С точки зрения того, кто является экспертом в области радиолокации, в чем разница между первичным и вторичным радарами?


Ответ 1:

Первичный радар является самой основной формой радара, в то время как вторичный радар представляет собой намного более позднюю модернизацию первичного радара. Что касается физических отличий, то основной радар - это огромная вращающаяся параболическая пластина, похожая на то, что вы видите на аэродромах. Вторичный радар, также известный как вторичный радар наблюдения (SSR), намного меньше и его иногда можно увидеть на вершине первичного радара. Это похоже на горизонтальный металлический лист.

Основной радар в основном работает путем передачи сигнала и захвата отражений от цели. Направление антенн дает направление объекта, и дальность может быть легко вычислена, поскольку мы знаем, что электромагнитные волны распространяются со скоростью света. Простое измерение времени от передачи и получения может дать нам расстояние. Самым большим преимуществом первичного радара является то, что ему не нужен объект, чтобы дать ему разрешение на трассировку.

Вторичный радар намного сложнее, чем первичный радар. Он не опирается на технологию отраженного импульса и требует сотрудничества с целью. Цель должна также нести специальное оборудование. Это оборудование называется транспондером. Он называется транспондером, потому что он отвечает на запрос от вторичного радара. SSR генерирует луч импульса в горизонтальном направлении для опроса, в то время как цель или летательный аппарат передает обратно всенаправленно. Существует три основных способа допроса. Режим A, режим C и режим S. Мы сконцентрируемся на A и C, так как режим S работает аналогичным образом с небольшими улучшениями здесь и там.

Запрос состоит из двух основных импульсов, названных P1 и P3. При работе в режиме A интервал времени или период между импульсами составляет 8 микросекунд, а в режиме C интервал составляет около 21 микросекунды. Существует также еще один специальный импульс, называемый P2. Этот импульс формируется через 2 микросекунды после P1. Причина пульса - подавление боковых лепестков. Видите ли, радар создает множество боковых лепестков с одним основным лепестком. Боковые лепестки являются потерянной энергией, и если самолет попытается ответить в боковых лепестках, будут выданы неверные показания подшипников. Итак, импульс P2 сделан таким, что его интенсивность выше, чем у самого сильного бокового лепестка. Импульс P2 излучается во всех направлениях, где P1 и P3 излучаются в направлении антенн. Чтобы сделать возможным подавление, существует два SSR. Один вращающийся, а другой неподвижный. Вращающийся дает подшипник, в то время как фиксированный SSR борется с боковыми лепестками.

Приемоответчик самолета сравнивает силу P2 с силой P1 и P3. Если в боковом лепестке, импульс P2 будет сильнее, чем P1 и P3. Это не даст ответ от самолета. Если самолет находится в главном лепестке, P1 и P3 будут намного сильнее, чем P2, и от самолета будет получен положительный отзыв.

Частота работы запросчика составляет 1030 МГц для передачи и 1090 МГц для приема, в то время как приемоответчик самолета принимает на частоте 1030 МГц и передает на частоте 1090 МГц.

Как идентифицировать самолет, вводя числовые коды на экране транспондера. Авиадиспетчерская служба просит пилота ввести («крик») указанный код на приемоответчике, и при этом информация о самолете появится на радаре. Если используется режим A, будет видна только идентификация воздушного судна, но использование режима C выдаст считанную высоту вместе с идентификацией наземному контроллеру. Пилот также должен установить свой транспондер на «alt» для достижения этой цели. Числовые коды, которые я упоминал ранее, могут быть обозначены буквами A, B, C и D. Для каждой буквы есть три цифры; 1,2 и 4. Как видите, сложение этих цифр дает 7. Таким образом, это самое большое число, которое может быть введено на транспондере. Я буду использовать рисунок ниже, чтобы объяснить это более подробно.

Как видно из первой таблицы, результат равен 7,7,7 и 7. Когда ответчик получает запрос и проверяется, ответчик создает два основных импульса, называемых F1 и F2, которые находятся на расстоянии 20 микросекунд. Между F1 и F2 может быть установлено максимум 12 импульсов. Когда у нас есть код 7,7,7 и 7, создаются все 12 импульсов. Каждое из чисел 1,2 и 4 является импульсом. Итак, формируется 12 импульсов. Чтобы сделать это более понятным, я создал код и поместил его в таблицу 2. В этой таблице показаны коды 4, 2, 1 и 6. Это сформирует 5 импульсов, поскольку всего будет 5 чисел.

Маркированный простой приемоответчик летательного аппарата.

Если пилот попросит пилота идентифицировать себя, он нажмет кнопку «идентификации». Нажатие этой клавиши создает импульс через 4 микросекунды после импульса F2. Это сформирует круг вокруг самолета на экране радара УВД.

