Mas afinal, o que seria a Multiconstelação GNSS?
- Isabelly Oliveira
- 7 de jul.
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Atualizado: há 3 dias
Para compreender o conceito de Multiconstelação GNSS, é necessário entender, primeiramente, o significado da sigla GNSS (Global Navigation Satellite System - Sistema Global de Navegação por Satélites), utilizada para designar o conjunto de sistemas globais de navegação por satélites capazes de fornecer serviços de posicionamento, navegação e sincronização de tempo (Positioning, Navigation and Timing – PNT) em escala global. Diferentemente do que muitos imaginam, o GPS (Global Positioning System - Sistema de Posicionamento Global) não é sinônimo de GNSS, mas sim uma das constelações que integram esse conjunto.
Ao longo das últimas décadas, o desenvolvimento de novos sistemas globais de navegação por satélites ampliou significativamente a disponibilidade de sinais e possibilitou que receptores modernos utilizassem, simultaneamente, observações provenientes de diferentes constelações. Nesse contexto, consolidou-se o conceito de Multiconstelação GNSS, caracterizado pela utilização simultânea de diferentes sistemas globais de navegação por satélites, ampliando a disponibilidade de observações e favorecendo soluções de posicionamento mais precisas e confiáveis.
Principais sistemas GNSS
Atualmente, a infraestrutura global do GNSS é composta por quatro sistemas de cobertura mundial: GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou. Cada um possui sua própria constelação de satélites, segmento de controle e segmento de usuários, operando de forma independente, mas com elevado grau de interoperabilidade. A integração entre esses sistemas é a base da Multiconstelação GNSS, permitindo que receptores modernos utilizem simultaneamente sinais provenientes de diferentes constelações para aprimorar o desempenho do posicionamento.
GPS (Global Positioning System): Desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DoD), foi o primeiro sistema global de navegação por satélites plenamente operacional e permanece como o mais difundido mundialmente. Sua ampla utilização serviu de base para o desenvolvimento e a evolução dos demais sistemas GNSS. Atualmente, é composto por uma constelação de aproximadamente 31 satélites operacionais distribuídos em seis planos orbitais, transmitindo sinais em múltiplas frequências (como L1, L2 e L5) para aplicações civis e militares.
GLONASS: Desenvolvido pela Rússia, apresenta características semelhantes às do GPS e amplia a disponibilidade de satélites quando utilizado em conjunto com outras constelações, contribuindo para soluções de posicionamento mais precisas e robustas. Sua constelação é composta por cerca de 24 satélites operacionais, distribuídos em três planos orbitais, destacando-se pelo uso da técnica FDMA (Frequency Division Multiple Access) em seus sinais tradicionais e pela crescente adoção de sinais CDMA (Code Division Multiple Access) nas gerações mais recentes.
Galileo: Desenvolvido pela União Europeia por meio da European Space Agency e da European Union Agency for the Space Programme, foi concebido prioritariamente para aplicações civis. Destaca-se pela elevada precisão, alta disponibilidade de serviços e interoperabilidade com os demais sistemas GNSS. Quando totalmente operacional, contará com 30 satélites (24 operacionais e 6 de reserva), distribuídos em três planos orbitais, oferecendo serviços abertos, comerciais e de alta precisão.
BeiDou: Desenvolvido pela China, evoluiu de um sistema regional (BeiDou-1 e BeiDou-2) para uma constelação de alcance global com a conclusão do BeiDou-3 em 2020. Atualmente, desempenha papel fundamental na multiconstelação GNSS, oferecendo serviços de posicionamento, navegação, sincronização de tempo e comunicação por mensagens curtas. Sua constelação possui aproximadamente 35 satélites, distribuídos em órbitas MEO (Medium Earth Orbit), IGSO (Inclined Geosynchronous Orbit) e GEO (Geostationary Earth Orbit), característica que a diferencia dos demais sistemas globais.
