航管使用的雷達(dá)分為兩個(gè)系統(tǒng),一類是我們前面所講過的用于探測(cè)空中物體的反射式主雷達(dá),我們稱為一次雷達(dá);另一類稱為二次雷達(dá),二次雷達(dá)實(shí)際上不是單一的雷達(dá),而是包括雷達(dá)信標(biāo)及數(shù)據(jù)處理在內(nèi)的一套系統(tǒng),它的正式名稱是空中管制雷達(dá)信標(biāo)系統(tǒng)(ATCRBS)。
一次雷達(dá):
一次雷達(dá)可以分成三類:
機(jī)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)(ASR:Airport Surveillance Radar),它的作用距離為100海里,主要是塔臺(tái)管制員或進(jìn)近管制員使用。
航路監(jiān)視雷達(dá)(ARSR:Air Route Surveillance Radar),設(shè)置在航管控制中心或相應(yīng)的航路點(diǎn)上。它的探測(cè)范圍在250海里以上,高度可達(dá)13000米。它的功率比機(jī)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)大,在航路上的各部雷達(dá)把整個(gè)航路覆蓋,這樣管制員就可以對(duì)航路飛行的飛機(jī)實(shí)施雷達(dá)間隔。
機(jī)場(chǎng)地面探測(cè)設(shè)備(ASD),它的功率小,作用距離一般為1英里,主要用于特別繁忙機(jī)場(chǎng)的地面監(jiān)控,它可以監(jiān)控在機(jī)場(chǎng)地面上運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)和各種車輛,塔臺(tái)管制員用來控制地面車輛和起降飛機(jī)的地面運(yùn)行,保證安全。它主要的作用是在能見度低的時(shí)候提供飛機(jī)和車輛的位置信息,由于它的價(jià)格較高,機(jī)場(chǎng)通常沒有這種設(shè)備。
二次雷達(dá)(Secondary Surveillance Radar--SSR)也叫做空管雷達(dá)信標(biāo)系統(tǒng)(ATCRBS:Air Traffic Control Radar Beacon System)。它最初是在空戰(zhàn)中為了使雷達(dá)分辨出敵我雙方的飛機(jī)而發(fā)展的敵我識(shí)別系統(tǒng),當(dāng)把這個(gè)系統(tǒng)的基本原理和部件經(jīng)過發(fā)展后用于民航的空中交通管制后,就成了二次雷達(dá)系統(tǒng)。
管制員從二次雷達(dá)上很容易知道飛機(jī)的編號(hào)、高度、方向等參數(shù),使雷達(dá)由監(jiān)視的工具變?yōu)榭罩泄苤频氖侄危卫走_(dá)的出現(xiàn)是空中交通管制的最重大的技術(shù)進(jìn)展,二次雷達(dá)要和一次雷達(dá)一起工作,它的主天線安裝在一次雷達(dá)的上方,和一次雷達(dá)同步旋轉(zhuǎn)。
二次雷達(dá)發(fā)射的脈沖是成對(duì)的,它的頻率是1030MHz,每一對(duì)脈沖之間的時(shí)間間隔是固定的,這個(gè)間隔決定了二次雷達(dá)的模式。目前民航使用的是兩種模式,一種間隔為8毫秒,稱為A模式;另一種間隔21毫秒,稱為C模式。
二次雷達(dá)系統(tǒng)的另一重要組成部分是飛機(jī)上裝的應(yīng)答機(jī),應(yīng)答機(jī)是一個(gè)在接受到相應(yīng)的信號(hào)后能發(fā)出不同形式編碼信號(hào)的無線電收發(fā)機(jī),應(yīng)答機(jī)在接收到地面二次雷達(dá)發(fā)出的詢問信號(hào)后,進(jìn)行相應(yīng)回答。這些信號(hào)被地面的二次雷達(dá)天線接收,經(jīng)過譯碼,就在一次雷達(dá)屏幕出現(xiàn)的顯示這架飛機(jī)的亮點(diǎn)旁邊顯示出飛機(jī)的識(shí)別號(hào)碼和高度,管制員就會(huì)很容易地了解飛機(jī)的位置和代號(hào)。為了使管制員在詢問飛機(jī)的初期就能很快地把屏幕上的光點(diǎn)和所對(duì)應(yīng)的飛機(jī)聯(lián)系起來,機(jī)上應(yīng)答機(jī)還具有識(shí)別功能,駕駛員在管制員要求時(shí)可以按下“識(shí)別”鍵,這時(shí)應(yīng)答機(jī)發(fā)出一個(gè)特別位置識(shí)別脈沖(SPI),這個(gè)脈沖使地面站屏幕上的亮點(diǎn)變寬,以區(qū)別于屏幕上的其他亮點(diǎn)。
20世紀(jì)70年代初計(jì)算機(jī)技術(shù)和雷達(dá)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了航管雷達(dá)的全自動(dòng)化。這種系統(tǒng)把一次雷達(dá)和二次雷達(dá)的數(shù)據(jù)都輸人數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),高速運(yùn)轉(zhuǎn)的計(jì)算機(jī)接收三個(gè)方面來的數(shù)據(jù),第一是一次雷達(dá)的雷達(dá)信息,第二是二次雷達(dá)來的信標(biāo)信息,并把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字碼,第三是由航管中心輸入的飛行進(jìn)程數(shù)據(jù),即飛行計(jì)劃的各種數(shù)據(jù)。這個(gè)系統(tǒng)跟蹤一架飛機(jī)時(shí),如果它的飛行計(jì)劃已經(jīng)報(bào)告給航管中心,這時(shí)計(jì)算機(jī)中已經(jīng)存儲(chǔ)了有關(guān)數(shù)據(jù),在顯示屏幕上就會(huì)把這架飛機(jī)的下一步預(yù)計(jì)的位置和高度顯示出來,管制員就可以完全脫離進(jìn)程單,直接在雷達(dá)屏幕上得到飛機(jī)的全部有關(guān)數(shù)據(jù)。這個(gè)系統(tǒng)極大改善了空中管制環(huán)境,提高了管制效率