Рлс аэропорта что это
СОДЕРЖАНИЕ
Первичный радар
Вторичный радар
Потребность во вторичной радиолокационной системе возникла из-за ограничений первичного радара и необходимости получения дополнительной информации диспетчерами воздушного движения из-за увеличения послевоенного объема воздушного движения. Основной радар без разбора отображает «возвращение» от любого объекта в поле зрения и не может различать самолеты, дроны, метеозондные шары, птиц и некоторые возвышенные элементы местности (так называемые « помехи от земли »). Первичный радар также не может идентифицировать самолет; до того, как самолет с вторичным радаром был обнаружен диспетчером, попросившим самолет по радио покачать крыльями. Еще одно ограничение заключается в том, что первичный радар не может определять высоту самолета.
Транспондеры могут отвечать одним из нескольких различных «режимов», определяемых запросным импульсом от радара. Существуют различные режимы от режима 1 до 5 для использования в военных целях, до режима A, B, C и D и режима S для гражданского использования. Только транспондеры режима C сообщают о высоте. В загруженных аэропортах обычно требуется, чтобы все воздушные суда, входящие в их воздушное пространство, имели транспондер режима C, который может сообщать высоту, из-за строгих требований к разнесению воздушных судов по высоте; это называется « завесой режима C ».
Это устаревшая система, которая полностью вышла из строя.
Обозначение армии / флота США AN / GPN-20 относится к модифицированной версии ASR 8, используемой ВВС США, содержащей магнетронную трубку в качестве передатчика. Чтобы улучшить стабильность частоты магнетрона, настройка магнетрона осуществляется с помощью АЧХ.
Электроника двухканальная и отказоустойчивая. Имеет подсистему удаленного мониторинга и обслуживания; при возникновении неисправности встроенный тест обнаруживает и изолирует проблему. Как и все радары наблюдения в аэропортах, он оснащен резервным дизельным генератором, позволяющим продолжать работу во время отключения электроэнергии.
ASR-11 или цифровой радар наблюдения за аэропортом (DASR)
Системы отображения
Данные ASR отображаются на консолях дисплея стандартной системы автоматизации терминала (STARS) в диспетчерских вышках и в комнатах управления заходом на посадку с помощью радиолокатора (TRACON), обычно расположенных в аэропортах.
STARS используется диспетчерами на всех оконечных радиолокационных станциях в США для предоставления услуг управления воздушным движением (УВД) воздушным судам в зонах аэродрома. Типичные службы УВД в зоне аэродрома определяются как зона вокруг аэропортов, где обслуживаются вылетающие и прибывающие воздушные суда. Функции включают разделение самолетов, прогноз погоды и управление воздушным движением нижнего уровня. Система разработана с учетом роста воздушного движения и внедрения новых функций автоматизации, которые повысят безопасность и эффективность Национальной системы воздушного пространства США (NAS).
Положение самолета отображается на экране; в больших аэропортах на нескольких экранах в операционной в аэропорту, называемом в США Терминальный радиолокационный контроль подхода (TRACON), контролируется диспетчеры воздушного движения которые направляют движение, общаясь с пилотами самолетов по радио. Они несут ответственность за поддержание безопасного и упорядоченного потока движения и адекватное разделение воздушных судов для предотвращения столкновения в воздухе.
Содержание
Из-за своей важной миссии безопасности, экстремальных требований к времени безотказной работы и необходимости быть совместимым со всеми различными типами самолетов и авионика систем, конструкция РЛС наблюдения за аэропортом строго контролируется государственными органами. В США Федеральная авиационная администрация (FAA) отвечает за разработку РЛС наблюдения за аэропортом. Все ASR имеют общие требования обнаружения самолетов на расстоянии до 60 миль и на высоте 25 000 футов. Обновления выпускаются «поколениями» после тщательного тестирования:
Это устаревшая система, которая полностью вышла из строя.
Обозначение армии / флота США АН / ГПН-20 относится к модифицированной версии ASR 8, используемой ВВС США содержащий магнетрон трубка в качестве передатчика. Чтобы улучшить стабильность частоты магнетрона, настройка магнетрона осуществляется с помощью АЧХ.
