Як працюють радіолокатори та їх роль в авіації

Первинний радар

Первинний радар (PSR Primary Surveillance Radar) – радар, принцип роботи якого заснований на відправленні та відбитті електромагнітних хвиль від певних цілей.

В основі роботи такого радара є принцип ехолокації. Антена радара випромінює імпульси великої потужності, що поширюються зі швидкістю електромагнітної хвилі (світла) – 300 км/с.

Хвиля відбивається літаком, повертається та ідентифікується радаром, що обертається з певним періодом навколо осі, охоплюючи 360° простору.

Первинний радар все ще використовується службами контролю повітряного руху як резервна/додаткова система до вторинного радара, хоча його покриття та інформація є більш обмеженими.

Вторинний радар

Вторинний радар (SSR Secondary Surveillance Radar), на відміну від первинного, залежить від спеціального передавача на борту літака (transponder).

Антена вторинного радіолокатора здійснює обертальні рухи з визначеною частотою (в середньому 5-12 обертів за хвилину). При цьому передається імпульс, який отримується та опрацьовується системами літака. Літак “відправляє” відповідь у вигляді закодованого сигналу з визначеною інформацією. Об’єм даних описано режимом передавача (SSR Mode).

Mode A, C, S та Ident

Цивільні літаки обладнують транспондерами (відповідачами), що працюють в одному з режимів. Режим запиту визначається інтервалом часу між запитними імпульсами.

Наприклад, в режимі запиту А (mode A) інтервал часу між запитними двох станцій дорівнює 8 мікросекунд і при отриманні такого запиту відповідач повітряного судна кодує в імпульсах відповіді номер борту.

• При Mode A (Alpha) передається лише Squawk – ідентифікатор з чотирьох цифр, кожна з яких в інтервалі від нуля до семи (від 0000 до 7777).
• У режимі C (mode C – Charlie) згаданий інтервал часу становить 21 мікросекунд, і при отриманні такого запиту відповідач кодує свою висоту.
• Режим S (Mode S – Sierra) забезпечує передачу спеціального ідентифікатора (24bit адреса) та дає можливість передачі більшого об’єму даних, а також обмін інформацією. Зокрема Mode S забезпечує роботу ADS-B та системи TCAS.

Транспондери мають окрему функцію “Indent”, що використовується для допомоги авіадиспетчеру ідентифікувати літак. Попросивши пілота натиснути “Ident”, диспетчер бачить борт у себе на екрані.

TCAS

Транспондери можуть контактувати один з одним, таким чином зумовлена робота системи TCAS.

ADS-B

ADS-B, or Automatic Dependent Surveillance-Broadcast – революційна система, що передбачає постійне розповсюдження даних про місцеперебування та параметри літака. Для цього літак повинен мати спеціальне обладнання для розповсюдження (ADS-B transponder, UAT або VDL) та отримання даних (GNSS тощо).

• Automatic – не передбачає вплив пілота або авіадиспетчера.
• Dependent – залежить від даних, що отримує літак своїми системами.
• Surveillance – розповсюджує інформацію іншим сторонам.
• Broadcast – інформація постійно розповсюджується.