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A atividade solar ocorre em ciclos de 11 anos e, atualmente, estamos nos aproximando do pico do Ciclo Solar 25. Isso significa mais manchas solares, 谩reas de intensa atividade magn茅tica que produzem erup莽玫es solares e eje莽玫es de massa coronal (grandes expuls玫es de plasma e campo magn茅tico do sol). Da铆 muitas partes do mundo desacostumadas com as luzes do norte, de repente, serem presenteadas com demonstra莽玫es coloridas do fen么meno.

O que tudo isso tem a ver com constru莽茫o? Infelizmente, o clima solar tempestuoso tamb茅m pode causar estragos em equipamentos de topografia que usam sinais GNSS (Global Navigation Satellite Systems).

鈥淓le tende a corromper o desempenho do GPS, incluindo RTK (posicionamento cinem谩tico em tempo real) para aplica莽玫es de constru莽茫o e topografia鈥�, diz Stuart Riley, vice-presidente de tecnologia 鈥� GNSS da Trimble, empresa de tecnologia sediada nos EUA.

Quando o plasma do sol atinge a ionosfera, ele geralmente segue linhas de campo magn茅tico nos Polos Norte e Sul, diz Riley.

Normalmente, a atividade solar tende a afetar apenas os confins mais distantes do norte. Mas quando ela 茅 forte, como 茅 atualmente, os problemas podem se espalhar para a Am茅rica do Norte, Reino Unido e Europa.

脌 medida que mais plasma 茅 liberado do Sol, ele atinge a ionosfera da Terra e pode causar atrasos nos sinais GNSS, bem como atenua莽茫o r谩pida.

A mais recente grande tempestade, em maio, causada por part铆culas emitidas por uma enorme mancha solar, foi a mais intensa desde 2003. 鈥淰imos um impacto significativo no norte do Canad谩 e em latitudes mais ao norte, mas tamb茅m nos EUA e at茅 mesmo na 谩rea da Ba铆a, o que 茅 extremamente raro鈥�, diz Riley.

Um receptor GNSS modular Trimble R750. (Imagem: Trimble)

鈥淒efinitivamente vimos alguns problemas na Escandin谩via e nos pa铆ses n贸rdicos e vimos atividade na Europa, mas n茫o foi t茫o ruim l谩, embora tenha havido algumas auroras dram谩ticas.

鈥淒a 煤ltima vez, tivemos sorte porque come莽ou no final de um dia de sexta-feira no Reino Unido e a maior parte da atividade j谩 tinha acabado na segunda-feira. Se tivesse sido durante o hor谩rio de trabalho no meio da semana, teria sido muito mais prejudicial 脿s opera莽玫es.鈥�

O maior desafio 茅 uma degrada莽茫o no sinal que afeta a capacidade de detectar a posi莽茫o do equipamento, diz Riley. 鈥淰oc锚 pode ter problemas de rastreamento em que o sinal fica atenuado a ponto de voc锚 n茫o conseguir rastre谩-lo por breves per铆odos de tempo. Isso n茫o aconteceu muito nas tempestades recentes鈥�, ele explica.

鈥淥 outro efeito 茅 que a medi莽茫o da dist芒ncia at茅 o sat茅lite pode ser corrompida. Para RTK, voc锚 tem a base e tem o rover e fazemos muitas suposi莽玫es sobre as medi莽玫es serem correlacionadas. Quando voc锚 obt茅m essas altas atividades ionosf茅ricas, come莽a a ver alguma descorrela莽茫o das fontes de erro da base e do rover.鈥�

Do ponto de vista de um trabalhador da constru莽茫o civil ou de um agrimensor, isso significa que as medidas de altura ou a posi莽茫o horizontal podem come莽ar a mudar, tornando as medi莽玫es potencialmente menos precisas.

鈥淧ode ser extremo 鈥� at茅 n茫o ser mais capaz de fazer RTK, mesmo que apenas por breves per铆odos鈥�, diz Riley.

Qual 茅 a solu莽茫o?

Este n茫o 茅 o primeiro ciclo solar a acontecer na era do RTK, diz Riley. A tecnologia RTK est谩 em desenvolvimento desde a d茅cada de 1990 e os algoritmos e o hardware melhoraram gradualmente ao longo do tempo, o que significa que os novos sistemas t锚m melhor desempenho do que os antigos.

Isso n茫o significa que novos sistemas sejam imunes, no entanto. 鈥淒iferentes fabricantes v茫o reagir a esses problemas de maneiras diferentes. Mas, geralmente, uma degrada莽茫o potencial na posi莽茫o 茅 um problema de produtividade para os trabalhadores da constru莽茫o鈥�, diz Riley.

E, como resultado, o trabalho j谩 est谩 em andamento h谩 algum tempo para manter a interrup莽茫o no m铆nimo 脿 medida que alcan莽amos o m谩ximo solar (o maior per铆odo de atividade solar no ciclo), previsto para ocorrer entre o final de 2024 e o in铆cio de 2026, de acordo com o Centro de Previs茫o do Clima Espacial (SWPC) da Administra莽茫o Oce芒nica e Atmosf茅rica Nacional dos EUA (NOAA).

