ES2590781T3 - Radar secundario de vigilancia con una gran tasa de actualización - Google Patents

Radar secundario de vigilancia con una gran tasa de actualización Download PDF

Info

Publication number
ES2590781T3
ES2590781T3 ES15162334.5T ES15162334T ES2590781T3 ES 2590781 T3 ES2590781 T3 ES 2590781T3 ES 15162334 T ES15162334 T ES 15162334T ES 2590781 T3 ES2590781 T3 ES 2590781T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
antenna
subsystem
subsystems
antennas
ssr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES15162334.5T
Other languages
English (en)
Inventor
Philippe Billaud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2590781T3 publication Critical patent/ES2590781T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/78Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe
    • G01S13/781Secondary Surveillance Radar [SSR] in general
    • G01S13/782Secondary Surveillance Radar [SSR] in general using multimoding or selective addressing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/005Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing two patterns of opposite direction; back to back antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/02Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing sum and difference patterns
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/04Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying one co-ordinate of the orientation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Radar secundario que consta al menos de un primer subsistema (10A) y de un segundo subsistema (10B) que integran cada uno unos medios de emisión de las interrogaciones, de recepción y de tratamiento de señales en respuesta que realizan una función radar SSR de vigilancia, siendo el segundo subsistema (10B) apto para funcionar en redundancia con el primer subsistema (10A), realizando los dos subsistemas simultáneamente dicha función radar de vigilancia, constando dicho radar secundario de: - una primera antena (21, 43, 51, 53), apta para moverse en rotación, acoplada al primer subsistema (10A) a través de una junta (23) giratoria, y de una segunda antena (22, 44, 52, 54) acoplada al segundo subsistema (10B) a través de dicha junta giratoria, siendo los planos principales de dichas antenas mecánicamente solidarios y estando montadas espalda con espalda; - unos medios (7, 27, 28) de difusión de los datos extraídos de los dos subsistemas, actualizándose los datos extraídos de cada subsistema en cada vuelta de antena, caracterizado porque un elemento (43, 53) de radiación posterior constitutivo de la primera antena (21, 51) está colocado en el plano de la segunda antena (22, 52) y un elemento (44, 54) radiante constitutivo de la segunda antena (22, 52) está colocado en el plano de la primera antena (21, 51), intercambiándose los dos subsistemas (10A, 10B) en cada vuelta de antena los bloques SSR/Modo S y la información obtenida con los blancos en modo S y los números de las pistas creadas en esta vuelta para asegurar una perfecta similitud entre los dos subsistemas.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
DESCRIPCION
Radar secundario de vigilancia con una gran tasa de actualizacion
La presente invencion se refiere a un radar secundario de vigilancia con una gran tasa de actualizacion.
Los radares secundarios de vigilancia espedficos del mercado civil del ATC (Air Traffic Control, control de trafico aereo), que se podra llamar a continuacion radares SSR (“Secundary Surveillance Radar”), que funcionan esencialmente en Modo S tienen como mision llevar a cabo una vigilancia del espacio aereo segun las exigencias de calidad definidas por las autoridades del control aereo.
Un problema tecnico que hay que resolver es el aumento de la tasa de actualizacion de las posiciones dadas por un radar secundario SSR, aplicable principalmente para un radar secundario que funciona de forma autonoma pero tambien para un radar secundario montado con un radar primario.
Existe la necesidad creciente del mercado civil del ATC de una actualizacion de la posicion de los blancos con una tasa mas alta. En efecto, la precision de medicion de la posicion de un blanco pierde su interes cuando la evolucion de su trayectoria posible entre dos actualizaciones sucesivas se vuelve dominante. Por supuesto, es en las fases delicadas de aproximacion a los aeropuertos cuando mas se expresa esta necesidad.
Esta tasa de actualizacion mas alta de la informacion secundaria debe alcanzarse cumpliendo al mismo tiempo con las caractensticas y restricciones requeridas por las autoridades del ATC.
Los subsistemas de los radares primarios pSr y de los radares secundarios SSR/Modo S actualizan la informacion de posicion de los blancos una vez por vuelta de antena y no permiten responder a esta necesidad sin tener que encontrar un equilibrio en detrimento de la distancia instrumentada y del numero de modos diferentes actualizados en cada vuelta en particular.
