Le transpondeur radar de contrôle aérien (suite) Le transpondeur radar de contrôle aérien Air Traffic Control Radar Beacon System (ATCRBS)

Transcription

1 L'avion La Votre nom 11/10/2001 Le transpondeur radar de contrôle aérien Air Traffic Control Radar Beacon System (ATCRBS) Le transpondeur radar de contrôle Système radar de surveillance -> Séparation suffisante entre les avions Transpondeurs de la 2 ième guerre -> Distinguer les avions amis des avions ennemis (Identification Friend / Foe / IFF) Le transpondeur radar de contrôle Système de radar secondaire -> Le transpondeur radar de contrôle 1. Retourner et amplifier le signal? -> L'avion plus visible (?) -> Transpondeur opérationnel 2. Fournit : But -> Faciliter: - détection L'identification de l'avion L'identité L'altitude Les informations dépendamment du mode? Tapez le titre ici 1

2 aérien 1. Répond à une interrogation par L'antenne de l'interrogateur -> Signal directionnel Radar de surveillance Interrogation sur f radio = 1,030 MHz Réponse du transpondeur sur f = MHz Transpondeur -> Antenne omnidirectionnelle Radar de surveillance -> (?) codée -> 2 impulsions -> Distance dans le temps -> Modes : Radar de surveillance -> (?) codée -> 2 impulsions -> Distance dans le temps -> Modes Mode A (Identification) -> Pl et P3 (8 µsec) Mode C (Altitude) -> Pl et P3 (21 µsec) Mode S -> Modes A / C et P4 (0,8 ou 1,6 µsec) Tapez le titre ici 2

3 Mode A est le plus simple et fournit : -> A l'interrogateur un signal écho + Le code d'identification 4096 Code > Assigné à un avion avant le décollage par le contrôleur aérien Entré par le pilote sur le panneau de contrôle Mode C - répond à (?) en transmettant l'altitude -> Résolution = 100 pi Modes A et C L'information -> Train de 12 impulsions 2 impulsions d'encadrement (framing pulses) Séparés par une impulsion nulle (X) Tapez le titre ici 3

4 Impulsions d'interrogation (:) en 4 groupes de 3 impulsions (Groupes A, B, C, et D) Entre 0000 et Chaque Impulsion -> Identification et Position -> Train -> Valeur binaire (1, 2, ou 4) Chaque Groupe -> Valeur binaire octale = impulsions -> Valeur octale = Valeur octale = Code 4096 (L'altitude de l'avion dépendant de?) Tableau, p > Composition du train de réplique L'identification de chaque impulsion dans le train aérien Fig., p > Composition du train de réplique Code > VFR Code > Fins opérationnelles : ou VFR Enlèvement Défaillance radio Urgence à bord Tapez le titre ici 4

5 aérien Tableau, p > Traduction de l altitude recue de l altimètre encodeur aérien Contrôleur -> L identification -> SPI Ex : H = pi -> Impulsions B4, C2, A2. Activation du mode (18 s) -> L impulsion envoyée dans la position 16 Norme ATCRBS -> 2 modes B et D e = P1-P3 de 17 µsec et 25 µsec Le mode S - Avions -> Même distance et azimut du radar de surveillance interfèrent les uns avec les autres. ->Augmentation du volume de communication verbale entre les contrôleurs et les avions. Transpondeur mode S conçu pour répondre à ce problème. Améliorer la performance du système de surveillance. Fournit un moyen supplémentaire de communication d'info. -> Charge de travail accrue pour les contrôleurs. Tapez le titre ici 5

