Mis on radaritehnoloogia asjatundja seisukohast, siis mis erineb primaarsest ja sekundaarsest radarist?


Vastus 1:

Primaarradar on radari kõige põhilisem vorm, teisene radari puhul aga primaarradar on palju hilinenud. Mis puutub füüsilistesse erinevustesse, siis esmane radar on see tohutu pöörlev paraboolplaat, nagu näete lennuväljadel. Teisene radar, mida nimetatakse ka sekundaarseks jälgimisradariks (SSR), on palju väiksem ja seda võib kohati primaarradari kohal heisata. See näeb välja nagu horisontaalne metallplekk.

Primaarradar töötab põhimõtteliselt signaali edastamise ja sihtkohalt peegelduste jäädvustamise teel. Antennide suund annab objekti kandevõime ja vahemikku saab hõlpsalt arvutada, kuna me teame, et elektromagnetilised lained liiguvad valguse kiirusel. Lihtne aja mõõtmine edastusest ja vastuvõtmisest võib meile anda distantsi. Primaarradari puhul on kõige olulisem see, et jälgimiseks pole objekti vaja.

Teisene radar on palju keerukam kui primaarradar. See ei tugine peegeldunud impulsstehnoloogiale ja nõuab eesmärgi kohast koostööd. Siht peab kandma ka spetsiaalset varustust. Seda seadet nimetatakse transponderiks. Seda nimetatakse transponderiks, kuna see jõuab ülekuulamisele sekundaarradarilt. SSR genereerib ülekuulamiseks horisontaalsuunas impulsskiire, samal ajal kui sihtmärk või õhusõiduk edastab kõik suunad tagasi. Ülekuulamisel on kolm peamist viisi. Režiim A, režiim C ja režiim S. Keskendume A ja C režiimile, kuna režiim S töötab sarnaselt, siin-seal vähe täiustades.

Ülekuulamine koosneb kahest põhimpulssist nimega P1 ja P3. Režiimis A töötades on impulsside vaheline ajavahemik või periood 8 mikrosekundit ja kui režiimis C toimub, siis intervall on umbes 21 mikrosekundit. Samuti on moodustatud üks teine ​​spetsiaalne impulss, mida nimetatakse P2. See impulss moodustub 2 mikrosekundit pärast Pl. Impulsi põhjuseks on külgmise lobe surumine. Näete, radari abil luuakse ühe küljesilma abil palju külghõlmasid. Külgmised voldid kulutavad energiat ja kui õhusõiduk üritab vastata külghõlmade piires, antakse vale laagri näit. Nii et impulss P2 on tehtud selliseks, et selle intensiivsus on kõrgem kui kõige tugevam külgkõrv. P2 impulssi kiirgatakse kõigist suundadest, kui P1 ja P3 kiirgavad antennide suunda. Summutamise võimaldamiseks on kaks SSR-i. Üks pöörlev ja teine ​​paigal. Pöörlev annab laagri, samal ajal kui fikseeritud SSR võitleb külghõlmadega.

Lennuki transponder võrdleb P2 tugevust P1 ja P3 tugevusega. Külgkalla korral on P2 impulss tugevam kui P1 ja P3. See ei anna lennukilt vastust. Kui õhusõiduk asub põhiosas, on P1 ja P3 palju tugevamad kui P2 ning lennukist antakse positiivset tagasisidet.

Ülekuulaja töösagedus on edastamisel 1030 Mhz ja vastuvõtmisel 1090 Mhz, lennuki transponder võtab vastu sageduse 1030 Mhz ja edastus sagedusel 1090 Mhz.