Actualmente se puede asegurar una tasa suficientemente alta mediante los sistemas de vigilancia ADS-B (Sistema de Vigilancia Dependiente Automatica, por sus siglas en ingles) y los sistemas de multilateracion MLAT. En particular, los sistemas ADS-B y MLAT aspiran a un tiempo de actualizacion de posicion del orden del segundo.
Para estos dos sistemas, es el equipo del blanco y su facultad para emitir respuestas periodicas no solicitadas los que se explotan, pudiendo ser este equipo un transpondedor equipado con un GPS en particular. De esto se deriva que todos los blancos no son identicos en su nivel de informacion. En particular, estos sistemas no permiten extraer datos en Modo S seleccionados por los operadores como se requiere para cumplir con el nivel ya estandar en ATC de Vigilancia Mejorada en Modo S (EnHanced mode S Surveillance, EHS) a causa de sus limitaciones intrmsecas.
El documento Jp 2007 171037A describe un radar secundario capaz de aumentar el numero de blancos tratados. El documento JP S62 88979 describe un procedimiento para reducir la tasa de actualizacion de un video del radar.
Un objetivo de la invencion es, en particular, permitir la realizacion de un radar ATC secundario autonomo que produce una muy alta tasa de actualizacion de las posiciones de los lancos con una extraccion de los datos en Modo S seleccionada por los operadores. Para ello, la invencion tiene por objeto un radar secundario que consta al menos de un primer subsistema y de un segundo subsistema que integran cada uno unos medios de emision de las interrogaciones, de recepcion y de tratamiento de senales en respuesta que realizan una funcion radar de vigilancia SSR, siendo el segundo subsistema apto para funcionar en redundancia con el primer subsistema, realizando los dos subsistemas simultaneamente dicha funcion radar de vigilancia, constando dicho radar secundario de:
- una primera antena, apta para moverse en rotacion, acoplada al primer subsistema a traves de una junta giratoria y de una segunda antena acoplada al segundo subsistema a traves de dicha junta giratoria, siendo los planos principales de dichas antenas mecanicamente solidarios y estando montados espalda con espalda, estando un elemento radiante posterior constitutivo de la primera antena colocado en el plano de la segunda antena y estando un elemento radiante constitutivo de la segunda antena colocado en el plano de la primera antena;
- unos medios de difusion de los datos extrafdos de los dos subsistemas, actualizandose los datos extrafdos de cada subsistema en cada vuelta de antena.
El radar secundario consta, por ejemplo, de unos medios de combinacion de pistas extrafdas de los dos subsistemas, transmitiendo dichos medios de combinacion las pistas combinadas a los medios de difusion. Los medios de emision, de recepcion y de extraccion de cada subsistema difunden, por ejemplo, sus bloques al rastreo asociado asf como al del otro subsistema.
Los dos subsistemas se intercambian, por ejemplo en cada vuelta de antena, los bloques SSR/Modo S y la informacion obtenida con los blancos en modo S y los numeros de las pistas creadas en esta vuelta para asegurar una perfecta similitud entre los dos subsistemas.
En una forma de realizacion posible, cada una de las dos antenas consta de tres canales, un canal (!) suma, un canal (A) diferencia y un canal (Q) de control, asignandose parcialmente el canal de control al elemento radiante posterior, transfiriendose las senales procedentes de dichos canales hacia los medios de emision y de recepcion de dichos subconjuntos a traves de la junta giratoria.
En otra forma de realizacion posible, cada una de las dos antenas consta de dos canales, un canal (!) suma y un canal (A/Q) diferencia y control, asignandose parcialmente el canal diferencia y control al elemento radiante posterior, transfiriendose las senales procedentes de dichos canales hacia los medios de emision y de recepcion de dichos subconjuntos a traves de la junta giratoria.
En una forma de realizacion posible, las antenas son del tipo LVA (del ingles Large Vertical Aperture), de amplia
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
apertura vertical. En otra forma de realizacion posible, las antenas son de tipo abierto.
El radar consta, por ejemplo, de una placa de masa y/o de un absorbente de hiperfrecuencia que separa las dos antenas, incrementandose el aislamiento entre las dos antenas por dicha placa de masa y/o dicho absorbente de hiperfrecuencia.
Las secuencias de interrogacion de los dos subsistemas son, por ejemplo, identicas y estan sincronizadas de modo que los momentos de interrogacion de cada uno de los dos subsistemas esten temporalmente desplazados. Las secuencias de interrogacion constan de unos periodos “All Call” (llamada general) seguidos de periodos “Roll Call” (llamada selectiva), los periodos de interrogacion “Roll Call” de un subsistema se inician, por ejemplo, sustancialmente a mitad de periodo de los periodos de interrogacion “Roll Call” del otro subsistema.
