Havaalanı gözetleme radarı - Airport surveillance radar
Bir havaalanı gözetleme radarı (ASR) , havaalanlarında, havaalanlarının etrafındaki hava sahası olan terminal alanındaki uçakların varlığını ve konumunu tespit etmek ve görüntülemek için kullanılan bir radar sistemidir . Havaalanlarının etrafındaki hava sahası için ana hava trafik kontrol sistemidir. Büyük havaalanlarında, tipik olarak, 25.000 fitlik bir yüksekliğin altında, havaalanının 60 mil (96 km) yarıçapındaki trafiği kontrol eder. Büyük havalimanlarındaki karmaşık sistemler, birincil ve ikincil gözetim radarı olmak üzere iki farklı radar sisteminden oluşur . Birincil radar tipik olarak , havaalanını çevreleyen hava sahası çevresinde dikey bir yelpaze şeklindeki mikrodalga demetini süpüren büyük bir dönen parabolik anten çanağından oluşur . Uçağın yüzeyinden antene geri yansıyan mikrodalgalarla uçağın konumunu ve aralığını tespit eder. İkincil gözetim radarı genellikle sorgular birinci anten, üzerine monte edilmiş olarak, anten dönen bir ikinci oluşur transponder üzerinde görüntülenen bir radyo sinyali uçağın kimliğini içeren sırt, barometrik yükseklik, ve bir acil durum kodu ileten uçağın, birincil radardan dönüşün yanındaki radar ekranı.
Uçağın pozisyonları bir ekranda görüntülenir; ABD'de Terminal Radar Yaklaşma Kontrolü (TRACON) olarak adlandırılan havalimanındaki bir operasyon odasındaki çoklu ekranlarda , uçak pilotlarıyla telsiz yoluyla iletişim kurarak trafiği yönlendiren hava trafik kontrolörleri tarafından izlenir . Havadaki çarpışmaları önlemek için güvenli ve düzenli bir trafik akışı ve yeterli uçak ayrımı sağlamaktan sorumludurlar .
Birincil radar
Radar, II. Dünya Savaşı sırasında askeri bir hava savunma sistemi olarak geliştirildi. Birincil gözetleme radarı (PSR) , bir kuleye monte edilmiş büyük bir parabolik "çanak" antenden oluşur, böylece tüm hava sahasını engellenmeden tarayabilir. Mikrodalga radyo dalgalarının darbelerini, yaklaşık bir derece genişliğinde dar, dikey bir yelpaze şeklinde ışın içinde iletir . ABD'de birincil radar, S bandında 2,7 - 2,9 GHz frekansında, tepe yayılan gücü 25 kW ve ortalama gücü 2,1 kW olarak çalışır. Çanak, dikey bir eksen etrafında sabit bir hızda döndürülür, böylece ışın, yaklaşık her 5 saniyede bir çevredeki tüm hava sahasını tarar. Mikrodalga ışını havadaki bir nesneye çarptığında, mikrodalgalar yansıtılır ve enerjinin bir kısmı (bazen "yankı" olarak adlandırılır) çanağa geri döner ve radar alıcısı tarafından algılanır. Mikrodalgalar ışık hızına çok yakın sabit bir hızda hareket ettiğinden, iletilen darbe ile geri dönen "yankı" arasındaki kısa aralığı zamanlayarak radar antenden nesneye olan aralığı hesaplayabilir. Nesnenin konumu, "radar ekranı" adı verilen bir harita ekranında bir simge olarak görüntülenir. Ekran, kontrol kulesinde veya büyük havaalanlarında, ABD'de Terminal Radar Yaklaşım Kontrolü (TRACON) olarak adlandırılan havaalanındaki bir operasyon odasındaki birden fazla ekranda yer alabilir . Birincil radarın ana işlevi, uçağın yerini, kerterizini ve menzilini belirlemektir. Hava trafik kontrolörleri , radar ekranında tüm uçakların pozisyonlarını sürekli olarak izler ve hava sahasında güvenli ve düzenli bir hava trafiği akışını sağlamak için pilotlara telsizle talimat verir.
