Есть два типа возвратов, которые отображаются на экране радара авиадиспетчера:
Вторичные данные , строго говоря, вовсе не являются радиолокационными «результатами», а, скорее, сигналами, автоматически транслируемыми транспондером самолета, содержащими закодированное местоположение, высоту, воздушную скорость, опознавательный знак, план полета, тип самолета и т. д., данные, извлеченные из бортовые приборы самолета. Они очень ценны, но, очевидно, могут использоваться только с воздушными судами, оснащенными функциональным транспондером, в котором указанный транспондер включен и передает неподдельные данные.
Первичные отражения , напротив, являются истинными отражениями радара — прямыми отражениями луча радара от поверхности самолета, птицы, облака, обломка, ракеты, дерева, НЛО, воздушного шара, градины или чего-то еще, что оказывается в поле зрения. воздуха в этот момент. Поскольку они просто требуют, чтобы объект находился там, где его может достичь луч радара, они очень полезны для отслеживания самолетов с нефункционирующими транспондерами (например, из-за общего отказа электрооборудования или просто неисправного транспондера ), самолетов в зонах боевых действий. (для которых передача опознавательного сигнала была бы отличным способом быть сбитым), части самолетов , стаи птиц или любые другие объекты, не оборудованные транспондером, которые хочется отслеживать.
Одно общее ограничение, данное для возвратов первичного радара, заключается в том, что они не предоставляют информацию о высоте, а только информацию о местоположении. Но это не имеет смысла, так как для определения положения цели необходимо знать ее угол места, азимут и расстояние относительно установки радара (без знания расстояния до цели она может находиться в любом месте вдоль линии, проходящей от места расположения радара до бесконечность; не зная его угла места, он мог быть расположен [в пределах высотных ограничений объекта, создающего цель] в любом месте по дуге окружности, простирающейся от горизонта до зенита на заданном расстоянии от радара; не зная его азимута, он может быть расположен в любом месте вдоль горизонтального круга с центром в небе непосредственно над радаром), и, если угол места, азимут,также фиксирует высоту цели, а не только ее местоположение. Кроме того, военные радары могут предоставлять и предоставляют информацию о высоте основных целей (в противном случае они были бы бесполезны, так как для перехвата вражеского самолета необходимо знать и его положение, и его высоту, а вражеский самолет вряд ли обяжет запрос радара предоставить сигнал радиомаяка). это очень помогло бы их сбить), что неоднократно оказывалось ценным; например, расследование несчастного случая, которое в конечном итоге привело к созданию самого первого AAR NTSB.использовали данные военного радара ПВО, чтобы определить, что Боинг-727, разбившийся в озере Мичиган, неуклонно опускался в воду, не выравниваясь, вместо того, чтобы подвергаться неконтролируемому отклонению от горизонтального полета, в то время как в последнее время первичные данные, полученные несколькими военными Радиолокационные станции в Массачусетсе показали, что рейс 990 EgyptAir вышел из первоначального пикирования, прежде чем совершить второе и последнее погружение.
Так что же мешает гражданским радарам УВД отображать информацию о высоте основных целей?
не зная его угла места, он мог находиться в любом месте по дуге окружности, проходящей от горизонта до зенита на заданном расстоянии от радара
Ну, не совсем. Самолеты, как правило, гораздо более ограничены в своем вертикальном расположении. Если есть возвращение с расстояния 30 миль, этот самолет не может быть над головой. (И радары обычно имеют максимальный угол возвышения луча, часто около 70 градусов).
Этот документ предполагает, что (по крайней мере, по состоянию на 1989 г.) определение угла места было очень сложно для первичного радара УВД. Это было возможно путем перекрестной корреляции информации из нескольких каналов, но это обычно не делалось. В документе основное внимание уделяется тому, насколько это было бы полезно для устранения помех от земли.
Даже если бы была доступна некоторая информация о высоте, эти данные не могли бы быть представлены диспетчерам, если бы они не обладали полезной точностью. Если бы точность была хуже, чем, скажем, 1500 футов, было бы это полезно?
Кроме того, военные радары могут предоставлять и предоставляют информацию о высоте основных целей.