Se mostraran otras caractensticas y ventajas de la invencion por medio de la descripcion que viene a continuacion, hecha en relacion con los dibujos adjuntos, que representan:
- la figura 1, un ejemplo de arquitectura de un radar SSR segun la tecnica anterior;
- la figura 2, un ejemplo de arquitectura de un radar SSR segun la invencion;
- la figura 3, otro ejemplo de realizacion de un radar SSR segun la invencion;
- la figura 4, un ejemplo de realizacion de un sistema de antenas de un radar SSR segun la invencion;
- la figura 5, otro ejemplo de realizacion de un sistema de antenas de un radar SSR segun la invencion.
La figura 1 presenta un ejemplo de arquitectura de un radar SSR autonomo, segun la tecnica anterior. Existen dos arquitecturas ATC clasicas de radar secundario. En una primera configuracion, el radar SSR esta montado en una misma estructura con un radar primario, compartiendo todos los recursos de funcionamiento. En una segunda configuracion, el radar SSR es autonomo, esta montado solo.
Estas dos arquitecturas ATC clasicas constan de un mismo sistema 11 SSR/Modo S, basado en dos subsistemas 10A, 10B con estructuras identicas. Estos dos subsistemas se explotan en redundancia pasiva. Un subsistema 10A esta conectado en la antena 1, a traves de un conmutador 2 de hiperfrecuencia y de una junta 3 giratoria, mientras que el segundo subsistema 10B recibe los bloques del primer 10A, que esta activo, para mantener actualizado su rastreo, con el unico objetivo de reducir el tiempo de perdida de servicio en una conmutacion de un subsistema al otro, en caso de avena o de una accion de mantenimiento del primero. La posicion de los blancos se actualiza una vez por vuelta de antena.
La antena 2, que se llamara de aqrn en adelante antena SSR, es una antena de amplia apertura vertical, denominada LVA, que es compatible con las funciones ATC de vigilancia SSR pero tambien con unas funciones de identificacion IFF (del ingles, Identification Friend or Foe). Esta asegura la radiacion de las interrogaciones SSR/Modo S y la captacion de las respuestas procedentes de los transpondedores de las aeronaves.
La junta 3 giratoria tiene tres rodillos Rf para los tres canales de la banda L del radar SSR: el canal I suma, el canal A diferencia y el canal Q de control, que se mencionaran a continuacion.
El tratamiento secundario SSR esta localizado en una cabina 11 que incluye los subsistemas 10A, 10B redundantes. El conmutador 2 de hiperfrecuencia que conmuta una u otra de estas funciones en la antena esta, por ejemplo, situado dentro de esta cabina 11.
Cada subsistema SSR, redundante, consta de una unidad 5A, 5B de elaboracion y de emision de las interrogaciones, de recepcion de las respuestas, de tratamiento de la senal y de extraccion de los bloques SSR/Modo S y de una unidad 6A, 6B de rastreo. La primera unidad 5A, 5B consta, en particular, de:
- un generador que elabora las interrogaciones SSR/Modo S en funcion de las tareas que hay que llevar a cabo con los blancos previstos presentes en el lobulo principal de la antena SSR;
- un emisor que convierte en senales RF de gran potencia las interrogaciones que tiene que irradiar la antena;
- un receptor que desmodula las senales RF recibidas por la antena;
- un tratamiento de la senal que opera sobre las respuestas recibidas en el lobulo principal de la antena;
- un extractor que constituye un bloque a partir de las detecciones elementales (respuestas).
La segunda unidad 6A, 6B consta, en particular, de:
- una funcion de asociacion y de rastreo de los bloques segundarios SSR;
- una gestion de las desviaciones y de la supervision en particular.
Las salidas de las unidades 6A, 6B estan unidas a traves de las interfaces 7 a unos medios de visualizacion y/o de mando o control y/o de desviacion de las pistas SSR para los usuarios.
La redundancia se caracteriza, por lo tanto, por el hecho de que entre los canales A y B, uno se considera como maestro y el otro como esclavo, siendo los dos roles perfectamente intercambiables.
La redundancia pasiva se caracteriza en una estructura redundante por el hecho de que solo uno de los canales (el maestro) esta activo.