ikincil radar
Birincil radarın sınırlamalarından geliştirilen ikincil bir radar sistemine duyulan ihtiyaç ve savaş sonrası artan hava trafiği hacmi nedeniyle hava trafik kontrolörleri tarafından daha fazla bilgiye duyulan ihtiyaç . Birincil radar, görüş alanındaki herhangi bir nesneden ayrım gözetmeksizin bir "geri dönüş" gösterir ve uçaklar, insansız hava araçları, hava balonları, kuşlar ve arazinin bazı yüksek özellikleri (" yer dağınıklığı " olarak adlandırılır ) arasında ayrım yapamaz . Birincil radar ayrıca bir uçağı tanımlayamaz; İkincil radar uçakları, kontrolör tarafından tespit edilmeden önce, uçaktan telsizle kanatlarını sallamasını istedi. Diğer bir sınırlama, birincil radarın uçağın yüksekliğini belirleyememesidir.
İkincil gözetim radarı olarak da adlandırılan (SSR), hava trafik kontrol radarı işaret sistemi (ATCRBS) aslına vardı Dost Düşman Tanıma (IFF) İkinci Dünya Savaşı sırasında askeri uçakların kullandığı sistemler. Tüm uçakların, transponder adı verilen otomatik bir mikrodalga alıcı-verici taşıması gerekir . İkincil radar, genellikle birincil radar çanağının üstüne monte edilen , 160 - 1500 W tepe gücüyle L bandında 1030 MHz frekansında dar bir dikey fan şeklinde mikrodalga ışını ileten dönen düz bir antendir. Bu sinyal tarafından sorgulandığında, uçağın transponder beacon'ı, 1090 MHz frekansında kodlanmış bir mikrodalga sinyalini ikincil radar antenine geri iletir. Bu kodlanmış sinyal, uçağı tanımlayan "transponder kodu" adı verilen 4 haneli bir sayıyı ve pilotun altimetresinden uçağın basınç irtifasını içerir . Bu bilgi, hava trafik kontrolörü tarafından kullanılmak üzere radar ekranında uçağın simgesinin yanında görüntülenir. Transponder kodu, kalkıştan önce hava trafik kontrolörü tarafından uçağa atanır. Kontrolörler bir transponder kodu atarken "squawk" terimini kullanırlar, örneğin "Squawk 7421".
Transponderler, radardan gelen sorgulama darbesi tarafından belirlenen birkaç farklı "mod"dan biriyle yanıt verebilir. Askeri kullanım için Mod 1'den 5'e, sivil kullanım için Mod A, B, C ve D'ye ve Mod S'ye kadar çeşitli modlar mevcuttur. Yalnızca Mod C transponderleri irtifa bildirir. Meşgul havaalanları, genellikle, uçak irtifa aralığı için katı gereksinimleri nedeniyle, hava sahasına giren tüm uçakların, irtifa bildirebilen bir mod C transponderine sahip olmasını gerektirir; buna " Mod C peçesi " denir .
Türler
Önemli güvenlik görevi, aşırı çalışma süresi gereksinimleri ve tüm farklı uçak ve aviyonik sistemleriyle uyumlu olması gerektiğinden , havaalanı gözetleme radarının tasarımı devlet kurumları tarafından sıkı bir şekilde kontrol edilir. ABD'de Federal Havacılık İdaresi (FAA), havaalanı gözetleme radarının geliştirilmesinden sorumludur. Tüm ASR'ler, 60 mil menzile ve 25.000 fit yüksekliğe kadar olan uçakları tespit etmek için ortak gereksinimlere sahiptir. Yükseltmeler, dikkatli testlerden sonra "nesiller" halinde yayınlanır:
ASR-7
Bu tamamen hizmet dışı olan eski bir sistemdir.