Radartutorial предполагает, что вертикальная дискриминация (или 3D-радар) требует дополнительного оборудования и поэтому стоит дороже. Поскольку УВД может получать эту информацию с помощью вторичного радара, можно избежать затрат на ее сбор с помощью первичной трехмерной системы.
Помимо стоимости, старый трехмерный радар будет сканировать регион медленнее, чем двухмерный радар.
Первичный (2D) радар УВД определяет азимут и наклонное расстояние, но не угол места. Если вы используете наклонное расстояние в качестве горизонтального расстояния, оно будет несколько неточным, но, поскольку самолеты не летают так высоко (и вообще не должны быть выше 10 км над уровнем моря без работающего транспондера), ошибка минимальна — и Стандарты разделения учитывают это.
Добавление сканирования высоты (3D) увеличит стоимость и замедлит скорость сканирования, но ничего не добавит, когда большинство самолетов все равно имеют транспондеры, поэтому более эффективно жить с ограничениями.
Гражданский первичный радар наблюдения (PSR) не обеспечивает угол места, поэтому информация о высоте не может быть отображена. Таким образом, местоположение также не является точным, но это не имеет значения для целей УВД.
Гражданскому УВД не требуется информация о высоте или высоте для обеспечения разделения движения при использовании PSR. Они просто следят за тем, чтобы точки на экране не сталкивались. Для разделения движения вам не нужно знать точное положение самолета; пока графики разделены на 2D-экране, они будут разделены в 3D-мире. Типичные дисплеи PSR основаны на предположении о плоском мире; они отображают только азимут и дальность. Пока участки разделены на 5 морских миль, независимо от разницы высот между воздушными судами, они безопасно разделены для целей УВД.
Как вы правильно заметили, если вы хотите определить точное трехмерное положение самолета на основе первичного радара, вам нужны азимут, дальность и угол места. PSR, используемые гражданскими службами управления воздушным движением, не измеряют угол места, потому что для этого потребуется более сложное радиолокационное оборудование и, следовательно, оно будет более дорогим.
Дополнительная ценность угла места заключается в том, что можно измерить точное положение, включая высоту самолета. Однако это имеет ограниченное значение. В управлении воздушным движением вертикальное эшелонирование основано не на геометрической высоте, а на барометрической высоте или эшелоне полета. Используя угол места, первичный радар даст геометрическую высоту. Однако барометрическая высота, показываемая пилоту в кабине, может легко отличаться от геометрической высоты на несколько сотен или тысяч футов. Таким образом, для связи между УВД и пилотами геометрическая высота, измеренная первичным радаром, в основном бесполезна.
Самолеты разделены по вертикали путем размещения их на разных высотах / эшелонах полета на основе барометрического высотомера в самолете. Эта высота передается на вторичный радар, который позволяет отображать эту высоту и разделение на основе разницы высот. Это основа для обмена информацией о вертикальном местоположении между органами УВД и пилотами.
Короче говоря, затраты на добавление измерения угла места к гражданскому первичному радару УВД перевешивают преимущества.
Ограничения радаров УВД просты: они не предназначены для обеспечения большего, чем расстояние и курс для основных отражений.
PAR (радар точного захода на посадку) является примером радиолокационной системы, которая предоставляет информацию о высоте и сконфигурирована так, чтобы позволить диспетчеру предоставлять информацию о вертикальном заходе на посадку.
Существует множество радиолокационных систем, которые предоставляют информацию о высоте, например, в некоторых системах SAM (ракеты класса "земля-воздух"). Возможно, но кто-то не потратил дополнительные средства налогоплательщика на цели УВД.
Новые типы на рынке могут сделать это. См., например, Thales STAR-NG (опция измерения высоты), Hensoldt (ранее Airbus) ASR-NG, ...
Вы также можете модернизировать существующие радары, такие как FAA ASR-9, как вы можете увидеть, например, на веб-сайте Intersoft.
Однако существует ряд ограничений в характеристиках, и, что более важно, гражданские процедуры УВД не предназначены для высот, полученных PSR. Но даже если он не используется на практике, он все равно дает преимущество в отслеживании и подавлении помех.
Томас
Райан1618