En un instante dado, como se representa en la figura 1 en la que el canal A es maestro y el canal B esclavo, solo el subsistema SSR/Modo S maestro, el subsistema 10A, esta unido a la antena SSR a traves del conmutador 2 de hiperfrecuencia. Este emite las interrogaciones y trata las respuestas. El extractor del canal 10A maestro difunde los bloques extrafdos hacia el canal 10B esclavo para la actualizacion de su rastreo. Las funciones de emision, de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
recepcion y de extraccion del canal 10B esclavo estan desactivadas, estando el canal esclavo solo activo para la actualizacion de su rastreo. En esta redundancia pasiva, el canal esclavo se vuelve activo tomando el relevo del canal 10A maestro si este ultimo se avena.
La antena SSR, del tipo LVA, tiene por ejemplo una envergadura del orden de nueve metros para una altura del orden de un metro. Se pueden utilizar otros tipos de antenas, en particular de menor tamano, de tipo abierto o LVA en la gama de envergadura de 4 metros, por ejemplo.
La figura 2 presenta un ejemplo de realizacion de un radar SSR segun la invencion. En este ejemplo de realizacion, el radar utiliza el sistema SSR disponible dentro de la cabina 11 tal como se ha descrito en el radar de la figura 1. De manera mas particular, el radar secundario segun la invencion explota simultaneamente los dos subsistemas 10A, 10B, realizando una redundancia activa. De este modo, cada subsistema 10A, 10B se explota de forma activa, es decir que las unidades 5A, 6A, 5B, 6B de los dos subsistemas realizan simultaneamente emisiones, recepciones y extracciones SSR y rastreos SSR.
Una primera antena 21 SSR esta acoplada al primer subsistema 10A y una segunda antena 22 SSR esta acoplada al segundo subsistema 10B, a traves de una junta 23 giratoria. Las dos antenas 21, 22 estan montadas espalda con espalda.
Para permitir el funcionamiento simultaneo de los dos subsistemas SSR, deben realizarse las siguientes adaptaciones:
- la junta giratoria consta de tres rodillos RF adicionales en la banda L con el fin de que el conjunto permita el paso de los canales I, A, Q entre la primera antena 21 y el primer subsistema 10A, y entre la segunda antena 22 y el segundo subsistema 10B;
- el conmutador de hiperfrecuencia se suprime a causa del funcionamiento simultaneo de los dos subsistemas;
- los extractores de los dos subsistemas:
- forman los bloques de su canal;
- difunden sus bloques al rastreo de su subsistema en cada vuelta de antena;
- difunden sus bloques al rastreo del otro subsistema en cada vuelta de antena;
- difunden, por ejemplo, el numero de las nuevas pistas para asegurar el mismo numero de pista entre dos subsistemas para que los dos subsistemas se vean con un unico dispositivo funcional;
- difunden las pistas a los usuarios a traves de las desviaciones habituales.
En una primera forma de realizacion posible, cada subsistema asegura la difusion de sus bloques extrafdos, realizandose la actualizacion a la velocidad de rotacion del sistema de antenas, a traves de una interfaz 27, 28 de usuario como se ilustra en la figura 2, estando la salida de cada interfaz de usuario desplazada una media vuelta de antena con respecto a la otra interfaz de usuario.
En otra forma de realizacion, ilustrada en la figura 3, los subsistemas 10A y 10B transmiten las pistas procedentes del rastreo 6A, respectivamente las pistas procedentes del rastreo 6B, a un dispositivo 26 que asegura la combinacion de las pistas y las difunde con una tasa de actualizacion igual a dos veces la velocidad de rotacion del sistema de antenas, a traves de una interfaz 7 de usuario.
En ambos casos, la posicion de los blancos se actualiza dos veces por vuelta de antena, conduciendo de este modo a una tasa de actualizacion duplicada cumpliendo al mismo tiempo las restricciones requeridas por el ATC.
En caso de avena de un subsistema, el radar continua funcionando actualizando las pistas a la velocidad de rotacion del sistema de antenas mientras el subsistema averiado no este reparado. Si no se acepta este tiempo de funcionamiento degradado y se desea garantizar de forma permanente una tasa de actualizacion igual a dos veces la velocidad de rotacion del sistema de antenas en caso de avena, se puede duplicar el sistema (11).