ASR-8
ASR 8, ASR 9'un analog öncüsüdür. Radarın askeri terminolojisi AN/GPN-20'dir. Artık kullanılmayan, lojistik olarak desteklenmeyen, yeni terminal otomasyon sistemlerine dijital girdi sağlamayan, kalibre edilmiş bir yağış yoğunluğu ürünü veya herhangi bir fırtına hareketi bilgisi sağlamayan eskiyen bir radar sistemidir. Çift kanallı, frekans çeşitliliğine, uzaktan operatör kontrollerine ve çift ışınlı kuleye monte antene sahip, yeri değiştirilebilir, katı hal, tüm hava koşullarına uygun bir radardır. Radar, kontrolörlere 60 deniz mili yarıçapındaki uçağın menzil azimutunu sağlar . ASR 8, 79 kV ve 40A yükte verici güç amplifikatörü aşaması olarak bir klystron kullandı. İki çalışma frekansının minimum ayrımı 60 MHz'dir.
ABD Ordusu/Donanması tanımlayıcısı AN/GPN-20 , USAF tarafından kullanılan ve verici olarak bir magnetron tüp içeren ASR 8'in değiştirilmiş bir versiyonuna atıfta bulunur . Magnetronun frekans kararlılığını iyileştirmek için magnetron ayarı AFC tarafından yürütülür.
ASR-9
Mevcut radar nesli, Northrop/Grumman tarafından geliştirilen ve ilk olarak 1989'da kurulan ve kurulumu 1995'te tamamlanan ASR-9'dur . Radarın askeri terminolojisi AN/GPN-27'dir. Şu anda 135 noktada faaliyet gösteriyor ve en az 2025 yılına kadar kullanımının devam etmesi planlanıyor. ASR-9, hava ve uçakları aynı ışınla tespit eden ve aynı ekranda görüntüleyebilen ilk havaalanı gözetleme radarıydı. Doppler radarı kullanan bir dijital Hareketli Hedef Tespiti (MTD) işlemcisi ve yer ve hava karmaşasını ortadan kaldırmak ve hedefleri takip etmek için gelişmiş yetenek sağlayan bir dağınıklık haritasına sahiptir. Teorik olarak aynı anda maksimum 700 uçağı takip etme yeteneğine sahiptir.
Klistron faaliyet verici boru S-bandı 2.5 ve 2.9 GHz arasında dairesel polarizasyon 325 ile 1200 pps arasında 1.3 MW tepe güç ve 1 ms bir darbe süresine ve darbe tekrarlama frekansıyla. Birincil frekansta parazitle karşılaşılırsa, ikinci bir yedek frekansa çevrilebilir. Alıcı, 111 km'de 1 metre 2 radar kesitini ve 450 fit menzil çözünürlüğünü algılama hassasiyetine sahiptir . Anten, 4° aralıklı üst üste binen iki dikey lob oluşturan iki feedhorn ile ufuktan 40°'lik bir yüksekliği kaplar ; alt huzme giden darbeyi iletir ve ufka yakın uzak hedefleri tespit etmek için kullanılırken, sadece alıcı huzme daha yakın yüksek irtifadaki uçakları daha az yer karmaşası ile tespit eder. Anten yer alır kazancı 34 dB, yükseklik ° 5 ışın genişliği ve 1.4 ° azimut . 12,5 RPM hızında döner, böylece hava sahası her 4,8 saniyede bir taranır.
Elektronikler çift kanallıdır ve hataya dayanıklıdır. Uzaktan izleme ve bakım alt sistemine sahiptir; bir hata meydana gelirse, yerleşik bir test sorunu algılar ve yalıtır. Tüm havaalanı gözetleme radarları gibi, elektrik kesintileri sırasında çalışmaya devam etmek için yedek bir dizel jeneratöre sahiptir.
