מנקודת המבט של מי שהוא מומחה בטכנולוגיית מכ"ם, מה ההבדל בין מכ"ם ראשוני ומשני?


תשובה 1:

הרדאר הראשוני הוא הצורה הבסיסית ביותר של הרדאר ואילו הרדאר המשני הוא שדרוג מאוחר בהרבה של הרדאר הראשוני. באשר להבדלים הפיזיים, הרדאר הראשוני הוא אותה צלחת פרבולית ענקית מסתובבת כמו דבר שאתה רואה בשדות תעופה. הרדאר המשני המכונה גם רדאר מעקב משני (SSR) הוא קטן בהרבה וניתן לראות שהוא מורם לפעמים מעל הרדאר הראשוני. זה נראה כמו דף מתכת אופקי.

הרדאר הראשוני פועל בעצם על ידי העברת אות וכידת ההשתקפויות מהיעד. כיוון האנטנות מעניק את נושא האובייקט וניתן לחשב את הטווח בקלות כידוע שגלים אלקטרומגנטיים נעים במהירות האור. מדידה פשוטה של ​​זמן מהמסירה והקליטה יכולה לתת לנו את המרחק. הדבר הגדול ביותר ברדאר הראשוני הוא שהוא לא צריך את האובייקט כדי לתת לו אישור להתחקות.

הרדאר המשני מורכב הרבה יותר מהרדאר הראשוני. הוא אינו מסתמך על טכנולוגיית הדופק המוחזר ומחייב שיתוף פעולה מהיעד. היעד צריך לשאת גם ציוד מיוחד. ציוד זה נקרא משדר. זה נקרא משדר מכיוון שהוא מועבר לחקירה מהרדאר המשני. ה- SSR מייצר קרן דופק בכיוון האופקי לחקירה, ואילו המטרה או המטוס משדרים לאחור בכיוון הכיוון. ישנם שלושה מצבי חקירה עיקריים. מצב A, מצב C ומצב S. היינו מתרכזים ב- A ו- C שכן מצב S עובד בצורה דומה עם מעט שיפורים פה ושם.

החקירה מורכבת משני פולסים עיקריים בשם P1 ו- P3. אם מופעל במצב A, מרווח הזמן או התקופה בין הקטניות הוא 8 מיקרו-שניות, ואם נעשה במצב C, המרווח הוא בסביבות 21 מיקרו-שניות. יש גם דופק מיוחד נוסף שנוצר בשם P2. הדופק הזה נוצר 2 מיקרו-שניות לאחר P1. הנימוק שמאחורי הדופק הוא דיכוי אונה בצד. אתה מבין, הרדאר יוצר הרבה אונות צדדיות עם אונה ראשית אחת. האונות הצדדיות הן אנרגיה מבוזבזת ואם כלי טיס ינסה להשיב בתוך האונות הצדדיות, יינתנו קריאות קריאה שאינן נושאות. אז, הדופק P2 עשוי כך שעוצמתו גבוהה יותר מהאונה הצדדית החזקה ביותר. הדופק P2 מוקרן החוצה לכל הכיוונים כאשר P1 ו- P3 מוקרן לכיוון האנטנות. כדי לאפשר דיכוי ישנם שני SSRs. האחד מסתובב והשני נייח. זה שמסתובב נותן את המיסב, ואילו ה- SSR הקבוע נלחם באונות הצד.

משדר המטוסים משווה את חוזק P2 לזה של P1 ו- P3. אם באונה צדדית, הדופק P2 יהיה חזק יותר מ- P1 ו- P3. זה לא יביא לתגובה מהמטוס. אם המטוס נמצא באונה הראשית, P1 ו- P3 יהיו חזקים בהרבה מ- P2 וניתן משוב חיובי מהמטוס.

תדירות פעולתו של החוקר היא 1030 Mhz להעברה ו -1090 Mhz לקליטה, ואילו המשדר של המטוס מקבל ב 1030 Mhz ומשדר ב 1090 Mhz.