В клистрон ламповый передатчик работает в S-диапазон от 2,5 до 2,9 ГГц в круговая поляризация с пиковой мощностью 1,3 МВт, длительностью импульса 1 мкс и частотой следования импульсов от 325 до 1200 pps. Его можно переключить на вторую резервную частоту, если на основной частоте возникают помехи. Приемник обладает чувствительностью для обнаружения радиолокационный разрез 1 метр 2 на 111 км, и разрешение по дальности 450 футов. Антенна покрывает угол места 40 ° от горизонта двумя кормушки которые создают два уложенных друг на друга вертикальных лепестка, расположенных на расстоянии 4 ° друг от друга; нижний луч передает исходящий импульс и используется для обнаружения удаленных целей вблизи горизонта, в то время как верхний луч, предназначенный только для приема, обнаруживает более близкие воздушные суда, расположенные на большей высоте, с меньшими помехами от земли. Антенна имеет усиление 34 дБ, ширина луча 5 ° по углу места и 1,4 ° в азимут. Он вращается со скоростью 12,5 об / мин, поэтому воздушное пространство сканируется каждые 4,8 секунды.
Электроника двухканальная и отказоустойчивая. Имеет подсистему удаленного мониторинга и обслуживания; при возникновении неисправности встроенный тест обнаруживает и изолирует проблему. Как и все радары наблюдения в аэропортах, он оснащен резервным дизельным генератором, позволяющим продолжать работу во время отключения электроэнергии.
ASR-11 или цифровой радар наблюдения за аэропортом (DASR)
Системы отображения
STARS будет использоваться контроллерами на предприятиях, на которых он уже установлен, для обеспечения управления воздушным движением (УВД) обслуживание воздушных судов в терминальных зонах. Типичные службы УВД в зоне аэродрома определяются как зона вокруг аэропортов, где обслуживаются вылетающие и прибывающие воздушные суда. Функции включают разделение самолетов, прогноз погоды и управление воздушным движением нижнего уровня. Система разработана с учетом роста воздушного движения и внедрения новых функций автоматизации, которые повысят безопасность и эффективность в США. Национальная система воздушного пространства (NAS) по мере замены устаревших систем. [5]
Аэродромные обзорные радиолокаторы
Рисунок 1. Аэродромный обзорный радиолокатор ASR-NG на испытательном полигоне компании Hensoldt поблизости Ульма (Ulm), Германия
(© 2016 Hensoldt GmbH)
Рисунок 1. Аэродромный обзорный радиолокатор ASR-NG на испытательном полигоне компании Hensoldt поблизости Ульма (Ulm), Германия
(© 2016 Hensoldt GmbH)
Что такое ASR?
Аэродромные обзорные радиолокаторы
Аэродромный обзорный радиолокатор ( Airport Surveillance Radar, ASR или Terminal Area Radar, TAR) — это радиолокационная система управления воздушным движением, используемая в аэропортах. Это первичный радиолокатор средней дальности действия, используемый для обнаружения воздушных судов и отображения их присутствия и местоположения в зоне ответственности аэропорта в воздушном пространстве вокруг аэропорта. Обычно он работает в диапазоне частот от 2 700 до 2 900 МГц (Е-диапазон), поскольку на этих частотах поглощение электромагнитных волн в зонах с сильными осадками является низким. Кроме того, использование таких частот дает возможность конструировать антенны с высокой направленностью при относительно небольших размерах и массе.
Избыточность
Из-за важности функций, выполняемых радиолокаторами такого вида, требуется высокий уровень избыточности (резервирования) их компонентов так, чтобы вероятность отказа была очень низкой. Кроме этого, часто организуется автоматическая реконфигурация системы, при которой постоянно проверяется работоспособность составных частей радиолокатора. В случае обнаружения ошибки соответствующий модуль, находящийся в резерве, подключается в тракт обработки сигналов. Еще одной возможностью является использование нескольких модульной структуры передатчика, чтобы в случае выхода из строя одного из модулей радиолокатор можно было бы продолжать использовать (так называемое управление мягкими отказами, Soft Error Management ). Такой передатчик является отказоустойчивым и продолжает оставаться работоспособным даже при выходе из строя нескольких модулей без существенной потери в дальности действия (смотри Уравнение радиолокации на практике).
Такие модули передатчика могут быть заменены во время работы («горячее подключение»). По этой причине в аэродромных обзорных радиолокаторах в большинстве случаев используются пассивные антенны. При использовании вращающейся активной антенны замена вышедшего из строя модуля возможна только после остановки вращения. При использовании же пассивной антенны эти модули доступны для замены, хотя даже без этого радиолокатор продолжает работать, но всего лишь с несколько сниженной мощностью. Недостаток использования пассивной антенны заключается в том, что и без того слабые эхо-сигналы испытывают дополнительное затухание при распространении по волноводному тракту от антенны к приемнику.
