Sekundárního radaru nebo SSR ( Secondary Surveillance Radar ) je zařízení radar z řízení letového provozu , že „dotazuje“ na obloze. Zkratka IFF , neboť jsem DENTIFIKACE F RiEnd zlato F OW (Identification Friend-Foe) se rozumí elektronický přístroj, který vyvinuli spojenci v průběhu druhé světové války se, radarové výslechu, jaké letadlo „přátele“ nebo „nepřátele“ .
Toto zařízení bylo od té doby vylepšeno, přinejmenším pro civilní použití, a vedlo k transpondérům (sekundární radarový výslech v režimu A, B nebo C) . V závislosti na způsobu použitém radarový operátor na zemi může identifikovat zařízení s kódem přiděleným předem (SQUAWK) a získat svou pozici, letová hladina ( svislý výchozí 1013 hPa ): režim C . Jeho průběh a rychlost vypočítává radar. Tyto transpondéry těchto rovin , které se nacházejí v dosahu reagovat. Odpovědi letadla jsou zachyceny anténou sekundárního radaru, jsou analyzovány a zpracovány elektronicky a následně vizualizovány na obrazovkách řídících letového provozu .
Tento typ radaru umožňuje určit, stejně jako všechny radary, polohu letounu pomocí ložiska a vzdálenosti vzhledem k anténě. Sekundární radar má několik jedinečných výhod. Protože je potřeba detekovat transpondér sekundárním radarem, budou zobrazeny pouze příslušné grafy a neobjeví se překážky nebo ptáci, čímž se zabrání „vizuálnímu znečištění“ obrazovky operátora radaru. Další výhodou je skutečnost, že lze data přenášet do radarového systému. Data závisí na režimu transpondéru používaném letadlem a schopnostech radarové antény.
IFF umožňuje mimo jiné získat výšku letadla pomocí dotazovacího režimu. Režim dotazování 3 / C je přímo spojen s výškoměrem zařízení. Radar IFF je záměrně velmi malý. Ve skutečnosti to nevyžaduje tolik energie jako primární radar:
- primární radar vysílá vlnu, která se odráží od cíle (letadla), a poté se vrací ke zdrojové anténě (radarový vysílač). Signál proto prochází úplnou okružní cestou a po celé této cestě prochází útlumem. Signál vyzařovaný radarovou anténou proto musí být dostatečně silný, aby odolal takovému útlumu ( šíření rádiových vln ), zatímco letoun je zcela „pasivní“.
- sekundární radar mezitím vysílá dotaz do letadla, které zase vydává kódovanou odpověď. Letadlo je „aktivní“. Každý z těchto signálů proto cestuje pouze jednou, když je vzdálenost oddělující zdroj od cíle (vnější cesta pro zdrojový / cílový signál, zpětná cesta pro cílový / zdrojový signál). Radarová anténa proto nepotřebuje tolik energie jako v případě primárního radaru, protože signál projde útlumem pouze na vnější cestě.
Sekundární radar vysílá dva nebo tři impulsy k vyslýchání letadel letících v sektoru řízení letového provozu. Časový odstup mezi dvěma impulsy určuje použitý režim a položenou otázku. Transpondér zařízení reaguje řadou kódovaných pulzů. Běžně se používají vojenské a civilní režimy (A, C a S), zatímco režimy B a D jsou definovány, ale nepoužívají se.
| Móda | Čas P1-P3 | Výklad |
|---|---|---|
| 1 | 3 µs | vojenská identifikační mise |
| 2 | 5 µs | vojenská identifikace |
| 3 a A. | 8 µs | identifikace |
| VS | 21 µs | nadmořská výška |
| D | 25 µs | není definovaný |
| S | tři pulsy s variabilním oddělením |
vícenásobné použití |
Režim A je nejjednodušší režim přenosu dat mezi letounem a zemí. Jedinou přenášenou informací je kód SSR se čtyřmi číslicemi mezi 0 a 7. Kód se zobrazí na radaru na displeji řadiče. Každému letadlu je přiřazen jedinečný kód, takže tento kód umožňuje navázat vztah mezi grafem a letadlem a s jistotou identifikovat, že tento graf odpovídá tomuto letadlu. Tomu se říká radarová identifikace . V režimu A má proto ovladač polohu letounu a prostředky radarové identifikace.