6 Mode de communication incorporé au mode S Mode S est compatible avec l'opération en mode A / C Flexibilité lui permettant de soutenir un système de lien de données qui pourra servir Système d'alerte de collision TCAS Service de lien de données air - sol. -> Train d'interrogation et de réplique. -Impulsions du train d'interrogation en mode A / C, suivis 2 usec plus tard d'une impulsion additionnelle de durée variable. Impulsion additionnelle ignorée par un transpondeur en mode A / C (ATCRBS) conventionnel. L'impulsion additionnelle manque -> Réponse avec une réplique mode A / C. Si l'impulsion additionnelle est 1,6 usec : L'interrogateur demande au transpondeur de répondre à un appel à tous (All-Call). Le transpondeur mode S transmet le code d'identité unique de l'avion de 24 bits. le transpondeur conventionnel réplique avec le code 4096 de 12 bits. Tapez le titre ici 6

7 Patron d'antenne de l'interrogateur doté des lobes secondaires seront détectés par le transpondeur. Tant que le rapport entre la force du lobe principal et le signal des lobes secondaires reste en deçà d'un seuil établi, le signal du lobe sera ignoré. Par contre, si le signal du lobe secondaire devient trop fort, le transpondeur ignorera le train d'interrogation complet. Cette caractéristique sera exploitée en mode S, -> L'interrogateur amplifiera l'impulsion de suppression de lobe pour faire supprimer la réplique en mode A / C Emettra une impulsion 1,5 usec après la 2 ième impulsion du train. Suite à une renversement de phase (SPR), l'interrogateur transmettra un message de 56 ou 112 bit 'chips' en utilisant un codage 'Differential Phase Shift Keyed (DPSK) à un taux de transmission de 4 Mbps. L'impulsion de réplique en mode S Identifié par ses 2 doublets d'impulsions Contient un message de 56 ou 112 'fenêtres' bits, transmis à un taux de 4 Mbps Utiliser un codage Pulse Position Modulation (PPM) Ce message permet à l'interrogateur et au transpondeur d'echanger une gamme plus complexe d'information Le système de surveillance aérienne : - les radars de surveillance primaires et les secondaires. Les radars primaires -> Radars qui émettent des impulsions et présentent les échos reçus sur un indicateur en plan. Un avion apparaît alors comme un trait sur l'écran de l'opérateur. Tapez le titre ici 7

8 Le temps que l'écho prend pour atteindre l'avion puis retourner au radar primaire détermine la distance séparant les 2 (avion/radar). Résolution typique du radar en distance est de 500 pi. Précision en azimut dépend de la largeur du faisceau du radar de surveillance et la vitesse de rotation de l'antenne. Ce système est totalement autonome -> Ne requiert qu'aucun équipement ne soit transporté à bord de l'avion. L'antenne du radar pivote sur son axe -> V = 5 et 40 rév/ min. Limitations de système de radar Difficile de trouver un avion volant à basse H, car il est masqué par le bruit causé par les échos réfléchis par le sol, les édifices, les montagnes, etc.; Les précipitations peuvent masquer les échos Dans un même secteur, impossible de distinguer les avions uns des autres Les échos des avions légers sont trop faibles pour être visibles par l'opérateur. Radar de surveillance secondaire (d'interrogateur de contrôle aérien) Associé avec le radar primaire. Opérer indépendamment de celui-ci. Radar secondaire : Interrogateur, Antenne et Décodeur. Tapez le titre ici 8

9 Images des 2 radars superposées. L'équipement embarqué Figure - la configuration typique d'un système intégrant 2 transpondeurs en mode S. Radar secondaire interrogera un transpondeur une 12aine (radar de terminal) ou une 30aine (radar de route) de fois à chaque passage. Composantes du transpondeur: Le boîtier transpondeur; Un boîtier ou unité de contrôle 2 antennes omnidirectionnelles, une sur et Taux d'interrogation dépend de la V rot de l'antenne radar. l'autre sous le fuselage pour assurer une couverture tout azimut. Les antennes peuvent être partagées par les transpondeurs par un relai. L'équipement embarqué La puissance de l émetteur typique d un transpondeur est de 400 watts. Page 112 -> Pages de contrôle du transpondeur sur l unité de syntonisation des radios (Radio Tuning Unit) du CRJ. Tapez le titre ici 9