כיצד מזוהה המטוס הוא על ידי הזנת קודים מספריים במסך המשדר. בקרת התעבורה האווירית מבקשת מהטייס להזין ('squawk') את הקוד המיועד על המשדר וביצועו זה יגרום למידע המטוסים להופיע על המכ"ם. אם משתמשים במצב A, רק זיהוי המטוסים יהיה גלוי, אך השימוש במצב C יביא את הגובה שיוצג יחד עם הזיהוי לבקר מבוסס הקרקע. הטייס צריך גם להגדיר את המשדר שלו ל 'alt' כדי להשיג זאת. את קודי המספרים שציינתי קודם ניתן לכתוב לאות A, B, C ו- D. יש שלוש ספרות לכל אות; 1,2 ו -4. כפי שאתה יכול לראות, תוספת של נתונים אלה מציגה 7. כלומר, המספר הגבוה ביותר ממה שניתן להזין במשדר. אשתמש באיור שלהלן כדי להסביר זאת ביתר פירוט.

כפי שניתן לראות בטבלה הראשונה, התוצאה היא 7,7,7 ו -7. כאשר המשדר מקבל את החקירה והיא מאומתת, המשדר יוצר שני פולסים עיקריים הנקראים F1 ו- F2 שהם 20 מיקרו שניות זה מזה. ניתן להתאים לכל הפחות 12 פעימות בין F1 ל- F2. כאשר יש לנו את הקוד 7,7,7 ו- 7, כל 12 הפולסים נוצרים. כל אחד מהמספרים 1,2 ו -4 הוא דופק. אז, יש את 12 הקטניות. כדי להבהיר יותר, עשיתי קוד ושמתי אותו בטבלה 2. בטבלה זו מופיעים קוד 4,2,1 ו- 6. זה יוצר 5 פולסים שכן יש בסך הכל 5 מספרים.

יחידת משדר פשוטה שכותרתה של מטוס.

אם הטייס מתבקש להזדהות על ידי מנהל התעבורה, הוא היה לוחץ על מקש ה'זהה '. לחיצה על מקש זה יוצרת דופק 4 מיקרו שניות לאחר הדופק F2. זה יהווה מעגל סביב המטוס במסך הרדאר של ATC.

בהשוואה לרדאר הראשוני, ה- SSR הוא הרבה פחות חזק מכיוון שהוא לא עושה שימוש בגלים המשתקפים. ה- SSR כולל גם טווח של בערך 200 ננומטר. החסרונות כוללים היעדר קודים אפשריים. ניתן להשתמש רק ב- 4096 קודים. השימוש במצב S לעומת זאת נותן שילוב קוד הרבה יותר גבוה. למעלה מ- 16 מיליון קודים, כלומר. מצב S משתמש גם בקישורי תקשורת נתונים בכדי לשלוח מידע. המידע הנדרש ניתן לשלוח בצורה טקסטית בין המטוס לקרקע שיכולה להפחית מאוד את שידורי הרדיו, מה שהופך את המידע הרבה יותר ברור וקל יותר להבנה עבור שני הצדדים.


תשובה 2:

בואו נכניס כמה ויזואלים כדי לשפר את ההבנה שלכם מהי השפעתה של כל הטכנולוגיה הזו על המקומות שבהם היא באמת חשובה: מסך הרדאר של בקר התעבורה האווירית.

במסך רדאר ראשוני בלבד, אם לבקר יש 27 מטוסים באזור הטרמינל שלו, הוא פשוט יראה 27 מהירות על המסך שלו. הוא לא יידע איזו טיסה איזו טיסה.

אז בקרים נהגו לעתים קרובות לפנות לכלי טיס מסוים ברדיו VHF ולבקש מהם לפנות. כאשר הציצו על המסך, הם יכלו לראות רושם שהופך לכיוונו, וכעת הם ידעו שזה המטוס אליו פנו.

דמיין לעצמך לעשות זאת בשדות התעופה הצפופים של ימינו. למען הבטיחות, תצטרכו למקם את המטוס הרחק זה מזה, ובכך להפחית את תפוקת שדה התעופה.

ועבור שדה תעופה פירושו תפוקה כסף.

מכ"מ המעקב המשני הוביל להגדלת התפוקה בכך שהוא מאפשר למטוסים להיות קרובים יותר זה לזה, להגדיל את השימוש במרחב האווירי הנשלט ובכך לאפשר לעוד המראות ונחיתות רבות בזמן נתון.

זה נעשה על ידי הצגת נתונים רבים יותר, באופן סלקטיבי, על מסך הבקר.

מכ"ם מעקב משני Monopulse (MSSR), מצב S, TCAS ו- ADS-B הם שיטות מודרניות דומות למעקב משני.