ASR-11 veya Dijital Havaalanı Gözetleme Radarı (DASR)
Dijital Havaalanı Gözetleme Radarı (DASR), mevcut analog sistemlerin yerini almak üzere geliştirilmekte olan yeni nesil tamamen dijital radardır. ABD Hava Kuvvetleri Elektronik Sistemler Merkezi, ABD Federal Havacılık Dairesi , ABD ordusu ve ABD Deniz Kuvvetleri ABD için mevcut radar tesislerini yükseltmek için DASR sistemlerini temin Savunma Bakanlığı (DoD) ve sivil havaalanı. DASR sistemi, sivil ve askeri havaalanlarının çevresindeki hava koşullarını ve hava koşullarını algılar. Bu radar için sivil isimlendirme ASR-11'dir . ASR-11 en ASR-7 ve bazı ASR-8 yerini alacak. Radarın askeri terminolojisi AN/GPN-30'dur. Bazıları 20 yaşına kadar olan eski radarlar, güvenilirliği artırmak, ek hava durumu verileri sağlamak, bakım maliyetlerini azaltmak, performansı artırmak ve hava trafik kontrol ekranlarında sunum için yeni dijital otomasyon sistemlerine dijital veriler sağlamak için değiştiriliyor. Irak Hava Kuvvetleri DASR sistemini aldı.
Görüntüleme sistemleri
ASR verileri , genellikle havaalanlarında bulunan kontrol kulelerindeki ve Terminal Radar Yaklaşma Kontrolü (TRACON) odalarındaki Standart Terminal Otomasyon Değiştirme Sistemi (STARS) ekran konsollarında görüntülenir .
Standart Terminal Otomasyon Yedek Sistemi (STARS) 'dir ortak Federal Havacılık İdaresi (FAA) ve Savunma Bakanlığı Otomatik Radar Terminali Sistemleri (SANATLARI) yerini aldı (DoD) programı ve 172 FAA ve yukarı diğer kapasite kısıtlı, eski teknoloji sistemleri 199 Savunma Bakanlığı terminal radar yaklaşma kontrol tesislerine ve ilgili kulelere.
STARS, kontrolörler tarafından, ABD'deki tüm terminal radar tesislerinde , terminal alanlarındaki uçaklara hava trafik kontrol (ATC) hizmetleri sağlamak için kullanılır. Tipik terminal alanı ATC hizmetleri, giden ve gelen trafiğin hizmet verdiği havalimanlarının etrafındaki alan olarak tanımlanır. İşlevler arasında uçak ayırma, hava durumu tavsiyeleri ve hava trafiğinin alt düzey kontrolünü içerir. Sistem, hava trafiğinin büyümesini ve ABD Ulusal Hava Sahası Sisteminin (NAS) güvenliğini ve verimliliğini artıracak yeni otomasyon işlevlerinin tanıtılmasını sağlamak için tasarlanmıştır .
Havaalanı Gözetleme Radarı, ABD'de ve dünyanın diğer bölgelerinde ADS-B Otomatik bağımlı gözetim-yayınıyla desteklenmeye başlıyor . İlkbahar 2011 itibariyle, ADS-B şu anda ABD'deki çoğu ATC tesisinde çalışır durumda. ADS-B, kısa menzilli bir radar için her 5-6 saniyede bir veya her 12-13 saniyede bir yerine, uçakların GPS tarafından belirlenen konumlarını görüntüleme sistemlerine saniyede bir kez iletmesine izin veren GPS tabanlı bir teknolojidir. daha yavaş dönen uzun menzilli bir radar. FAA, ADS-B'nin 2020 yılına kadar tamamen çalışır durumda olmasını ve NAS'ın kullanımına sunulmasını zorunlu kılıyor. Bu, güvenliği artırmak ve maliyetleri azaltmak için eski radarların devre dışı bırakılmasını mümkün kılacaktır. 2011 yılı itibarıyla, ADS-B uygulaması sonucunda hizmet dışı bırakılacak radarların kesin bir listesi bulunmamaktadır.
Ayrıca bakınız
- Aviyoniklerdeki kısaltmalar ve kısaltmalar
- Hava trafik kontrol radar işaret sistemi
- Hava trafik kontrolü#Radar kapsamı