По сравнению с первичным радаром, SSR гораздо менее мощен, поскольку не использует никаких отраженных волн. SSR также имеет диапазон около 200 нм. К недостаткам можно отнести отсутствие возможных кодов. Здесь можно использовать только 4096 кодов. Однако использование режима S дает гораздо более высокую кодовую комбинацию. Более 16 миллионов кодов. Режим S также использует каналы передачи данных для передачи информации. Необходимая информация может быть отправлена ​​в текстовом виде между самолетом и землей, что может значительно уменьшить радиопередачу, делая информацию намного более ясной и понятной для обеих сторон.


Ответ 2:

Давайте добавим некоторые визуальные эффекты, чтобы улучшить ваше понимание того, как эта технология влияет на то, где она действительно имеет значение: экран радара авиадиспетчера.

На экране основного радиолокатора, если у диспетчера есть 27 самолетов в его зоне терминала, он просто увидит 27 всплесков на своем экране. Он не будет знать, какое сообщение, какой рейс.

Таким образом, диспетчеры часто обращались к определенному самолету по УКВ-радиостанции и просили их сделать поворот. Взглянув на экран, они увидели, как в этот поворот поворачивается мигающий значок, и теперь они знали, что это был самолет, к которому они обращались.

Представьте себе, что делаете это в сегодняшних многолюдных аэропортах. В целях безопасности вам придется располагать самолет далеко друг от друга, что снижает пропускную способность вашего аэропорта.

А для аэропорта пропускная способность означает деньги.

Вторичный радар наблюдения позволил увеличить пропускную способность, позволив самолетам быть ближе друг к другу, увеличивая использование контролируемого воздушного пространства и, таким образом, позволяя производить гораздо больше взлетов и посадок в данный момент времени.

Это делается путем выборочного отображения большего количества данных на экране контроллера.

Моноимпульсный радар вторичного наблюдения (MSSR), режим S, TCAS и ADS-B являются аналогичными современными методами вторичного наблюдения.

У более ранних транспондеров (Режимы A и C) было несколько проблем, которые нужно было исправить. В 1983 году ИКАО выпустила консультативный циркуляр, в котором описана новая система, теперь известная как режим S.

Технология передачи данных управления воздушным движением

Приемоответчик режима C или режима S также необходим для работы системы предотвращения столкновений ACAS или TCAS, которая является обязательной для всех крупных коммерческих транспортных средств.

▲ На экране показаны два самолета: один без ретранслятора (вверху слева), который дает только «сырой возврат» (одиночный сигнал), когда его охватывает радиолокационный луч, а другой оснащен ретранслятором режима S, который был «Завопил» (выбран) контроллером. Объем предоставляемой информации огромен, поскольку данные передаются по этим радиолокационным лучам; это на самом деле называется «канал передачи данных». Помните: идея состоит в том, чтобы представить эти данные контроллеру всякий раз, когда он в них нуждается; и SSR не единственный ответ. Фактически, через несколько лет он, вероятно, будет заменен спутниковой системой под названием ADS-B.

Для наблюдения (отслеживание, где находится самолет), SSR - не единственный ответ. Другая, лучшая система ждет своего часа: ADS-B. Тогда SSR пойдет по пути CD и считывателя микрофильмов-принтеров.

▲ Давайте теперь посмотрим на некоторые символы радара. Кричащая зеленая цель самолета 7034 находится на заявленной высоте 300 футов (~ высота LGAV) при скорости полета 150Kts. Это вылет из 03R на взлет. Радар еще не связал код крикета с блоком данных полета и, следовательно, не имеет прикрепленной метки. Также воздушное судно имеет ретранслятор, взаимодействующий со вторичным радаром (SSR), но поскольку его первичный радар, не находящийся в воздухе, еще не имеет контакта. Таким образом, пустая квадратная цель (вторичный радар по маршруту) станет заполненным треугольником через несколько секунд, и цвет изменится с зеленого на голубой, как только контроллер DEP захватит этот самолет.

OAL778, проходящий через 5600 футов над уровнем моря, очищается для FL110 и поднимается (стрелка вверх) прямо к KEPIR (к востоку от НЕВРА). Воздушное судно имеет скорость полета 204Kts, его средняя (весовая) категория, контролируемая контроллером DEP, и пункт назначения LGLM.

MDF201, который покинул 03R после OAL778, очищен до 9000 футов, преодолев 5500 футов, скорость на земле 166 узлов, категория Light, контролируемая DEP, и пункт назначения LGTS. Цель желтая, потому что теперь она выбрана (обозначена). Блоки данных являются твердыми (без чередующейся информации). Они вращаются вокруг цели, чтобы не пересекаться с очень легким нажатием кнопки клавиатуры.

