Calculadora de linha de visada – A vê B por cima do relevo?

A linha de visada decide se um enlace de rádio funciona, se um aerogerador será visível da aldeia, se um drone fica à vista do piloto ou se de um cume se vê outro. A pergunta é sempre a mesma: a linha reta de um ponto ao outro passa por cima de cada colina, cumeada e telhado que existe entre eles? Clique no mapa para colocar o ponto A e depois o ponto B, e indique a altura acima do solo em cada extremo: os olhos de uma pessoa, uma antena num mastro, a altitude de voo de um drone ou o cubo de um aerogerador. A ferramenta lê a altitude do terreno em 400 pontos ao longo do trajeto, soma a curvatura da Terra e desenha a vista lateral: o relevo, a linha de visada reta e, se indicar uma frequência de rádio, a primeira zona de Fresnel à sua volta. No mapa a linha fica vermelha a partir do primeiro obstáculo, e o painel indica a que distância de A ele está, quanto o terreno sobe acima da linha e a altura mínima em A ou em B para uma vista desimpedida. O link de partilha guarda os dois pontos e todas as definições, e o trajeto pode ser descarregado em CSV, KML ou GeoJSON.

Como usar

1. Pesquise uma cidade ou aproxime o mapa e clique para colocar o ponto A; outro clique coloca o ponto B.
2. Indique a altura acima do solo em A e em B, por exemplo 1,7 m para os olhos ou a altura de um mastro.
3. Escolha a refração e, para um enlace de rádio, escreva a frequência em MHz para ver a zona de Fresnel.
4. Leia o resultado no painel e percorra o gráfico para ver a folga sobre o terreno em cada ponto.
5. Arraste A ou B para outros locais e copie o link ou descarregue o trajeto.

Qual é a precisão?

Curvatura e refração

Em grandes distâncias a Terra curva-se por baixo da linha de visada: a meio de um trajeto de 50 km o solo fica cerca de 49 m mais alto do que numa Terra plana. A ferramenta soma este bojo, d·(D−d)/(2kR), ao relevo, com o raio de curvatura do elipsoide WGS84 na direção do trajeto em vez de um raio médio. O ar desvia um pouco a luz e as ondas de rádio para baixo, que assim acompanham um pouco a curvatura; o fator k modela este efeito. k = 4/3 é o valor padrão no planeamento de rádio, cerca de 7/6 serve para a luz visível num dia normal e k = 1 elimina a refração. Com ar frio e parado sobre água ou gelo k varia muito e costas distantes podem aparecer ou desaparecer, por isso as vistas perto do limite são incertas.

A primeira zona de Fresnel

Um sinal de rádio não segue uma linha fina, mas um elipsoide à sua volta, mais largo no meio. O raio da primeira zona de Fresnel é √(λ·d·(D−d)/D): 5,6 m a meio de um enlace de 1 km a 2,4 GHz e 17 m a meio de um de 10 km. Terreno que entra na zona enfraquece o sinal mesmo com a linha livre, por isso deixa-se livre pelo menos 60 %. Com uma frequência o gráfico mostra a zona, e o painel dá a parte livre no pior ponto e a altura mínima da antena em B para 60 %.

Dados do relevo e limites

As altitudes vêm de Terrain Tiles, que combinam modelos lidar nacionais, EU-DEM, SRTM e dados globais mais grosseiros. Onde há lidar a altitude costuma acertar a um ou dois metros; com SRTM, muitas vezes a 5–10 m, e cumeadas estreitas podem ficar suavizadas. A ferramenta lê um nível de mosaicos mais fino ou mais grosseiro conforme o espaçamento dos 400 pontos: um trajeto de 4 km é amostrado a cada 10 m e um de 40 km a cada 100 m. Os dados mostram o solo nu: florestas, edifícios e torres não aparecem, por isso indique a sua altura em «Árvores ou edifícios».

Bom saber

Florestas e edifícios tapam mais do que colinas

Em terreno plano o relevo raramente corta um trajeto curto, mas uma floresta de 20 m ou uma fila de casas sim. Se o trajeto atravessa um bosque ou uma povoação, escreva uma altura típica em «Árvores ou edifícios»: é somada ao solo entre A e B, não nos extremos, e o resultado e as alturas de mastro mudam com ela.

As alturas são acima do solo, não do mar

Indique a altura dos olhos ou da antena acima do solo no seu próprio ponto. Um mastro numa colina já recebe a colina dos dados de altitude; somar também a sua altitude contá-la-ia duas vezes e faria parecer livre uma linha que não o está.

Uma linha livre não garante o enlace

Para rádio, a linha de visada é o primeiro teste. Potência, ganho das antenas, perdas nos cabos, atenuação pela chuva em frequências altas e interferências decidem se o enlace transmite de facto. Use o resultado para escolher locais e alturas e depois verifique o balanço do enlace com os equipamentos previstos.