Režim Charlie je stále nejpoužívanějším v roce 2012 . Stejně jako režim A vyžaduje volací značku letadla, ale vyžaduje informace o nadmořské výšce. Tato data se měří v letadle, přenášejí se do radaru a poté se zobrazují na obrazovce řídicí jednotky. Na současných transpondérech se často označuje jako „Alt“ .
Režim S je stále vývojem sekundárního radaru. Počet kódů dostupných v režimech A a C je omezený (pouze 4096 kódů) a pro aktuální potřeby se stává nedostatečným. Režim S proto umožňuje skutečné datové spojení. Kromě kódu přiděleného řídícím a nadmořské výšky dané altikodérem se přenáší registrační nebo volací značka letadla. Lze přenášet libovolná data, a to jak z letadla na zem, tak ze země do letadla. Aplikace jsou četné.
IFF plní ve vojenských letadlech stejné funkce jako transpondér. Přidává funkci vojenské identifikace přítele / nepřátelské identifikace. Existují různé vojenské režimy: 1, 2, 3, 3C, 4 a 5. Režimy 3 a 3C jsou vojenskými ekvivalenty režimů Alfa a Charlie. Režimy 1, 2, 4 a 5 jsou výhradně vojenské. Režimy 4 a 5 jsou šifrovány a režim 5 umožňuje skutečný počítačový dialog.
Impulsy vysílané radarem se nacházejí nejen ve směru hlavního paprsku, ale také v menší míře kolem radaru podle radiačního vzoru antény. Dotazovací signál jednoho nebo více postranních laloků má dobrou šanci, že bude vnímán anténou letadla za letu a že spustí činnost transpondéru. Zařízení umístěné v dráze hlavního paprsku a sekundárních laloků tak uvidí jeho transpondér reagovat na dotazování každého laloku poměrně intenzivně.
Odpověď z výslechu postranního laloku se zobrazí na obrazovce radaru ve směru, ve kterém je v té době hlavní paprsek, a ve stejné vzdálenosti od radaru jako dříve reakce hlavního paprsku. Operátorovi radaru se tedy bude zdát, že kolem radaru tedy existuje několik stejně vzdálených cílů se stejnou identifikací. V extrémním případě, kdy je letoun velmi blízko radaru, bude transpondér nepřetržitě aktivován během úplného otočení antény a jeho reakce vytvoří prsten na displeji PPI .
Existují dvě jednoduché techniky potlačení postranního laloku: potlačení výslechu a potlačení příjmu. Existuje další technika ke snížení vlivu falešných odpovědí způsobených vícenásobným odrazem radarového paprsku: vylepšené potlačení postranních laloků při výslechu.
Smazat na dotazSekundární radar má obvykle dvě antény: hlavní směrovou anténu a druhou všesměrovou. První vydává dva impulzy v dotazovacím režimu (P1 a P3), jejichž časový odstup odpovídá položené otázce. Tato anténa má tenký hlavní paprsek, řádově 2 ° až 3 ° v azimutu, kde koncentruje svoji energii. Všesměrová anténa vyzařuje „kontrolní“ pulz P2 izotropně , hned za pulzem P1. Tento puls musí být mnohem slabší než pulzy hlavního paprsku P1 a P3.
Impulzy P1 a P3 jsou také emitovány v sekundárních lalocích, ale s mnohem nižší intenzitou. Z toho vyplývá, že poměr mezi intenzitami P1 a P2 bude proto menší, pokud je letadlo přijme ze směru sekundárního laloku:
Princip je podobný principu potlačení dotazování: signály vyslané transpondérem letadla budou intenzivnější, pokud jsou zachyceny hlavním lalokem směrové antény než jeho sekundárními laloky. Opět potřebujete stejné dvě antény, každá připojená ke stejným přijímačům, a komparátor . Porovnáním amplitudy signálu přicházejícího ze dvou receptorů je možné odlišit odezvy vycházející z postranních laloků od od hlavního laloku:
Sekundární radary se používají v prostředí plném reflexních konstrukcí (hangáry, letiště , ploty atd.). Dotazovací zpráva a odezva od letadla za letu mohou být odraženy od těchto povrchů s dostatečným výkonem, aby se přidaly k přímým signálům, což způsobí „duchy“ na obrazovce radaru ve špatné vzdálenosti a směru.
