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航空管制雷达

 

航空管制雷达的类型

航管使用的雷达分为两个系统,一类是我们前面所讲过的用于探测空中物体的反射式主雷达,我们称为一次雷达;另一类称为二次雷达,二次雷达实际上不是单一的雷达,而是包括雷达信标及数据处理在内的一套系统,它的正式名称是空中管制雷达信标系统(ATCRBS)。

一次雷达:

一次雷达可以分成三类:

机场监视雷达(ASR:Airport Surveillance Radar),它的作用距离为100海里,主要是塔台管制员或进近管制员使用。

航路监视雷达(ARSR:Air Route Surveillance Radar),设置在航管控制中心或相应的航路点上。它的探测范围在250海里以上,高度可达13000米。它的功率比机场监视雷达大,在航路上的各部雷达把整个航路覆盖,这样管制员就可以对航路飞行的飞机实施雷达间隔。

机场地面探测设备(ASD),它的功率小,作用距离一般为1英里,主要用于特别繁忙机场的地面监控,它可以监控在机场地面上运动的飞机和各种车辆,塔台管制员用来控制地面车辆和起降飞机的地面运行,保证安全。它主要的作用是在能见度低的时候提供飞机和车辆的位置信息,由于它的价格较高,机场通常没有这种设备。

二次雷达(Secondary Surveillance Radar--SSR)

也叫做空管雷达信标系统(ATCRBS:Air Traffic Control Radar Beacon System)。它最初是在空战中为了使雷达分辨出敌我双方的飞机而发展的敌我识别系统,当把这个系统的基本原理和部件经过发展后用于民航的空中交通管制后,就成了二次雷达系统。

管制员从二次雷达上很容易知道飞机的编号、高度、方向等参数,使雷达由监视的工具变为空中管制的手段,二次雷达的出现是空中交通管制的最重大的技术进展,二次雷达要和一次雷达一起工作,它的主天线安装在一次雷达的上方,和一次雷达同步旋转。

二次雷达发射的脉冲是成对的,它的频率是1030MHz,每一对脉冲之间的时间间隔是固定的,这个间隔决定了二次雷达的模式。目前民航使用的是两种模式,一种间隔为8毫秒,称为A模式;另一种间隔21毫秒,称为C模式。

二次雷达系统的另一重要组成部分是飞机上装的应答机,应答机是一个在接受到相应的信号后能发出不同形式编码信号的无线电收发机,应答机在接收到地面二次雷达发出的询问信号后,进行相应回答。这些信号被地面的二次雷达天线接收,经过译码,就在一次雷达屏幕出现的显示这架飞机的亮点旁边显示出飞机的识别号码和高度,管制员就会很容易地了解飞机的位置和代号。为了使管制员在询问飞机的初期就能很快地把屏幕上的光点和所对应的飞机联系起来,机上应答机还具有识别功能,驾驶员在管制员要求时可以按下“识别”键,这时应答机发出一个特别位置识别脉冲(SPI),这个脉冲使地面站屏幕上的亮点变宽,以区别于屏幕上的其他亮点。

20世纪70年代初计算机技术和雷达结合实现了航管雷达的全自动化。这种系统把一次雷达和二次雷达的数据都输人数据处理系统,高速运转的计算机接收三个方面来的数据,第一是一次雷达的雷达信息,第二是二次雷达来的信标信息,并把它转换成数字码,第三是由航管中心输入的飞行进程数据,即飞行计划的各种数据。这个系统跟踪一架飞机时,如果它的飞行计划已经报告给航管中心,这时计算机中已经存储了有关数据,在显示屏幕上就会把这架飞机的下一步预计的位置和高度显示出来,管制员就可以完全脱离进程单,直接在雷达屏幕上得到飞机的全部有关数据。这个系统极大改善了空中管制环境,提高了管制效率。

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