▲ Правильно установленная последовательность ILS 03L с разносом 8 миль. Установленные самолеты уже переданы контроллеру TWRW Tower, а контроллер ARR2 направляет их на установку ILS03L. Самолеты, предназначенные в пределах Греции, имеют пункт назначения на этикетке. Воздушные суда с международным назначением, например, VEX41C - проходящий FL169 для назначенного 240 - имеют фиксированное значение выхода FIR (т. Е. TUMBO) в части назначения на этикетке. Пурпурные квадраты - это метеорологические радиолокаторы некоторых легких облаков.

▲ Здесь находится станция наблюдения, поэтому все блоки данных имеют зеленый цвет (не контролируются с этой позиции). Входной сигнал от метеорологического радара поступает в систему (некоторые светлые облака в этот день имеют пурпурный цвет). Вы можете видеть, как самолет, входящий через фиксированный пункт NEMES на запад: DLH3420 по-прежнему с секторным контроллером AC2, передающий FL203 для назначенного FL170. Контроллер захода на посадку ARR2 управляет OAL170, проходя FL245 для FL210 и AZA732 под радиолокационными векторами на курсе ~ 080, проходя FL170 для FL110. Афинский директор ARR3 управляет OAL663, 334 и 519, в то время как установлено на ILS 03R, AFR2332 и AEE531A уже переданы контроллеру Tower East TWRE. Как вы можете видеть, радар захода на посадку также отображает береговую линию Афин и значительные возвышенности местности. Существует еще один уровень минимальных векторных высот (MVA), который здесь не включен.

▲ Еще один пристальный взгляд на управление заходом на посадку в процессе. В настоящее время контроллером отслеживается только OAL807. Все остальные с вышкой или вылетом. Контроллер только что дал OAL807 снижение с нынешних 6000 футов до назначенных 4000 футов, но самолет все еще не снижается, поэтому на его этикетке стоит знак =. Он имеет скорость полета 205 узлов и является самолетом средней весовой категории.

▲ Внутри самой высокой в ​​мире башни УВД: Ванкувер, YHC. В хорошую погоду и в плохую погоду диспетчеры используют в башне изящный дисплей, который помогает отслеживать все самолеты в зоне и за ее пределами. Она называется «Вспомогательная радиолокационная система Nav Canada» или NARDS. Вот скриншот из NARDS. Вы можете увидеть полеты в YHC CZ, все с небольшими буквами «V». Это означает, что самолеты летают VFR. Их контролирует «TH» или «Тауэр Харбор». Вы также можете увидеть другие движения в этом районе, особенно вокруг YVR на юге. Вы можете увидеть номер рейса, например, «HR304» или регистрацию самолета, «C-GSAS». Высота полета отображается чуть ниже. Например, C-GSAS показывает «007». Просто добавьте 2 нуля, и вы получите 700 футов. Добавьте один ноль к числу справа, и вы получите скорость самолета. «13» становится 130, в узлах. Также есть информация об изменении направления и высоты над уровнем моря. Теперь вы знаете, как читать NARDS дисплей!


Ответ 3:

Основной радар отображает визуальное представление (всплывающее) на индикаторе положения в плане (область действия), указывая географическое местоположение объекта, который отражает часть переданной энергии, которая была отправлена ​​вращающейся антенной. В этом типе отображения цель полностью пассивна. Беспорядок или визуальный шум от стационарных объектов (зданий, рельефа местности, башен, мостов) может иногда подавлять изображение, маскируя интересующую цель и требуя других шагов для ее отслеживания.

Введите «вторичный радар». Цель становится «активным» игроком с помощью транспондера. Проще говоря, прицел теперь отображает цель как географическое местоположение сигнала, передаваемого целью и принимаемого радиолокационной антенной. Теперь, если на прицеле слишком много помех, оператору нужно просто уменьшить контроль «усиления». Основной радиолокационный сигнал может исчезнуть; вторичная цель, которая расположена в области действия вместе с позицией основного сообщения, теперь сохраняет день и отображает местоположение цели.

Как можно догадаться, поскольку первичный радар зависит от отраженной энергии, в то время как вторичный радар зависит от энергии, поступающей «свежей» от передатчика цели (фактически «транспондера», потому что он «лает» только тогда, когда «щекочет» радиолокационная развертка антенны по цели) ), вторичный радар имеет большую дальность.

По мере накопления опыта контроллеры изучают характеристики, преимущества, ограничения и ловушки обоих типов дисплеев.