Lennuki tuvastamine toimub transpondri ekraanile numbriliste koodide sisestamisega. Lennujuhtimisüksus palub piloodil sisestada transpondrile määratud koodi ('squawk') ja selle tegemise korral ilmub õhusõiduki teave radarile. Režiimi A kasutamisel on nähtav ainult õhusõiduki tunnus, kuid režiimi C kasutamine annab maapinnal asuvale kontrollerile loetud kõrguse koos tunnusega. Selle saavutamiseks peab piloot seadma ka transponderi asendisse „alt”. Numbrikoode, mida ma juba mainisin, saab kirjutada tähtedele A, B, C ja D. Igal tähel on kolm numbrit; 1,2 ja 4. Nagu näete, annab nende arvude liitmine väärtuse 7. See tähendab, et see on suurim arv, mida on võimalik transpondrile sisestada. Selle üksikasjalikumaks selgitamiseks kasutan allolevat joonist.

Nagu näete esimesest tabelist, on tulemuseks 7,7,7 ja 7. Kui transponder võtab ülekuulamise ja see on kinnitatud, loob transponder kaks peamist impulssi F1 ja F2, mis asuvad 20 mikrosekundi kaugusel. F1 ja F2 vahele mahub maksimaalselt 12 impulssi. Kui meil on koodid 7,7,7 ja 7, luuakse kõik 12 impulssi. Kõik numbrid 1,2 ja 4 on impulss. Nii moodustub 12 impulssi. Selguse huvides tegin koodi ja asetasin selle tabelisse 2. Selles tabelis on koodid 4,2,1 ja 6. See moodustab 5 impulssi, kuna numbreid on kokku 5.

Õhusõiduki märgistatud lihtne transpondriüksus.

Kui piloodil palutakse end liikluskorraldaja poolt tuvastada, vajutaks ta nuppu "ident". Selle klahvi vajutamine loob impulsi 4 mikrosekundit pärast F2 pulssi. See moodustab lennuki ümber ATC radariekraanil ringi.

Võrreldes primaarse radariga on SSR palju vähem võimas, kuna see ei kasuta peegelduvaid laineid. Samuti on SSR vahemik umbes 200 nm. Puuduste hulka kuulub võimalike koodide puudumine. Siin saab kasutada ainult 4096 koodi. Režiimi S kasutamine annab aga palju suurema koodikombinatsiooni. See tähendab üle 16 miljoni koodi. Režiim S kasutab teabe edastamiseks ka andmesidelinke. Nõutavat teavet saab saata teksti kujul õhusõiduki ja maapinna vahel, mis võib raadiosaateid oluliselt vähendada, muutes teabe mõlemale osapoolele palju selgemaks ja hõlpsamini mõistetavaks.


Vastus 2:

Paneme sisse mõned visuaalid, et parandada teie arusaamist sellest, millist mõju sellel tehnoloogial on seal, kus see tegelikult oluline on: lennujuhi radariekraanil.

Ainult esmane radariekraanil, kui lennujuhi terminali piirkonnas on 27 lennukit, näeb ta ekraanil lihtsalt 27 pilti. Ta ei tea, milline pilk on mis lend.

Nii et kontrolörid pöördusid sageli VHF-raadiosaatja poole konkreetse lennuki poole ja palusid neil pöörduda. Ekraanile vaadates nägid nad blipi tegemist, mis keeras vastavalt juhistele, ja nüüd teadsid nad, et see oli õhusõiduk, mille poole nad olid pöördunud.

Kujutage ette, et teete seda tänapäeva rahvarohketes lennujaamades. Ohutuse tagamiseks peate lennuki paigutama üksteisest kaugel, vähendades sellega teie lennujaama läbilaskevõimet.

Ja lennujaama jaoks tähendab läbilaskevõime raha.

Teisese seireradari eesmärk oli suurendada läbilaskevõimet, võimaldades õhusõidukitel olla üksteisele lähemal, suurendades kontrollitava õhuruumi kasutamist ja võimaldades sel ajal palju rohkem õhkutõusmisi ja maandumisi.

Selleks kuvatakse kontrolleri ekraanil valikuliselt palju rohkem andmeid.

Monopulse sekundaarjälgimisradar (MSSR), režiim S, TCAS ja ADS-B on sarnased tänapäevased sekundaarjälgimismeetodid.

Varasematel transponderitel (režiimid A ja C) oli mitu probleemi, mis tuli parandada. 1983. aastal andis ICAO välja nõuanderingi, milles kirjeldati uut süsteemi, mida nüüd tuntakse kui režiimi S.