Аэропорты с очень интенсивным воздушным движением, такие как, например, аэропорт «Франца Иосифа Штрауса» города Мюнхена (код ICAO: EDDM), имеют даже два независимых аэродромных обзорных радиолокатора. С одной стороны, для обеспечения избыточности, с другой стороны — для обеспечения взаимного перекрытия слепых зон, отсутствие чего привело бы к возникновению провала в радиолокационном поле непосредственно над радиолокатором.
Технические данные
Оптимальная скорость вращения антенны аэродромного обзорного радиолокатора составляет от 12 до 15 оборотов в минуту. Этим достигается темп обновления данных 4 … 5 секунд. Такие значения являются удовлетворительными, поскольку во время захода самолета на посадку при подходе к аэродрому диспетчер воздушного движения должен выдавать пилоту корректировку курса, как минимум, раз в 5 секунд. В аэродромных обзорных радиолокаторах, как правило, используются параболические зеркальные антенны с косеканс-квадратной диаграммой направленности. Во многих радиолокаторах применяются два рупорных облучателя для формирования верхнего и нижнего лучей антенны, что улучшает технические характеристики системы селекции движущихся целей.
Информация о высоте полета
Измерение угла места первичным радиолокатором и расчет на его основании высоты полета также является возможным, например, при помощи радиолокатора, показанного на Рисунке 1. В таком радиолокаторе используется система из трех рупорных облучателей с независимыми приемными каналами. Каждому значению угла места цели соответствует характерное распределение мощности эхо-сигналов в каждом приемном канале, что дает возможность грубо оценить высоту полета.
Электронные карты
В большинстве случаев в радиолокаторах типа ASR информация о воздушных объектах отображается на фоне электронной карты статической информации. К ней относятся тактические линии и границы зоны ответственности, положение препятствий, бесполетные (запрещенные) зоны, радиомаяки и ориентирные точки на местности. В современных радиолокаторах эта информация хранится в составе программного обеспечения компьютера. При использовании более старых аналоговых радиолокаторов эти данные приходилось хранить сложным способом во внешнем графопостроителе на фотографической пленке, которая сканировалась световым лучом синхронно с разверткой индикатора радиолокатора.
Издатель: Кристиан Вольф, Автор: Андрій Музиченко
Текст доступен на условиях лицензий: GNU Free Documentation License
а также Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License,
могут применяться дополнительные условия.
(Онлайн с ноября 1998 года)
Радиолокаторы управления воздушным движением
Gallerie of different ATC-Radars
Рисунок 1. SRE-M7, типичный трассовый радиолокатор. Произведен немецкой компанией DASA
Аэродромный обзорный радиолокатор ASR-12 компании Northrop/Grumman
Рисунок 3. Посадочный радиолокатор PAR-80, произведенный компанией ITT
Рисунок 4. Радиолокатор управления наземным движением ASDE
Рисунок 5. Радиолокатор обнаружения микропорывов ветра MBR
Радиолокаторы управления воздушным движением
Радиолокатор управления воздушным движением (англ. Air Traffic Control Radar, ATC-Radar ) — это общий термин, объединяющий все радиолокационные устройства, используемые для обеспечения безопасности и мониторинга воздушного движения, причем как в военной, так и в гражданском сфере. Совокупность организаций, учреждений и предприятий, на которые возложено выполнение таких задач, называют системой управления воздушным движением (англ. Air Traffic Management, ATM ). Для решения различных задач, связанных с управлением воздушным движением, используются радиолокаторы таких основных типов:
Трассовые радиолокаторы
Трассовые радиолокаторы (Рисунок 1) предназначены для наблюдения за воздушным движением за пределами выделенных аэродромных зон. Трассовые радиолокационные системы обычно функционируют в D-диапазоне по классификации НАТО. Эти радиолокаторы выполняют первоначальное обнаружение воздушного судна, определяют его координаты, курс и скорость в относительно большой зоне до 250 морских миль (450 км). Трассовый радиолокатор представляет собой первичный обзорный радиолокатор, совмещенный со вторичным обзорным радиолокатором.
Аэродромные обзорные радиолокаторы
Аэродромный обзорный радиолокатор (Рисунок 2) — это радиолокатор контроля захода на посадку, используемый для обнаружения воздушного судна и отображения его положения в зоне обслуживания аэропорта. Такие радиолокаторы обычно работают в Е-диапазоне и способны надежно обнаруживать и сопровождать воздушные суда на высотах до 25 000 футов (7 620 м) на дальностях 40 … 60 морских миль (75 … 110 км) от аэропорта. Антенны в радиолокаторах такого типа имеют темп вращения не менее 12 … 15 оборотов в минуту, обеспечивая, тем самым необходимый темп обновления данных до 5 секунд. Современные аэродромные радиолокаторы имеют дополнительный погодный канал, предназначенный для выявления угрозы возникновения опасных погодных условий.