לשידור קודמים (מצבים A ו- C) היו כמה בעיות שהיו צריכות לתקן. בשנת 1983 הוציא ICAO חוזר מייעץ, שתיאר את המערכת החדשה, הידועה כיום בשם S.

טכנולוגיית קישור נתונים לבקרת תנועה אווירית

נדרש גם משדר C או Mode S בכדי לעבוד על מערכת ההתנגשות ACAS או TCAS, שהיא חובה לכל הובלות מסחריות גדולות.

▲ על המסך מוצגים שני מטוסים: האחד ללא משדר (שמאל עליון), אשר פשוט נותן "החזרה גולמית" (ניפוח בודד) כשהוא נסחף על ידי קרן הרדאר, והשני מצויד בשידור משדר S "נועץ" (שנבחר) על ידי הבקר. כמות המידע העומד לרשותך מדהימה מכיוון שהנתונים רוכבים על קורות הרדאר הללו; זה נקרא למעשה "קישור נתונים". זכרו: הרעיון הוא להציג נתונים אלה לבקר בכל פעם שהוא זקוק להם; ו- SSR אינה התשובה היחידה. למעשה, בעוד מספר שנים, סביר להניח שהוא יוחלף על ידי מערכת מבוססת לוויין בשם ADS-B.

למעקב (לעקוב אחר המטוס איפה), SSR אינו התשובה היחידה. מערכת אחרת וטובה יותר ממתינה בכנפיים: ADS-B. ואז SSR ילך בדרך של התקליטור ומדפסת הקוראים מיקרופילם.

▲ בואו נבחן כעת לסימבוליית רדאר כלשהי. יעד מטוסים ירוקים הנוטט 7034 נמצא בגובה מדווח של 300ft (גובה LGAV) עם מהירות שטח של 150Kts. זוהי יציאה מ 03R המתגלגלת להמראה. הרדאר עדיין לא קישר את קוד הוואקוק עם חסימת נתוני הטיסה ומכאן שאין לו תווית מצורפת. כמו כן למטוס יש משדר שמתקשר עם הרדאר המשני (SSR) אך מכיוון שהרדאר הראשוני המוטס עליו אין עדיין קשר. כך שהמטרה המרובעת הריקה (רדאר משנית משנית) תתמלא למשולש תוך שניות ספורות והצבע ישתנה מירוק לציאן ברגע שבקר DEP ישתלט על המטוס הזה.

OAL778 העוברת בגובה 5600ft ממוקמת לכיוון FL110 ומטפסת (חץ למעלה) ישירות אל KEPIR (ממש ממזרח לנוברה). למטוס מהירות שטח מהירה של 204Kts, הקטגוריה בינונית (משקל), הנשלטת על ידי בקר DEP והיעד היא LGLM.

MDF201 שיצא 03R לאחר OAL778, מנוקה לגובה 9000 רגל העוברים 5500 רגל, מהירות שטח 166kts, קטגוריית אור, הנשלטת על ידי DEP והיעד הוא LGTS. היעד צהוב מכיוון שהוא נבחר כעת (ייעודי). מנעולי הנתונים הם יציבים (ללא מידע לסירוגין). הם מסתובבים סביב היעד כדי לא לחפוף בלחיצת כפתור קלה מאוד על לוח המקשים.

▲ רצף ILS 03L מוגדר כראוי עם הפרדה של 8 מייל. כלי טיס שהוקמו מועברים כבר לבקר TWRW Tower ואילו בקר ARR2 מקים אותם להקמת ILS03L. למטוסים המיועדים ליוון יש את היעד בתווית. למטוסים עם יעד בינלאומי כמו VEX41C - עוברים FL169 המיועדים ל -240 יש תיקון ה- FIR ליציאה (כלומר TUMBO) בחלק היעד של התווית. ריבועי המגנטה הם תשואות מכ"ם מזג האוויר של כמה עננים קלים.

