Utilizan tcnicas de medicin electromagntica

RADIO ALTMETRORADAR

DME

TACAN

MLS

ILS

RAdio Detection And Ranging

Sistema de deteccin y localizacin de objetos

Determina rango, altitud, direccin o velocidad

Antena del SKBO(PSR y SSR)

Antena de radar de largo rango (objetos del espacio,

misiles balsticos)

Antena de radar para detectar aeronaves

Heinrich Hertz

Christian Hlsmeyer

(Telemobiloscopio)

Estructuracin defensa area Gran Bretaa

1886

1904

Henry Tizard y Robert Watsoncrean un comit cientfico

Las ondas electromagnticas tienen lasmismas propiedades que las ondas luminosas

Robert Watson,Arnold Wilkins

Nacimiento del radar

25-02-1935

Instalaciones britnicas de

radar

Creacin del magnetrn

1945 Presente 1939

RADARSe clasifica segn

Nmero de antenas

Pueden ser

Monoesttico

Biesttico

Multiesttico

Blanco

Pueden ser

Primario

PSR

Secundario

SSR

Forma de ondaPueden ser

Onda continua

CW

Onda continua con modulacin

CW-FM, CW-PM

Onda pulsada

mbito de aplicacin

Pueden ser

Militar

Aeronutico

Martimo

Meteorolgico

Circulacin y seguridad en

ruta

Cientfico

Frecuencia de trabajo

Finalidad

Pueden ser

Seguimiento

Bsqueda

Radar Primario (PSR Primary Surveillance Radar)

Capta la energa reflejada de forma pasiva por la superficie del objeto radiado.

No requiere accin porparte del objeto a detectar

Requiere enviar altascantidades de energa paraasegurar el retorno de laseal del objeto

1 Transmisor, 1 Receptor

Radar Secundario (SSR Secondary Surveillance Radar)

El objeto radiado genera por s mismo una seal de respuesta

+ Seal ms fuerte en la estacin de tierra.

+ Aumento del rango y disminucin de losproblemas de atenuacin de la seal.

+ Menos potencia requerida = economa.

+ Posibilidad de intercambiar informacinadicional.

Requiere una aeronaveobjetivo con un equipotransponder

Surgi del IFF (Identification Friend or Foe).

Conocido en USA como ATCRBS (Air traffic control radar beacon system).

Su uso ms frecuente es la vigilancia de trfico areo.

(1030 Mhz)

(1090 Mhz)

El transponder recibe en 1030 Mhzy transmite en 1090 Mhz

MODOS DE INTERROGACIN

MODO OBSERVACIN SEPARACIN P1-P3

Modo 1 Desuso 3 us

Modo 2 Desuso 5 us

Modo 3 (Modo A) Identidad 8 us

Modo 4 IFF Encriptacin ----

Modo S (Select) Multipropsito 3.5 us

Modo 5 En desarrollo ----

Modo B Identidad 17 us

Modo C Altitud 21 us

Modo D No definido 25 us

Pulsos transmisoresP1, P3

Microsegundosus

Modo A

12 pulsosCodigo 4 digitosSistema octal

Modo C

11 pulsosAltitudIncrementos 100 ft

Radares secundariosRadares primarios

Militares (PSR, SSR) Militares y civiles (PSR, SSR)

Permiten el cubrimiento del espacio areo nacional enun 98% aproximadamente, para niveles de vuelosuperiores a 22.000 pies de altura.

Cobertura Terica SSR

BANDARANGO DE

FRECUENCIARANGO DE LONGITUD

DE ONDAOBSERVACIN

HF 330 Mhz 10100 m Vigilancia costera, OTH

VHF 30300 MHz 110 m penetracin en el terreno

UHF 3001000 MHz 0.31 m penetracin en el terreno y a travs de la vegetacin

L 12 GHz 1530 cm Distancias elevadas. Control de trfico en ruta

S 24 GHz 7.515 cm Distancias intermedias. Control de trfico en terminales.

C 48 GHz 3.757.5 cm Distancias elevadas. Meteorologa.

X 812 GHz 2.53.75 cmGua de misiles, radares de superficie aeroportuarios.