Lennuliikluse juhtimise andmesidetehnoloogia

CAS- või Mode S-transponder on vajalik ka kokkupõrkevastase süsteemi ACAS või TCAS töötamiseks, mis on kohustuslik kõigil suurtel kommertstransportidel.

▲ Ekraanil kuvatakse kaks lennukit: üks ilma transpondriga (vasak vasak), mis radari kiirga pühkimisel annab lihtsalt “toore tagasituleku” (ühekordse blipi), ja teine ​​on varustatud režiim S transpondriga, mis on olnud Kontroller “vallandas” (valitud). Kättesaadava teabe hulk on fantastiline, kuna andmed kulgevad nendel radari kiirtel; seda nimetatakse tegelikult “andmesideks”. Pidage meeles: idee on esitada need andmed vastutavale töötlejale alati, kui ta seda vajab; ja SSR pole ainus vastus. Tegelikult asendatakse see mõne aasta pärast tõenäoliselt satelliidipõhise süsteemiga, mida nimetatakse ADS-B.

Jälgimiseks (lennuki jälgimiseks) pole SSR ainus vastus. Veel üks, parem süsteem ootab tiibu: ADS-B. Siis läheb SSR CD ja mikrofilmilugeja-printeri teed.

▲ Vaadakem nüüd mõnda radari sümbolit. Roheliste õhusõidukite sihtmärk 7034 on sihtmärgikõrgusel 300 jalga (~ LGAV kõrgus), kiirusega 150 kt. See on stardiks lahkumine 03R-i veeremisest. Radar pole squawk-koodi lennuandmetega veel sidunud ja seetõttu pole sellel silti lisatud. Ka õhusõidukil on transponder, mis on ühenduses sekundaarse radariga (SSR), kuid kuna selle esmasel radaril, mis pole õhus, pole veel kontakti. Nii saab tühi ruudukujuline sihtmärk (suunab teisese radari) mõne sekundiga täidetud kolmnurgaks ja värv muutub roheliseks siniseks, niipea kui DEP kontroller võtab selle lennuki üle.

OAL778, mis läbib 5600 jalga kõrgust, puhastatakse FL110 jaoks ja ronitakse üles-noolt otse KEPIRi (NEVRAst ida poole). Lennukil on kiirus 204 kt, selle keskmine (kaal) kategooria, mida juhib DEP-kontroller ja sihtpunkt on LGLM.

MDF201, mis väljus pärast OAL778 03R, on läbitud 9000 jalga, läbides 5500 jalga, kiirusekiirusel 166 akts, kergkategooria, mida kontrollib DEP ja sihtkoht on LGTS. Sihtmärk on kollane, kuna see on nüüd valitud (määratud). Andmebaasid on kindlad (muutuva teabeta). Neid pööratakse ümber eesmärgi, et need ei kattuks klaviatuuri nupuvajutusega.

Õigesti seadistatud ILS 03L jada kaheksa miili vahega. Loodud õhusõidukid on juba edastatud TWRW Toweri kontrollerile, samal ajal kui ARR2 kontroller edastab neile ILS03L. Kreekasse suunatud õhusõidukite etiketil on sihtkoht. Rahvusvahelise sihtkohaga õhusõidukitel nagu VEX41C - möödudes lennukist FL169, kui neile on määratud 240, on FIR-väljumiskinnitus (st TUMBO) etiketi sihtosas. Magenta ruudud on mõnede pilvede ilmastiku radari tagasitulekud.