La figura 4 ilustra un ejemplo de realizacion de un sistema de antenas de un radar secundario segun la invencion. El sistema de antenas esta compuesto por dos antenas 21, 22 secundarias montadas espalda con espalda, es decir que sus lobulos principales estan apuntados en direcciones opuestas. Las dos antenas son identicas, siendo un objetivo tener el mismo comportamiento y los mismos rendimientos para los dos subsistemas. En el ejemplo de la figura 4, cada antena esta compuesta por una red de barras radiantes. Una barra 43, un elemento radiante, constitutiva de la primera antena 21 esta dispuesta en el plano frontal de la segunda antena 22. Este elemento 43 radiante, situado en la parte posterior del panel principal de la antena 21, permite llevar a cabo una funcion de control, en particular en lo que se refiere a la situacion geografica de los transpondedores captados. Del mismo modo, una barra 44 radiante, constitutiva de la segunda antena 22 esta dispuesta en el plano frontal de la primera antena 21, lo que tambien permite llevar a cabo una funcion de control.
Las antenas de la figura 4, del tipo LVA, tienen una gran envergadura. Esta envergadura es, por ejemplo, del orden de 9 metros, para una altura de 1 metro. Por lo tanto, estas se pueden utilizar para aplicaciones de largo alcance. Para las aplicaciones de medio alcance, se pueden utilizar unas antenas con la misma estructura LVA o del tipo abierto, pero con una envergadura menor, por ejemplo del orden de 4 metros. En esta configuracion de envergadura reducida, el sistema de antenas puede girar intrrnsecamente mas rapidamente aumentando aun un grado la tasa de actualizacion que aporta la redundancia activa.
Las antenas constan, por ejemplo, cada una de:
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
- un canal I suma, para la deteccion;
- un canal A diferencia, para la funcion monopulso;
- un canal Q de control para la funcion de bloqueo, transmitida en parte por los elementos 43, 44 radiantes posteriores, de las antenas secundarias.
Las senales de estos tres canales de cada antena se transmiten a traves de la junta 23 giratoria respectivamente a los subsistemas 10A, 10B SSR. De manera ventajosa, cada una de las antenas 21, 22 puede constar de forma independiente de:
- bien tres canales, un canal I suma, un canal A diferencia y un canal Q de control, asignandose el canal de control en parte al elemento 43, 44 radiante posterior;
- o bien dos canales, un canal I suma y un canal diferencia/control A/Q, asignandose el canal A/Q en parte al elemento 43, 44 radiante posterior;
transfiriendose las senales procedentes de dichos canales hacia los medios de emision y de recepcion respectivamente de los subsistemas 10A, 10B a traves de la junta 23 giratoria.
La figura 5 ilustra otra forma de realizacion posible de un sistema de antenas de un radar SSR segun la invencion. En esta forma de realizacion, el sistema de antenas esta compuesto por dos antenas 51, 52 de tipo abierto montadas espalda con espalda, que tienen por ejemplo una envergadura del orden de 4 metros. Dicho sistema de antenas se puede utilizar para un radar trasportable de medio alcance.
Una pieza 53 radiante, constitutiva de la primera antena esta dispuesta en el plano frontal de la segunda antena 52, este elemento 53 radiante, situado en la parte posterior del haz principal de la antena, permite llevar a cabo una funcion de control como se ha descrito con anterioridad. Del mismo modo, por las mismas razones, una pieza 54 radiante, constitutiva de la segunda antena, esta situada en el plano frontal de la primera antena. En la figura, las piezas 53, 54 estan dispuestas en el extremo de las antenas pero pueden estar dispuestas en otro lugar, por ejemplo por encima del centro.
El funcionamiento simultaneo de los dos subsistemas 10A, 10B provoca:
- un acoplamiento de hiperfrecuencia entre los dos subsistemas;
- un bloqueo de los transpondedores en los aviones.
Para evitar el acoplamiento de hiperfrecuencia entre los dos subsistemas que funcionan de forma simultanea (llamado modo duplex) y, por lo tanto, anular la contaminacion de las interrogaciones llevadas a cabo por un subsistema durante los periodos de escucha en recepcion del otro subsistema, un radar segun la invencion consta, por ejemplo, de un filtro adicional en cada cadena de recepcion, aplicandose esto para cada canal I, A, Q. El filtro se inserta, por ejemplo, entre la junta 23 giratoria y el receptor de cada canal. Si los canales de emision y de recepcion estan separados por un circulador, el filtro se coloca en la entrada del canal de recepcion, en la salida del circulador. En la practica, para una interrogacion a 1.030 MHz se anade un filtro supresor a 1.030 MHz en la cadena de recepcion a 1.090 MHz.