▲ הנה תחנת צופה כך שכל מנעולי הנתונים הם בצבע ירוק (לא נשלטים מאותה מיקום). כניסת מכ"ם מזג האוויר מוזנת למערכת (כמה עננים קלים באותו יום עם צבע מגנטה). אתה יכול לראות מטוסים שנכנסים דרך NEMES מתקנים מערבה: DLH3420 עדיין עם בקר מגזר AC2, עובר את FL203 למטרה FL170. בקר הגישה ARR2 שולט ב- OAL170 עובר FL245 עבור FL210 ו- AZA732 תחת וקטורים של מכ"ם בכותרת ~ 080 עובר FL170 עבור FL110. מנהל אתונה ARR3 שולט ב- OAL663, 334 ו- 519, כשהם הוקמו על בסיס ILS של 03R, AFR2332 ו- AEE531A, כבר נמסרים לבקר Tower Tower TWRE. כפי שאתה יכול לראות, מכ"ם הגישה מציג גם את קו החוף של אתונה וגבהים עליונים בשטח. יש שכבה נוספת של מינימום גובה וקטור (MVA) שלא מופעלת כאן.

▲ מבט קרוב נוסף של בקרת גישה המתבצעת. נכון לעכשיו רק ה- OAL807 מעקב על ידי הבקר. כל האחרים נמצאים עם מגדל או יציאה. הבקר נתן ל- OAL807 ירידה מגובה 6000ft הנוכחי ל- 4000 ft אך המטוס עדיין לא יורד ולכן השלט נמצא בתווית שלו. יש לה מהירות מהירה של 205 ק"ט והיא כלי טיס בקטגוריית משקל בינוני.

▲ בתוך מגדל הטרקטורונים הגבוה ביותר בעולם: ונקובר YHC. במזג אוויר טוב ורע, הבקרים משתמשים בתצוגה חמודה במגדל המסייעת לעקוב אחר כל המטוסים באזור ומעבר לו. זה נקרא "מערכת תצוגת הרדאר העזר של Nav Canada", או NARDS. הנה אחיזת מסך של NARDS. אתה יכול לראות את הטיסות ב- YHC CZ, והכול עם "V" קטנים. המשמעות היא שהמטוסים טסים VFR. הם נשלטים על ידי "TH", או "Tower Tower." אתה יכול גם לראות תנועה אחרת באזור, במיוחד סביב YVR מדרום. אתה יכול לראות את מספר הטיסה, כגון "HR304" או רישום המטוס, "C-GSAS." גובה הטיסה מוצג ממש מתחת. לדוגמה, C-GSAS מציג את "007". פשוט הוסף 2 אפסים, וקבל 700 מטר. הוסף אפס אחד למספר ממש מימין ותקבל את מהירות המטוס. "13" הופך ל -130 בקשרים. יש גם מידע על שינויי כיוון וגובה בגובה "ההיפוך". עכשיו אתה יודע לקרוא תצוגת NARDS!


תשובה 3:

הרדאר הראשוני מציג ייצוג ויזואלי (blip) על מחוון מיקום התוכנית (היקף), המציין את המיקום הגאוגרפי של אובייקט ששיקף שבריר מהאנרגיה המועברת שנשלחה על ידי האנטנה המסתובבת. היעד פסיבי לחלוטין בתצוגה מסוג זה. עומס, או רעש חזותי, מחפצים נייחים (בניינים, שטח, מגדלים, גשרים) יכולים לפעמים להציף את התצוגה, ובכך להסוות את היעד המעניין ולהידרש לצעדים אחרים למעקב אחר המטרה.

הזן "רדאר משני". היעד הופך לשחקן "פעיל" על ידי העסקת משדר. במילים פשוטות, ההיקף מציג כעת יעד כמיקום הגיאוגרפי של האות המועבר על ידי היעד ומתקבל על ידי אנטנת הרדאר. כעת אם יש יותר מדי עומס על ההיקף, המפעיל צריך פשוט להפחית את שליטת "השג". סביר להניח כי מהירות הרדאר הראשונית תיעלם; היעד המשני, שנמצא במיקום משותף בהיקף עם מיקום ה- blip הראשי, מציל את היום ומציג את מיקום היעד.

כפי שניתן לשער, מכיוון שהרדאר הראשוני תלוי באנרגיה המשתקפת ואילו הרדאר המשני תלוי באנרגיה המגיעה "טרייה" ממשדר המטרה (למעשה "משדר", מכיוון שהוא רק "נובח" כאשר "מדגדג" על ידי טאטנת האנטנה של הרדאר על פני היעד ), לרדאר המשני יש טווח גדול יותר.

כאשר בקרים רוכשים ניסיון, הם לומדים את המאפיינים, היתרונות, המגבלות והמלכודות של שני סוגי התצוגה.