▲ Siin on vaatlusjaam, nii et kõik andmeplokid on rohelise värvi (sellest positsioonist ei juhita). Ilmaradaride sisend sisestatakse süsteemi (mõned heledad pilved sel päeval magenta värviga). Näete NEMES fixi kaudu Läände sisenevaid õhusõidukeid: DLH3420 endiselt koos AC2 sektorikontrolleriga, möödudes FL203 määratud FL170 jaoks. Lähenemiskontroller ARR2 juhib OAL170 mööduvat FL245 FL210 ja AZA732 radarivektorite all suunal ~ 080, läbides FL170 FL110 jaoks. Ateena direktor ARR3 juhib OAL663, 334 ja 519, samal ajal kui see on loodud 03R ILS-il, AFR2332 ja AEE531A on juba üle antud Tower East TWRE kontrollerile. Nagu näete, kuvab lähenemisradari ka Ateena rannajoont ja maastiku olulisi kõrgusi. Siin on veel üks minimaalsete vektorkõrguste (MVA) kiht, mis pole siin sisse lülitatud.

▲ Käimasoleva lähenemise kontrolli veel üks lähivaade. Praegu jälgib kontroller ainult OAL807. Kõik ülejäänud on torni või lahkumisega. Kontrolör andis just OAL807-le laskumise praegusest 6000 jalast määratud 4000 jalga, kuid õhusõiduk ei lasku endiselt, nii et märk on = sildil. Selle kiirus on 205 kt ja see on keskmise raskusega lennuk.

▲ Maailma kõrgeimas ATC tornis: Vancouveri YHC. Hea ilma ja halva ilma korral kasutavad kontrolörid tornis vahvat väljapanekut, mis aitab jälgida kõiki tsoonis ja väljaspool seda asuvaid õhusõidukeid. Seda nimetatakse “Nav Canada Auxilliary Radar Display System” ehk NARDS. Siin on NARDSi ekraanigraafik. Näete YHC CZ-s lende, kõigil väikeste V-tähtedega. See tähendab, et lennukid lendavad VFR-iga. Neid kontrollib "TH" või "Tower Harbor". Näete ka muud liiklust selles piirkonnas, eriti YVRi ümbruses lõunas. Näete lennunumbrit, näiteks “HR304” või lennuki registreerimist “C-GSAS”. Lennu kõrgus on kuvatud veidi allpool. Näiteks C-GSAS näitab “007”. Lisage lihtsalt 2 nulli ja saate 700 jalga. Lisage paremal asuvale numbrile üks null ja saate lennuki kiiruse. “13” saab 130-ks sõlmedes. Samuti on vilkumistel teave suuna ja kõrguse muutuse kohta. Nüüd teate, kuidas lugeda NARDSi kuva!


Vastus 3:

Primaarradar kuvab plaani asukoha indikaatoril (ulatus) visuaalse kujutise (blip), osutades objekti geograafilisele asukohale, mis on peegeldanud murdosa edastatud energiast, mille pöörlev antenn on välja saatnud. Seda tüüpi kuvarite puhul on sihtmärk täiesti passiivne. Statsionaarsete objektide (hooned, maastik, tornid, sillad) tekitatud rämps või visuaalne müra võivad mõnikord kuva üle kukkuda, varjates sellega huvipakkuvat sihtmärki ja nõuavad sihtmärgi jälgimiseks muid samme.

Sisestage „sekundaarne radar”. Sihtmärgiks saab transponderi abil aktiivne mängija. Lihtsamalt öeldes kuvab ulatus nüüd sihtmärgi kui sihtmärgi poolt edastatud ja radariantenni vastuvõetud signaali geograafilise asukoha. Nüüd, kui ulatuse jaoks on liiga palju segadust, peab operaator lihtsalt vähendama kontrolli "võimenduse" üle. Esmane radariplekk kaob tõenäoliselt; teisene sihtmärk, mis asetseb ulatusel ja esmase blipi positsioonil, salvestab nüüd päeva ja kuvab sihtkoha.

Nagu võib arvata, sõltub primaarradar peegeldunud energiast, sekundaarradar aga energiast, mis saabub sihtmärk-saatjalt (tegelikult “transponder”) värskelt, kuna see "haukub" ainult siis, kui radari antenni pukseerimine on märklaua kohal ), on sekundaarsel radaril suurem ulatus.

Kui kontrollerid saavad kogemusi, õpivad nad mõlemat tüüpi kuvarite omadusi, eeliseid, piiranguid ja püüniseid.