Metoda zvaná „vylepšené potlačení postranního laloku dotazování“ většinu z toho eliminuje. V tomto případě je puls P1 emitován kromě P2 také všesměrovou řídicí anténou. V případě, že směrová anténa směřuje k letounu, P1 této antény plus P1 se sčítají, což se rovná případu potlačení při výslechu. Na druhou stranu v ostatních směrech letadlo za letu přijímá pár P1-P2 přímo z řídicí antény a protože oba mají stejnou intenzitu (P1 = P2), odpovídač na dotaz nereaguje. To vypne transpondér na určitou dobu, během které časové impulzy, které by se mohly odrážet od překážek a cestovat delší cestou, neobdrží odpověď.
Potlačení rušeníOdpovědi transpondéru trvají 20,3 us a jsou tvořeny 15 pulzy, které obsahují požadovanou informaci, oddělené od sebe 1,45 us . Hlavním problémem rušení sekundárního radaru je překrývání odpovědí ze dvou blízko sebe umístěných letadel nebo příjem vyžádaných odpovědí do jiných pozemních komunikačních systémů. Je rozdělena na synchronní a asynchronní rušení.
OvoceVšechny sekundární radary vysílají na frekvenci 1030 MHz a transpondéry reagují všesměrově na frekvenci 1090 MHz . Tyto standardní frekvence umožňují letadlům pohybovat se z jedné zóny řízení letového provozu do druhé, aniž by bylo nutné pokaždé měnit parametry jejich odpovídače, ale tuto odezvu však mohou zachytit všechny sekundární radarové přijímače nebo radary. umístěný v oblasti záření palubního vysílače.
Přijímač stanice B bude tedy schopen detekovat odpověď na dotaz ze stanice A, jakmile se cíl C najde v zóně překrytí pokrytí A a B. Aby se vyloučily falešné odpovědi, všechny zprávy přijaté jedním radarovým pulzem jsou porovnány se zprávami z následujícího pulzu. Budou zachovány pouze odpovědi přicházející ze stejných pozic z jednoho pulzu do druhého, protože odpovídají výslechu sekundárního radaru. Ostatní, nazývané „asynchronní reakce“ nebo „ovoce“ (na F ALSE R eplies U n-synchronizované I n T ime ), bude náhodně umístěny a odstraněny.
SpleťJedná se o reakce, které se navzájem překrývají, takže je obtížné je přiřadit k určitému konkrétnímu letadlu. Pocházejí z transpondérů dvou letadel velmi blízko u sebe, na dálku nebo v azimutu, a které proto společně dorazí k radaru. Tento jev je asynchronní, když vzdálenost mezi dvěma zařízeními není násobkem časového rozdílu mezi impulsy obsaženými v jejich odpovědích. Různé pulsy prvního zařízení a pulzů druhého zařízení se nepřekrývají, ale střídají se v přijaté zprávě. Je možné je oddělit střídavým přiřazením k jednomu nebo druhému zařízení v paměti.
Zapletení je synchronní v případě, že vzdálenost mezi dvěma zařízeními je násobkem časového rozdílu mezi impulsy obsaženými v jeho zprávě. Tyto dvě zprávy se poté superponují přesně z jednoho z pulzů. Není možné zjistit, ke které odezvě impulsy patří, a dekódování zprávy dává náhodný výsledek. Tyto reakce proto musí být vyloučeny.
Jakmile jsou data filtrována, jsou odeslána do centra, které tyto informace potřebuje. Podstoupí léčbu, která plní několik funkcí. Prvním je zvýšení přesnosti informací smícháním informací z několika radarů. Křížovou kontrolou informací je upřesněna poloha letadla. Poté se provede srovnání s předchozími informacemi, aby se určil směr letounu a jeho rychlost. Tyto informace se poté zobrazí na displeji radaru.
Skutečnost, že je třeba sledovat palubní zařízení, činí sekundární radar nevhodným pro vojenské použití. Pro vyčerpávající detekci bude upřednostňován primární radar .