Введение
Радарная система
Радар наблюдения за аэропортом (ASR) – это радарная система, используемая в аэропортах для обнаружения и отображения присутствия и положения воздушных судов в терминальной зоне, воздушном пространстве вокруг аэропортов. Это основная система управления воздушным движением в воздушном пространстве вокруг аэропортов. На крупных аэропортах она обычно контролирует движение в радиусе 60 миль (96 км) от аэропорта на высоте до 25 000 футов. Сложные системы на крупных аэропортах состоят из двух различных радарных систем – первичной и вторичной радиолокационной системы наблюдения. Первичный радар обычно состоит из большой вращающейся параболической антенны, которая сканирует вертикальным веерообразным лучом микроволн воздушное пространство, окружающее аэропорт. Он определяет положение и дальность до воздушных судов по микроволнам, отраженным обратно на антенну от поверхности самолета. Вторичный радиолокационный радиолокатор состоит из второй вращающейся антенны, часто установленной на первичной антенне, которая опрашивает транспондеры воздушных судов, которые передают радиосигнал, содержащий идентификацию самолета, барометрическую высоту и код аварийного состояния, который отображается на экране радиолокатора рядом с отражением от первичного радиолокатора. Это перемещаемый, твердотельный, всепогодный радар с двойным каналом, частотным разнесением, дистанционным управлением оператора и антенной с двойным лучом, установленной на мачте. Радар предоставляет диспетчерам информацию о дальности и азимуте воздушных судов в радиусе 60 морских миль. ASR 8 использовал клистрон в качестве усилителя мощности передатчика с нагрузкой 79 кВ и 40 А. Две рабочие частоты имеют минимальное разделение в 60 МГц. Обозначение US Army/Navy AN/GPN 20 относится к модифицированной версии ASR 8, используемой ВВС США, содержащей магнетрон в качестве передатчика. Для повышения стабильности частоты магнетрона настройка магнетрона управляется автоматической частотной коррекцией (AFC).
ASR-9
Нынешнее поколение радаров – ASR 9, разработанное компанией Westinghouse Electric Corporation и впервые установленное в 1989 году, с завершением установки в 1995 году. Военная номенклатура радара – AN/GPN 27. В настоящее время он используется в 135 местах и планируется продолжать его эксплуатацию как минимум до 2025 года. ASR 9 стал первым аэропортовским радаром наблюдения, способным обнаруживать погодные явления и воздушные суда одним и тем же лучом и отображать их на одном экране. Он оснащен цифровым процессором обнаружения движущихся целей (MTD), использующим доплеровский радар и карту помех, что обеспечивает расширенные возможности подавления наземных и погодных помех и сопровождения целей. Теоретически он способен одновременно отслеживать до 700 воздушных судов. Передатчик на клистронной лампе работает в диапазоне S между 2,5 и 2,9 ГГц с круговой поляризацией, пиковой мощностью 1,3 МВт, длительностью импульса 1 мкс и частотой повторения импульсов от 325 до 1200 импульсов в секунду. В случае возникновения помех на основной частоте он может быть переключен на вторую резервную частоту. Чувствительность приемника позволяет обнаруживать радиолокационную отражающую способность 1 м² на расстоянии 111 км, а разрешение по дальности составляет 450 футов. Антенна охватывает угол возвышения 40° от горизонта и имеет два волновода, формирующих два перекрывающихся вертикальных лепестка, отстоящих друг от друга на 4°; нижний луч передает импульс и используется для обнаружения удаленных целей вблизи горизонта, а верхний луч, предназначенный только для приема, обнаруживает более близкие воздушные суда на большей высоте с меньшим количеством наземных помех. Усиление антенны составляет 34 дБ, ширина луча – 5° по углу места и 1,4° по азимуту. Она вращается со скоростью 12,5 об/мин, обеспечивая сканирование воздушного пространства каждые 4,8 секунды. Электронная система двухканальная и устойчивая к отказам. Она оснащена подсистемой дистанционного мониторинга и технического обслуживания; при возникновении неисправности встроенная система тестирования обнаруживает и изолирует проблему. Как и все аэропортовские радары наблюдения, он имеет резервный дизель-генератор для продолжения работы при отключении электроэнергии.
ASR-11 или цифровой аэропортный радиолокационный радиолокатор (DASR)
Радар цифрового аэропорта (DASR) – это новое поколение полностью цифровых радаров, разрабатываемых для замены существующих аналоговых систем. Центр электронных систем ВВС США, Федеральное управление гражданской авиации США, армия США и военно-морской флот США закупили системы DASR для модернизации существующих радарных комплексов для Министерства обороны США (DoD) и гражданских аэродромов. Система DASR обнаруживает положение воздушных судов и погодные условия в районе гражданских и военных аэродромов. Гражданское обозначение этого радара – ASR 11. ASR 11 заменит большинство радаров ASR 7 и часть ASR 8. Военное обозначение радара – AN/GPN 30. Более старые радары, некоторые из которых эксплуатируются до 20 лет, заменяются для повышения надежности, предоставления дополнительных данных о погоде, снижения затрат на обслуживание, улучшения характеристик и обеспечения передачи цифровых данных в новые цифровые автоматизированные системы для отображения на дисплеях управления воздушным движением. ВВС Ирака получили систему DASR.
Системы отображения
Данные ASR отображаются на дисплеях системы автоматизации терминальных радаров (STARS) в диспетчерских вышках и помещениях управления радиолокационным заходом на посадку (TRACON), обычно расположенных в аэропортах. Система автоматизации терминальных радаров (STARS) – совместная программа Федерального управления гражданской авиации (FAA) и Министерства обороны (DoD), которая заменила автоматизированные радарные терминальные системы (ARTS) и другие устаревшие системы с ограниченной пропускной способностью на 172 объектах FAA и до 199 объектах DoD с радиолокационным управлением заходом на посадку и соответствующими вышками. STARS используется диспетчерами на всех терминальных радарных объектах в США для предоставления услуг управления воздушным движением (ATC) воздушным судам в терминальных зонах. Типичные услуги УВД в терминальных зонах определяются как район вокруг аэропортов, где обслуживаются взлетающие и прибывающие воздушные суда. Функции включают обеспечение эшелонирования воздушных судов, предупреждения о погодных условиях и управление воздушным движением на нижних эшелонах. Система разработана для обеспечения роста воздушного движения и внедрения новых функций автоматизации, которые повысят безопасность и эффективность Национальной воздушной системы (NAS) США. Радар аэропортового наблюдения начинает дополняться автоматической зависимой системой наблюдения (ADS-B) в США и других частях мира. По состоянию на весну 2011 года ADS-B функционирует на большинстве объектов УВД в США. ADS-B – это технология, основанная на GPS, которая позволяет воздушным судам передавать свои координаты, определенные по GPS, в системы отображения с частотой до одного раза в секунду, в отличие от одного раза в 5–6 секунд для радара малой дальности или одного раза в 12–13 секунд для медленно вращающегося радара большой дальности. FAA требует, чтобы ADS-B была полностью внедрена и доступна для NAS к 2020 году. Это позволит вывести из эксплуатации устаревшие радары с целью повышения безопасности и снижения затрат. По состоянию на 2011 год не существует окончательного списка радаров, которые будут выведены из эксплуатации в результате внедрения ADS-B.