacionadas principalmente às estações do ano e aos horários de maior instabilidade. Além disso, ao comparar os resultados deste estudo com análises anteriores realizadas em outros cinco aeroportos internacionais brasileiros Cumbica (SP), Galeão (RJ), Brasília (DF), Salgado Filho (RS) e Gilberto Freyre (PE) reforçou-se a importância da avaliação ionosférica específica para a certificação do GBAS em diferentes regiões do país. O programa permitiu a seleção de estações da RBMC para a análise de 31 datas específicas, contemplando as quatro estações do ano. A metodologia adotada, combinando a aplicação do modelo temporal com a análise dos gradientes ionosféricos, mostrou-se eficaz na identificação dos períodos mais adequados para o uso seguro do GBAS. Conclui-se, portanto, que a certificação do sistema no Aeroporto Internacional de Belém é viável, contribuindo significativamente para o aprimoramento da precisão e da segurança das operações aéreas em regiões equatoriais.
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Para mitigar esses efeitos, foram analisados dados ionosféricos com base no índice ROTI (Rate of Total Electron Content Index) e nos gradientes ionosféricos obtidos pelo time-step method, entre os anos de 2012 e 2018 (ciclo solar 24), utilizando o software Ion_Index, desenvolvido para análise de variabilidades ionosféricas. Os resultados demonstraram que as condições ionosféricas no Aeroporto de Belém apresentam maior estabilidade durante o inverno, favorecendo o uso seguro do GBAS. No verão, observou-se uma maior instabilidade, sobretudo no intervalo entre 21h e 24h Tempo Universal (TU), o que pode comprometer o desempenho do sistema nesse período. A partir da análise dos dados, foram identificadas janelas temporais de restrições ao uso do GBAS, relacionadas principalmente às estações do ano e aos horários de maior instabilidade. Além disso, ao comparar os resultados deste estudo com análises anteriores realizadas em outros cinco aeroportos internacionais brasileiros Cumbica (SP), Galeão (RJ), Brasília (DF), Salgado Filho (RS) e Gilberto Freyre (PE) reforçou-se a importância da avaliação ionosférica específica para a certificação do GBAS em diferentes regiões do país. O programa permitiu a seleção de estações da RBMC para a análise de 31 datas específicas, contemplando as quatro estações do ano. A metodologia adotada, combinando a aplicação do modelo temporal com a análise dos gradientes ionosféricos, mostrou-se eficaz na identificação dos períodos mais adequados para o uso seguro do GBAS. Conclui-se, portanto, que a certificação do sistema no Aeroporto Internacional de Belém é viável, contribuindo significativamente para o aprimoramento da precisão e da segurança das operações aéreas em regiões equatoriais.The technological advancement in air navigation, driven by globalization and the information age, has brought new demands and challenges, especially concerning the safety and accuracy of aircraft approach and landing systems. This study focuses on the application of a Temporal Ionospheric Risk Model for the certification of the Ground-Based Augmentation System (GBAS) at Belém/Val-de-Cans Júlio Cezar Ribeiro International Airport. The ionosphere, due to its seasonal and regional variations, can introduce significant errors in GNSS (Global Navigation Satellite System) positioning, affecting the reliability and accuracy of systems such as GBAS. To mitigate these effects, ionospheric data were analyzed based on the ROTI (Rate of Total Electron Content Index) and ionospheric gradients obtained using the time-step method, covering the period from 2012 to 2018 (solar cycle 24), with the aid of the Ion_Index software, developed for the analysis of ionospheric variabilities. The results demonstrated that ionospheric conditions at Belém Airport show greater stability during the winter, favoring the safe use of GBAS. During the summer, greater instability was observed, particularly between 21:00 and 24:00 Universal Time (UT), which may compromise system performance during this period. Based on the data analysis, temporal windows of restrictions on GBAS use were identified, mainly associated with seasonal variations and periods of increased ionospheric instability. Furthermore, when comparing the results of this study with previous analyses conducted at five other major Brazilian international airports Cumbica (SP), Galeão (RJ), Brasília (DF), Salgado Filho (RS), and Gilberto Freyre (PE) the importance of specific ionospheric evaluation for GBAS certification across different regions of the country was reinforced. The program allowed the selection of RBMC stations for the analysis of 31 specific dates, covering all four seasons. The methodology adopted, combining the application of the temporal model with the analysis of ionospheric gradients, proved effective in identifying the most appropriate periods for the safe use of GBAS. Therefore, it is concluded that the certification of the system at Belém International Airport is feasible, contributing significantly to the improvement of precision and safety in air operations in equatorial regions.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFonseca Junior, Edvaldo Simões daPereira, Vinícius Amadeu StuaniGarcia, Maria Luíza de Castro2025-06-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-14012026-145143/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-01-14T17:05:02Zoai:teses.usp.br:tde-14012026-145143Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-01-14T17:05:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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