Além dos sistemas globais, existem também sistemas regionais de navegação por satélites, como o QZSS (Quasi-Zenith Satellite System), desenvolvido pelo Japão, e o NavIC (Navigation with Indian Constellation), desenvolvido pela Índia. Embora tenham sido projetados para atender regiões específicas, seus sinais podem ser rastreados por receptores multiconstelação modernos, ampliando a disponibilidade de satélites, melhorando a geometria das observações e aumentando a robustez das soluções de posicionamento nas áreas de cobertura desses sistemas.
Integração entre constelações e determinação da posição
O posicionamento na Multiconstelação GNSS é realizado a partir da recepção simultânea de sinais transmitidos por satélites pertencentes a diferentes sistemas de navegação. Cada satélite transmite continuamente sua posição orbital e o instante de emissão do sinal. Ao receber essas informações, o receptor determina o tempo de propagação do sinal e, consequentemente, estima a distância entre ele e cada satélite, denominada pseudodistância.
A posição do receptor é então obtida pela interseção das distâncias em relação aos satélites observados. Como, além das três coordenadas espaciais, também é necessário estimar o erro do relógio interno do receptor, são necessários, no mínimo, quatro satélites para determinar uma solução de posicionamento. Na Multiconstelação GNSS, a utilização simultânea de diferentes sistemas aumenta o número de satélites disponíveis, proporcionando melhor geometria das observações e, consequentemente, soluções de posicionamento com mais confiabilidade.
Aplicações e vantagens da Multiconstelação GNSS
Embora muitas pessoas não percebam, a Multiconstelação GNSS já faz parte do cotidiano. A maioria dos smartphones atuais utiliza simultaneamente diferentes sistemas, como GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou, proporcionando um posicionamento mais rápido e preciso em aplicativos de navegação, transporte e compartilhamento de localização. Essa integração aumenta o número de satélites observáveis e melhora a geometria das observações, tornando a tecnologia essencial também em aplicações como levantamentos geodésicos e topográficos, cartografia, agrimensura, georreferenciamento, monitoramento de estruturas, agricultura de precisão e pesquisas científicas.
Smartphones e aplicativos de navegação: posicionamento mais rápido e preciso em mapas, transporte e compartilhamento de localização.
Levantamentos geodésicos e topográficos: maior precisão e confiabilidade na determinação de coordenadas.
Cartografia e Geoprocessamento: produção e atualização de informações geoespaciais com maior qualidade.
Agrimensura e Georreferenciamento: apoio ao georreferenciamento de imóveis rurais e urbanos e à demarcação de limites territoriais.
Drones e VANTs: planejamento de voos, aerolevantamentos, fotogrametria e mapeamento de alta precisão.
Agricultura de Precisão: orientação de máquinas agrícolas e otimização das operações no campo.
Monitoramento de estruturas: acompanhamento de deslocamentos em pontes, barragens, edifícios e outras obras de engenharia.
Automação e veículos autônomos: navegação segura e controle de equipamentos autônomos.
Navegação marítima e aérea: maior disponibilidade e confiabilidade para operações de navegação.
Pesquisas científicas: aplicações em Geodésia, Geofísica, Meteorologia, Oceanografia e Ciências da Terra.
Referências
GARNÉS, Silvio Jacks dos Anjos. Resolução das ambiguidades GPS para linhas de base curta: análise dos algoritmos de otimização. 2001. Tese (Doutorado em Ciências Geodésicas) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2001.
HOFMANN-WELLENHOF, B.; LICHTENEGGER, H.; WASLE, E. GNSS: Global Navigation Satellite Systems – GPS, GLONASS, Galileo and More. Vienna: Springer, 2008.
MONICO, João Francisco Galera. Posicionamento pelo GNSS: descrição, fundamentos e aplicações. 2. ed. São Paulo: Editora UNESP, 2008.
SANTOS, Rita Vallejo dos. GNSS Positioning in Multi-Constellation Scenarios. 2014. Dissertação (Mestrado em Engenharia Aeroespacial) – Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Lisboa, 2014.
SCIACCA et al. (2026). First Multi-Constellation Observations of Navigation Satellite Signals in the Lunar Domain by Post-Processing L1/L5 IQ Snapshots.
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