El montaje espalda con espalda de las antenas puede provocar un bloqueo de los transpondedores, estando en particular causado por la fuga posterior de una antena que se superpone al lobulo principal de la otra antena. En efecto, el comportamiento de los transpondedores es tal que los aviones presentes en el espacio aereo situados en la parte posterior de una antena reciben las interrogaciones SSR o Modo S por las fugas del canal I suma pero no responden ya que estan bloqueados (duracion llamada “tiempo muerto”) por medio del ISLS (del ingles, Interrogation Path Side Lobe Suppression) emitido respectivamente por la cara 21, 22 radiante para los blancos frontales fuera del lobulo principal y las barras 43, 44 para los blancos vistos por detras:
- tras la recepcion de un impulso P2 en el canal Q para una interrogacion SSR inferior a entre 35 ps y ±10 ps;
- tras la recepcion de un impulso P5 en el canal Q para una interrogacion en Modo S inferior a 45 ps.
Por consiguiente, si la otra antena emite una interrogacion SSR o Modo S en este intervalo “tiempo muerto” en direccion al blanco, esta no se tiene en cuenta por los transpondedores de los aviones, a causa de bloqueo llevado a cabo a traves del canal Q. A continuacion, para todos estos blancos que han interpretado el impulso ISLS, por lo tanto de corto alcance, hay ausencia de respuesta en la recurrencia en cuestion.
El campo irradiado por fuga en la parte posterior de una antena es en niveles absolutos, bastante debil, a menudo del orden de entre 30 y 40 dB inferior al campo irradiado maximo en el eje principal de la antena. Por consiguiente, solo los blancos muy proximos al radar pueden potencialmente dar lugar a un bloqueo y en caso de que las interrogaciones de los 2 radares SSR secundarios estuvieran distanciados menos de 45 ps.
Para evitar que este fenomeno altere la deteccion de la antena opuesta, montada en la parte posterior, los dos subsistemas 10A, 10B se sincronizan de tal modo que sus periodos de interrogacion esten desplazados por un espacio temporal dado suficiente.
El funcionamiento secuencial de un radar secundario clasico en Modo S se ilustra en la figura 6a:
10
15
- dos periodos 61, 62 denominados “All Call”, para la llamada general de los aviones, constando cada uno de una interrogacion de llamada general en Modo S, por lo tanto no selectiva, y de una interrogacion en modo SSR seguidas de las respuestas en Modo S y SSR transmitidas por los transpondedores de los aviones de vuelta;
- un periodo 63 denominado “Roll Call”, para la vigilancia selectiva de los aviones, que consta habitualmente para cada avion equipado con un transpondedor en Modo S, de las interrogaciones en Modo S selectivas al inicio de periodo para provocar las respuestas en Modo S durante/al final del periodo.
El sincronismo entre los dos subsistemas se ilustra en la figura 6b. Las mismas secuencias de periodos de interrogaciones “All Call” y “Roll Call” se aplican en cada subsistema, segun la planificacion ilustrada en la figura 6a. Los dos subsistemas estan sincronizados en la emision lo que provoca un desplazamiento entre los periodos 63 “Roll Call”. Este desplazamiento es tal que los periodos “Roll Call” del segundo subsistema se inician entorno a la mitad del periodo de los periodos “Roll Call” del primer subsistema.
Esta sincronizacion ilustrada en la figurea 6b permite de manera ventajosa distanciar con seguridad todas las interrogaciones entre los dos subsistemas 10A, 10B conservando al mismo tiempo la posibilidad de obtener una oscilacion de la frecuencia de repeticion de las interrogaciones, para evitar los sincronismos con otros radares.