Посадочные радиолокаторы
Посадка, управляемая с земли — это режим управления, в котором воздушное судно может осуществлять посадку в плохих погодных условиях. Пилот выполняет посадку на основании данных, измеряемых посадочным радиолокатором (Рисунок 3). Оператор посадочного радиолокатора получает всю необходимую информацию о положении воздушного судна относительно требуемой линии захода на посадку и передает ее на борт посредством голосовой связи либо по каналу передачи данных. Такие радиолокаторы обычно работают в I-диапазоне.
Радиолокаторы управления наземным движением
Радиолокаторы управления наземным движением (Рисунок 4) предназначены для сканирования поверхности в зоне аэропорта, определения положения самолетов и наземных транспортных средств и отображения их на рабочих местах диспетчеров при плохой погоде. Такие радиолокаторы работают в диапазонах от I до К и используют сверхкороткие зондирующие импульсы для обеспечения приемлемой разрешающей способности по дальности. Дальность их действия не превышает нескольких километров, а скорость вращения антенны равна 60 оборотов в минуту.
Специальные погодные применения радиолокаторов
Метеорологические (погодные) радиолокаторы играют важную роль в управлении воздушным движением. Существуют специальные метеорологические радиолокаторы, разработанные именно для обеспечения безопасности воздушного движения (например, изображенный на Рисунке 5).
Издатель: Кристиан Вольф, Автор: Андрій Музиченко
Текст доступен на условиях лицензий: GNU Free Documentation License
а также Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License,
могут применяться дополнительные условия.
(Онлайн с ноября 1998 года)
СОДЕРЖАНИЕ
Первичный радар
Вторичный радар
Потребность во вторичной радиолокационной системе возникла из-за ограничений первичного радара и необходимости получения дополнительной информации диспетчерами воздушного движения из-за увеличения послевоенного объема воздушного движения. Основной радар без разбора отображает «возвращение» от любого объекта в поле зрения и не может различать самолеты, дроны, метеозондные шары, птиц и некоторые возвышенные элементы местности (так называемые « помехи от земли »). Первичный радар также не может идентифицировать самолет; до того, как самолет с вторичным радаром был обнаружен диспетчером, попросившим самолет по радио покачать крыльями. Еще одно ограничение заключается в том, что первичный радар не может определять высоту самолета.
Транспондеры могут отвечать одним из нескольких различных «режимов», определяемых запросным импульсом от радара. Существуют различные режимы от режима 1 до 5 для использования в военных целях, до режима A, B, C и D и режима S для гражданского использования. Только транспондеры режима C сообщают о высоте. В загруженных аэропортах обычно требуется, чтобы все воздушные суда, входящие в их воздушное пространство, имели транспондер режима C, который может сообщать высоту, из-за строгих требований к разнесению воздушных судов по высоте; это называется « завесой режима C ».
Это устаревшая система, которая полностью вышла из строя.
Обозначение армии / флота США AN / GPN-20 относится к модифицированной версии ASR 8, используемой ВВС США, содержащей магнетронную трубку в качестве передатчика. Чтобы улучшить стабильность частоты магнетрона, настройка магнетрона осуществляется с помощью АЧХ.
Электроника двухканальная и отказоустойчивая. Имеет подсистему удаленного мониторинга и обслуживания; при возникновении неисправности встроенный тест обнаруживает и изолирует проблему. Как и все радары наблюдения в аэропортах, он оснащен резервным дизельным генератором, позволяющим продолжать работу во время отключения электроэнергии.
ASR-11 или цифровой радар наблюдения за аэропортом (DASR)
Системы отображения
Данные ASR отображаются на консолях дисплея стандартной системы автоматизации терминала (STARS) в диспетчерских вышках и в комнатах управления заходом на посадку с помощью радиолокатора (TRACON), обычно расположенных в аэропортах.
STARS используется диспетчерами на всех оконечных радиолокационных станциях в США для предоставления услуг управления воздушным движением (УВД) воздушным судам в зонах аэродрома. Типичные службы УВД в зоне аэродрома определяются как зона вокруг аэропортов, где обслуживаются вылетающие и прибывающие воздушные суда. Функции включают разделение самолетов, прогноз погоды и управление воздушным движением нижнего уровня. Система разработана с учетом роста воздушного движения и внедрения новых функций автоматизации, которые повысят безопасность и эффективность Национальной системы воздушного пространства США (NAS).