Distancias cortas

Ku 1218 GHz 1.672.5 cm Cartografa de alta resolucin. Altmetros para satlites

K 1824 GHz 1.111.67 cm Detectar nubes.

Ka 2440 GHz 0.751.11 cmCartografa de muy alta resolucin: vigilancia de

aeropuertos.

W 75110 GHz 2.74.0 mm Meteorologa de alta resolucin.

PRT: Pulse Repetition Time

PRF: Pulse Repetition Frequency

PW: Pulse Width

RT: Tiempo de recuperacin

Tx Modulador de Pulsos

Duplexor

Antena

Mezclador

OL

Amplificador de RF

Amplificador de FI

Segundo detector

Pantalla

Amplificador de video

Diagrama de bloques de un radar de impulsos

Radar Doppler

De onda continua

De Impulsos

Bsico CW

FM/CW

MTI

Doppler de impulsos

Bsico CW

TX - FM Modulador

Antena TX

Mezclador

Amplificador

Limitador Pantalla

Antena RX

Contador de

frecuencia

CW - FM

Seal de referencia

Modulador de Pulsos

Duplexor

Antena

Mezclador

Stalo

Amplificador FI

Detector de fase

Generador de disparo

Oscilador Magnetrn

Mezclador Coho

Al cancelador por lnea de

retardo

Diagrama de bloques del radar MTI (Mobile Target Indication)

ATC

TCASSistema anticolisin

para aeronaves

Altimetra Sistema de defensa areos Sistemas antimisil

Monitoreo meteorolgico

Radares de penetracin en tierra para observaciones geolgicas

Radares marinos para localizar puntos de referencia u otros barcos

Sistemas de vigilancia de ocanos Sistemas de vigilancia del espacio exterior

RAR

Real ApertureRadar

El tamao fsico de la antena determina la apertura real

SAR

SyntheticAperture Radar

Tamao virtual de la antena. Muy utilizado en el mapeo

digital de territorios.

Radar meteorolgico

Detecta las tormentas y muestra su

virulencia a los pilotos. Antena situada tras el

radome

LIDAR

LIght DetectionAnd Ranging

Mide la distancia

iluminando un objetivo con un lser y analiza

la luz reflectada

ADS

Automatic DependantSurveillance

Transmite datos sobre su

posicin, la altitud y las intenciones incluso con

otras aeronaves

RCS (Radar Cross Section)

Medida de que tan detectable es un objeto con un radar.

B2: 0.1 m2

Humanos: 1 m2

16 de Diciembre 2012. Soekarno-Hatta International Airport.

Se interrumpieron las operaciones de radar debido a una falla en elsuministro elctrico.

8 Febrero 2013. Delhi Airport.

Apagn de 30 minutos caus la falla del sistema de radar, y al nomostrar signos de restauracin fue necesario reestableceroperaciones manualmente.

Sirve para medir la altura absoluta entre la aeronave y el terreno.

El radioaltmetro es instantneo y preciso,pero no da informacin de la altitud delterreno por delante.

Opera con frecuencias entre 4200 y 4400 GHz

Transmisor ReceptorAntena

TransmisoraAntena

ReceptoraIndicador

COMPONENTES

Los radio altmetros proveen una indicacin continua de la altitudsobre la superficie inmediatamente debajo de la aeronave.

Equipos adecuados para mediciones de baja altitud

Rango mximo: 5000 ft Rango ms comn: 2500 ft

Para hallar la distancia se mide el tiempo transcurridodesde la transmisin de la onda hasta su recepcin.

En algunos radio altmetros tambin se aade un medidorde voltaje DC para cuando se necesitan medicionesexactas de altura en otros sistemas de la aeronave.

Compensacin electrnica

La seal se transmite con un patrn elptico suficientemente anchopara siempre transmitir en algn momento verticalmente, incluso conngulos de cabeceo de +30 a -30 y de alabeo de +60 a -60.

La transmisin de la seal es continua y se hace necesario disponer de unaantena transmisora y una receptora.

La antena de recepcin debe ser instalada lo suficientemente lejos de la antenade emisin como para que no se produzcan interferencias entre ambasseales.