La invencion se ha presentado para un radar secundario autonomo, por supuesto esta se puede aplicar para un radar secundario montado con un radar primario. En este caso, la renovacion de las posiciones de blancos secundarios se llevara a cabo 2 veces por vuelta: una vez en PSR+SSR y al contrario en SSR solo.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Radar secundario que consta al menos de un primer subsistema (10A) y de un segundo subsistema (10B) que integran cada uno unos medios de emision de las interrogaciones, de recepcion y de tratamiento de senales en respuesta que realizan una funcion radar SSR de vigilancia, siendo el segundo subsistema (10B) apto para funcionar en redundancia con el primer subsistema (10A), realizando los dos subsistemas simultaneamente dicha funcion radar de vigilancia, constando dicho radar secundario de:
    - una primera antena (21, 43, 51, 53), apta para moverse en rotacion, acoplada al primer subsistema (10A) a traves de una junta (23) giratoria, y de una segunda antena (22, 44, 52, 54) acoplada al segundo subsistema (10B) a traves de dicha junta giratoria, siendo los planos principales de dichas antenas mecanicamente solidarios y estando montadas espalda con espalda;
    - unos medios (7, 27, 28) de difusion de los datos extrafdos de los dos subsistemas, actualizandose los datos extrafdos de cada subsistema en cada vuelta de antena,
    caracterizado porque un elemento (43, 53) de radiacion posterior constitutivo de la primera antena (21, 51) esta colocado en el plano de la segunda antena (22, 52) y un elemento (44, 54) radiante constitutivo de la segunda antena (22, 52) esta colocado en el plano de la primera antena (21, 51), intercambiandose los dos subsistemas (10A, 10B) en cada vuelta de antena los bloques SSR/Modo S y la informacion obtenida con los blancos en modo S y los numeros de las pistas creadas en esta vuelta para asegurar una perfecta similitud entre los dos subsistemas.
  2. 2. Radar secundario segun la reivindicacion 1, caracterizado porque consta de unos medios (26) de combinacion de pistas extrafdas de los dos subsistemas (10A, 10B), transmitiendo dichos medios (26) de combinacion las pistas combinadas a los medios (7) de difusion.
  3. 3. Radar secundario segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios (5A, 5B) de emision, de recepcion y de extraccion de cada subsistema (10A, 10B) difunden sus bloques al rastreo (6A, 6B) asociado asf como al (6B, 6a) del otro subsistema (10B, 10A).
  4. 4. Radar secundario segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada una de las dos antenas (21, 22, 43, 44, 51, 52, 53, 54) consta de tres canales, un canal (!) suma, un canal (A) diferencia y un canal (Q) de control, asignandose el canal de control parcialmente al elemento (43, 44, 53, 54) radiante posterior, transfiriendose las senales procedentes de dichos canales hacia los medios de emision y de recepcion de dichos subconjuntos a traves de la junta (23) giratoria.
  5. 5. Radar secundario segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada una de las dos antenas (21, 22, 43, 44, 51, 52, 53, 54) consta de dos canales, un canal (!) suma y un canal (A/Q) diferencia y control, asignandose parcialmente el canal diferencia y control al elemento (43, 44, 53, 54) radiante posterior, transfiriendose las senales procedentes de dichos canales hacia los medios de emision y de recepcion de dichos subconjuntos a traves de la junta (23) giratoria.
  6. 6. Radar secundario segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las antenas son del tipo LVA, de amplia apertura vertical.
  7. 7. Radar secundario segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las antenas son de tipo abierto.
  8. 8. Radar secundario segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque consta de una placa de masa y/o de un absorbente de hiperfrecuencia que separa las dos antenas (21, 22, 51, 52), incrementandose el aislamiento entre las dos antenas (21, 22, 51, 52) por dicha placa de masa y/o dicho absorbente de hiperfrecuencia.
  9. 9. Radar secundario segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las secuencias (61, 62, 63) de interrogacion de los dos subsistemas son identicas y estan sincronizadas de modo que los momentos de interrogacion de cada uno de los dos subsistemas esten temporalmente desplazados.
  10. 10. Radar segun la reivindicacion 9, caracterizado porque las secuencias de interrogacion constan de unos periodos “All Call” seguidos de unos periodos “Roll Call”, los periodos (63) de interrogacion “Roll Call” de un subsistema se inician sustancialmente a la mitad de un periodo de los periodos (63) de interrogacion “Roll Call” del otro subsistema.