鈥淗谩 cerca de tr锚s anos, sab铆amos que o ciclo iria esquentar. 脡 muito previs铆vel鈥�, diz Riley.

鈥淪abemos que dois a tr锚s anos antes do pico, historicamente come莽amos a detectar problemas e eles continuaram por dois a tr锚s anos depois disso. Ent茫o, por at茅 cerca de seis anos em um ciclo de 11 anos, tendemos a ter problemas menores. Geralmente, 茅 em locais mais extremos 鈥� locais muito ao norte, onde come莽ar铆amos a ver se primeiro. Ent茫o, h谩 alguns problemas 煤nicos em regi玫es equatoriais, como o Brasil, que s茫o indicadores precoces de atividade.鈥�

Stuart Riley

Riley e seus colegas da Trimble come莽aram a coletar uma grande quantidade de dados h谩 cerca de tr锚s anos, implantando equipamentos em v谩rios lugares do mundo, bem como usando dados da rede RTX da empresa, que tem esta莽玫es ao redor do mundo. Eles tamb茅m usaram grava莽茫o sofisticada de radiofrequ锚ncia (RF) para registrar tempestades e lev谩-las de volta ao laborat贸rio para estud谩-las e descobrir maneiras de proteger os sinais.

鈥淪e pudermos registrar uma tempestade, podemos trazer isso de volta para o laborat贸rio e reproduzi-lo v谩rias vezes e ajustar os algoritmos em um n铆vel realmente baixo. Isso 茅 algo que n茫o t铆nhamos dispon铆vel da 煤ltima vez.鈥�

O resultado de toda essa coleta de dados e ajustes de algoritmos foi um novo produto chamado ' ', que foi lan莽ado no final do ano passado e distribu铆do como uma atualiza莽茫o gratuita para qualquer pessoa que use os servi莽os de suporte da Trimble. "Ele monitora a medi莽茫o em uma base sat茅lite por sat茅lite e tenta estimar tr锚s par芒metros diferentes relacionados 脿 ionosfera", explica Riley.

鈥淎 partir da铆, podemos ajustar o mecanismo de posi莽茫o com base no que determinamos desses par芒metros por sat茅lite. Voc锚 frequentemente descobrir谩 que tempestades solares n茫o necessariamente iluminam todo o c茅u, mas haver谩 trechos do c茅u que s茫o afetados. Haver谩 alguns sat茅lites que s茫o extremamente afetados, alguns leves e alguns nem um pouco. Ao estimar o que est谩 acontecendo por sat茅lite, podemos configurar o mecanismo de posi莽茫o de forma mais otimizada e ent茫o voc锚 deriva uma estimativa melhor da posi莽茫o.鈥�

Quando a atividade solar se torna particularmente forte, o sistema projetado pela Trimble entra em a莽茫o e compensa as 谩reas que foram gravemente afetadas para manter as medi莽玫es mais precisas.

鈥淥 que descobrimos 茅 que, durante per铆odos benignos de tempo, esses detectores n茫o disparam, mas durante tempestades solares, eles come莽am a disparar e come莽amos a ajustar o mecanismo e come莽amos a ver uma melhora substancial quando isso acontece鈥�, diz Riley.

O IonoGuard funcionou 鈥渕uito bem鈥� durante a 煤ltima tempestade, ele diz, e para provar isso ele de um local no Canad谩 onde anteriormente houve problemas significativos com o RTK.

Embora professe n茫o ser um especialista no assunto, Riley espera que mais tempestades ocorram. 鈥淐ertamente podemos esperar mais tempestades. Elas poderiam ser da magnitude que vimos recentemente? Possivelmente. Poderia ser maior, poderia ser menor 鈥� n茫o 茅 algo previs铆vel. Potencialmente, da pr贸xima vez, pode afetar as opera莽玫es em uma 谩rea geogr谩fica diferente. Pode n茫o ser a Am茅rica do Norte 鈥� pode ser a Europa ou outro lugar.

Conselhos para futuras tempestades

Quando se trata de se preparar para os efeitos de futuras tempestades solares, o primeiro conselho de Riley para os usu谩rios da tecnologia da Trimble 茅 garantir que estejam usando o firmware mais recente e que o IonoGuard esteja habilitado.

De forma mais geral, ele acrescenta: 鈥淒e uma perspectiva RTK, se historicamente voc锚 tem empurrado o comprimento da linha de base, ent茫o reconsidere isso. Se voc锚 estava se safando com uma separa莽茫o de base e rover que 茅 realmente longa em condi莽玫es benignas, ent茫o considere se seria pr谩tico reduzir isso. Depender谩 da opera莽茫o. Alguns canteiros de obras est茫o a apenas algumas centenas de metros at茅 quil么metros. Algumas opera莽玫es podem estar empurrando para dezenas de quil么metros. Ent茫o, voc锚 revisa coisas assim e a tecnologia que est谩 usando para garantir que todos os recursos de que precisa estejam habilitados.鈥