La cercana de la aeronave con el suelo es causa deerror en las mediciones porque la onda recorre mayordistancia.

Diagrama de bloques radioaltmetro

Radio altmetro de pulsos

Radio altmetro de frecuencia modulada

Radio altmetro de espectro ensanchado

TIPOS

EXACTITUD0-500 ft = 2 ft o

2% de altitudPor encima de los 500 ft

= 5% de altitud

De pulsos

Es el ms sencillo

La seal emitida es un pulso aislado.

Es muy fcil emitir este pulso y contar el tiempo

que tarda en llegar rebotado.

De frecuencia modulada

El radioaltmetro de frecuencia modulada es ms preciso que el de

pulsos y es ms comn. La seal va en forma de

onda continua modulada en frecuencia.

De espectro ensanchado

Los actuales programas en desarrollo utilizan

tcnicas de ensanchamiento del

espectro para lograr la exactitud necesaria y la integridad de la seal.

Se piensa utilizar toda la anchura de la banda

de 200 MHz.

Futuros desarrollos podrn funcionar con

un ancho de banda menor, manteniendo la exactitud requerida en condiciones adversas.

ILS

GPSW (Ground ProximityWarning System)

Director de vuelo

EFIS

FMC (Flight Management Computer) tambin FMS (Flight Management System)

Indicacin de la altura absoluta

Provee una fcil

verificacin de la altura baromtrica

de un aerdromo

Provee una seal de

aviso en la altura de decisin

r

Primary flight display (Airbus)

Primary flight display (Boeing)

Video 1

Video 2

Sistema de radar con respuesta activa.

Consta de un interrogador (avin) y un respondedor(estacin en tierra). Ambos sistemas poseen untransponder.

Da informacin de distancia, velocidad respecto al suelo ytiempo de vuelo hasta la estacin en tierra

Distance Measurement Equipment

1949Fue desarrollado como parte del sistemamilitar TACAN.

TACANNunca se encontr un usoprolongado en la parte civil debidoa retrasos en el equipo de abordo

1960 Adoptadopor OACI

La distancia se mide con la diferencia entre los tiempos detransmisin y recepcin.

La distancia medida es la oblicua (Slant distance). NO la distancialateral sobre el mapa.

Alcance similar al de una estacin VOR (~200 nm)

DME-N (De Navegacin)

Navegacin en ruta

Medir distancia inercial

Precisin ~90 m

DME-P (De Precisin)

Aproximacin y aterrizaje. Ej: ILS

Precisin ~15 m @ 2 mi de distancia entre el avin y la estacin en tierra

A cada frecuencia VOR le corresponde un canal DMEdeterminado.

Cuando los dos sistemas (avin y estacin en tierra) se hanlogrado comunicar, se procede a la medicin de la distancia.

c= velocidad de la luz

50 = retraso del sistema

2 tipo de seal en el DME:

Enviada por el interrogador

Respondida por la estacin en tierra

El piloto selecciona una frecuencia de DME (interrogacin) y constituye uncanal. En total hay 126 canales de 1 MHz de anchura cada uno.

Tanto la interrogacin como la respuesta consisten en pares de impulsosmodulados en amplitud (AM) de 3.5 s y distanciados 12 s para la respuesta.

Enviar pares de pulsos aumenta la proteccin de la seal contra interferenciaso ruido, incrementa la potencia transmitida y se obtiene mayor rendimiento ala banda de frecuencias asignada.

FrecuenciasInterrogador: 1025-1150 MHz (UHF, L)Respondedor: 1151-1213 MHz

962-1024 MHz

Cada aeronave realiza aproximadamente 30 interrogaciones porsegundo.

Los DME (equipo en tierra) se disean bajo el principio de usoconstante (CDC) que asegura 3000 respuestas por segundo.

Solo puede responder a 100 usuarios. Si hay ms de 100,responde a los ms cercanos.

En la actualidad se combinan estaciones VOR y DME

Smbolo en las cartas de navegacin

Instrumentales

De equipo en tierra

De equipo a bordo

De propagacin

Video FSX