ES15162334.5T 2014-04-11 2015-04-02 Radar secundario de vigilancia con una gran tasa de actualización Active ES2590781T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1400884A FR3019905A1 (fr) 2014-04-11 2014-04-11 Radar secondaire de surveillance a grande cadence de rafraichissement
FR1400884 2014-04-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2590781T3 true ES2590781T3 (es) 2016-11-23

Family

ID=51518813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES15162334.5T Active ES2590781T3 (es) 2014-04-11 2015-04-02 Radar secundario de vigilancia con una gran tasa de actualización

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2930531B1 (es)
DK (1) DK2930531T3 (es)
ES (1) ES2590781T3 (es)
FR (1) FR3019905A1 (es)
PL (1) PL2930531T3 (es)
SG (1) SG10201502821TA (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3049353B1 (fr) * 2016-03-25 2018-06-22 Thales Radar secondaire apte a detecter des cibles en haute elevation
FR3052870B1 (fr) * 2016-06-21 2018-06-15 Thales Radar secondaire a gestion spatio-temporelle optimisee
DK3273262T3 (da) * 2016-07-23 2019-06-24 Hensoldt Sensors Gmbh Sekundær monoimpuls-overvågningsradar
US11320528B1 (en) 2019-11-20 2022-05-03 Telephonics Corporation Monopulse secondary surveillance radar system
CN111262739B (zh) * 2020-01-17 2021-04-06 西南大学 事件触发通信下的分布式自适应局部扩散控制方法
RU2724368C1 (ru) * 2020-02-03 2020-06-23 Быков Андрей Викторович Антенная система вторичного радиолокатора
FR3109451B1 (fr) * 2020-04-16 2022-04-08 Thales Sa Méta Radar Secondaire

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6288979A (ja) * 1985-10-16 1987-04-23 Nippon Kokan Kk <Nkk> 船舶用合成レ−ダ
FR2674635B1 (fr) * 1991-03-26 1993-12-03 Thomson Csf Procede et dispositif de test d'une antenne multisources en fonctionnement.
JP2007171037A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Toshiba Corp 二次監視レーダ
FR2938076B1 (fr) * 2008-10-31 2010-11-12 Thales Sa Procede pour optimiser la gestion du temps radar pour des radars secondaires fonctionnant en mode s
FR2965063B1 (fr) * 2010-09-21 2012-10-12 Thales Sa Procede pour allonger le temps d'eclairement de cibles par un radar secondaire

Also Published As

Publication number Publication date
EP2930531A1 (fr) 2015-10-14
DK2930531T3 (en) 2016-09-12
PL2930531T3 (pl) 2017-07-31
SG10201502821TA (en) 2015-11-27
FR3019905A1 (fr) 2015-10-16
EP2930531B1 (fr) 2016-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2590781T3 (es) Radar secundario de vigilancia con una gran tasa de actualización
ES2449376T3 (es) Procedimiento de prolongación del tiempo de iluminación de blancos por un radar secundario
ES2870669T3 (es) Método y estación base de ADS-B para validar información de posición contenida en un mensaje de señales espontáneas ampliadas de modo S (ADS-B) desde una aeronave
US5198823A (en) Passive secondary surveillance radar using signals of remote SSR and multiple antennas switched in synchronism with rotation of SSR beam
ES2536525T3 (es) Procedimiento de tratamiento del seguimiento multi-sensor con reducido tiempo de latencia
Kim et al. ADS-B vulnerabilities and a security solution with a timestamp
US6545632B1 (en) Radar systems and methods
ES2327779T3 (es) Sistema de radar para aviones.
US20070159378A1 (en) Methods and apparatus for radar time sensor
CN103617750A (zh) 一种复用全向天线的混合监视防撞告警方法及其系统
US20150097714A1 (en) ADS-B Radar
WO2019032161A3 (en) MULTIMODED RADAR SYSTEMS, SIGNAL PROCESSING METHODS, AND CONFIGURATION METHODS USING PUSH WINDOWS
ES2918925T3 (es) Satélite de órbita terrestre baja para el control del tráfico aéreo.
ES2943847T3 (es) Procedimiento de caracterización de la densidad de interrogaciones y respuestas en Modo S y radar secundario que implementa dicho procedimiento
CN104820219A (zh) 一种基于虚拟目标的有源雷达信标机及其处理方法
US20170358227A1 (en) Systems and methods for providing an integrated tcas, transponder, and dme system using a dedicated dme antenna
ES2880014T3 (es) Radar secundario capaz de detectar objetivos a gran altura
EP3273262B1 (en) Monopulse secondary surveillance radar
ES2590261T3 (es) Radar secundario bi-función, y sistema de radar que incluye un radar de ese tipo
CA2997833A1 (en) Wind farm aircraft beacon system and wind farm having said system and method for providing a wind farm with a beacon
RU2697389C1 (ru) Совмещенная система радиолокации и связи на радиофотонных элементах
US20030176198A1 (en) Communication system
US2655649A (en) Object location relay system
EP0249493A2 (en) Aircraft collision warning system
JPS6222436B2 (es)