Náutica e Navegação Autônoma (OCalTide)

Na era dos navios sem capitão, a maré vira decisão: onde há profundidade, quando passar, como confiar no sonar e como se posicionar sem GPS. Tudo calculado para Fortaleza - CE (maré agora: 1,14 m).

Ferramenta educativa/científica. Não substitui a carta náutica, o ECDIS nem os avisos oficiais para navegação real. Método e fontes em metodologia.

Folga sob a quilha (underkeel clearance) agora

A decisão número 1 de um navio autônomo para não encalhar: folga = profundidade da carta + maré − calado − squat. O squat (afundamento dinâmico, fórmula de Barrass) cresce com a velocidade e em águas restritas.

Profundidade disponível agora (carta + maré)10,14 m
Squat (afundamento dinâmico)1,50 m
Folga sob a quilha (UKC)1,64 m: seguro

Velocidade do som na água (sonar)

O sonar é o "olho" submarino de um drone. Seu alcance e a refração dependem da velocidade do som, que varia com temperatura e salinidade (mesma química da densidade). Equação de Mackenzie (1981).

Velocidade do som na superfície: 1.531,9 m/s. Ela aumenta com a profundidade (pressão), formando o perfil que define o alcance do sonar.

Navegação celeste (posição sem GPS)

Se o GPS for negado (interferência, spoofing, guerra eletrônica, Ártico), um navio autônomo pode se posicionar pela altitude de astros, como um sextante digital. O site calcula a altura de Sol, Lua e estrelas de qualquer local pela efeméride JPL e pelos catálogos Gaia/Tycho. Estrelas de navegação visíveis agora em Fortaleza - CE:

EstrelaAltitudeAzimute
Sirius 17,2° 254°
Arcturus 44,9° 58°
Rigil Kentaurus 23,4° 158°
Procyon 29,8° 278°
Hadar 26,9° 161°
Acrux 29,9° 174°

Três astros com altitude conhecida definem um ponto (fix). É a redundância de posicionamento que um navio autônomo precisa ter por norma.