¿Cuál es el alcance y la precisión de los sistemas de radar ATC?

¿Cuál es el alcance, la precisión y la frecuencia de actualización promedio de los sistemas de radar utilizados para monitorear el espacio aéreo en los EE. UU.?

Estoy principalmente interesado en las capacidades para rastrear aeronaves de aviación general más pequeñas sin canales de datos de retorno mejorados como ADS-B, etc.

Incluya las fuentes, si es posible. Como ejemplo, al observar las exportaciones de datos (CDR) de TRACON/ASR, estos sistemas parecen actualizar el eco de una aeronave a una frecuencia de aproximadamente 4,7 segundos, más o menos unas pocas décimas. Sin embargo, no he podido obtener o verificar mis hallazgos o declaraciones similares hechas por testigos expertos en casos de litigio.

Casi me pregunto si esto es más adecuado para responder en un formato abreviado, como centrarse en un tipo/clase de sistema de radar
Además, me temo que se está acercando demasiado a los temas de seguridad nacional. No es que la información deba ser secreta, sino que puede ser voluntariamente no divulgada. Estoy adivinando, y espero estar equivocado.
RE: Alcance de la pregunta. Supongo que depende de cuántos tipos/clases de sistemas de radar estén en uso. Sin embargo, creo que la lista (en un nivel alto) es muy corta. ES: seguridad nacional. Me preguntaba si esto surgiría yo mismo. Creo que podría ser cuestionable si alguien pudiera proporcionar detalles muy técnicos sobre sistemas de radar específicos. Sin embargo, creo que en un nivel alto, esta pregunta solicita conocimiento que debería considerarse de conocimiento público y podría ser útil para los aviadores y aquellos, como yo, que están interesados ​​en el análisis de accidentes de aviación.
Estas son demasiadas preguntas en una sola. Considera dividirlo. Si me pregunta cuál es la diferencia entre el radar primario y el secundario, con gusto le responderé, y también si está interesado en la diferencia entre el Modo A, C y S. Pero todo combinado con tipos de radar específicos se vuelve demasiado. Sin embargo, la pregunta básica en el título que puedo responder
Puede obtener una mejor tracción, incluso en la medida en que sean las "mejores preguntas", publicando información sobre los sistemas de radar que conoce y preguntando por sus diferencias.
He editado mi pregunta para limitar el alcance por comentarios. Originalmente esperaba una respuesta completa que respondiera a la pregunta original y, al hacerlo, respondiera inherentemente a todas las subpreguntas relacionadas. Sin embargo, según los comentarios, tal vez eso era esperar demasiado debido a la naturaleza de los sistemas de radar.
Los aviones de aviación general más pequeños que menciona, ¿tienen un transpondedor de Modo A(/C) (ATCRBS)?
Estoy principalmente interesado en las capacidades de radar en bruto, asumiendo que no hay canal de retorno, por lo que no hay Modo A(/C), ATCRBS, ADS-B, etc.

Respuestas (3)

Esta es una respuesta general, no específica aplicable a la situación en los EE. UU.

Hay varios tipos de radares en uso para monitorear el espacio aéreo.

Básicamente se pueden distinguir dos clases de radar:

  • El radar primario no requiere que la aeronave lleve un transpondedor, es una forma de vigilancia no cooperativa.
  • El radar secundario, por otro lado, requiere que la aeronave lleve un transpondedor; el transpondedor responde a las interrogaciones del radar. Esto se llama vigilancia cooperativa.

Los radares funcionan básicamente por línea de visión, sin embargo, debido a los efectos atmosféricos, las ondas de radio siguen la curvatura de la tierra hasta cierto punto. Las aeronaves que vuelan a baja altura se encuentran rápidamente por debajo del horizonte, pero las aeronaves en FL450 se pueden detectar en el radar secundario a distancias de hasta 300 NM si el radar funciona en dicha distancia. Por lo general, el rango es menor.

En general, cuanto más lejos es el alcance que necesita mirar un radar, más lento gira. Un radar de superficie de aeropuerto puede rotar tan rápido como dos veces por segundo, los radares en ruta de largo alcance pueden ir tan lento como una vez cada 12 segundos. Para el uso típico de TMA/TRACON, 5 segundos estarían en el estadio de béisbol correcto, para en ruta 8 segundos serán aproximadamente correctos.

La precisión depende del tipo de antena, si se trata de un radar primario o secundario, y de la distancia de la aeronave a la cabeza del radar. La precisión de la medición de la distancia no se ve muy afectada por el rango y varía de unos 5 metros a 300 metros. Sin embargo, las circunstancias atmosféricas pueden degradar estas cifras, especialmente a larga distancia. La precisión del haz transversal depende en gran medida de la distancia desde la antena debido a la limitada precisión angular del radar. Cuanto más avanza, peor se vuelve la precisión del haz transversal.

Hay fuentes en línea que afirman que el radar de vigilancia del aeropuerto de la terminal utilizado por la FAA gira a 12,5 RPM (una actualización cada 4,8 segundos) y el radar de vigilancia de rutas aéreas en ruta gira a 5,0 RPM (una actualización cada 12 segundos). No he podido encontrar documentación oficial para estas figuras.

En un artículo titulado "Datos de radar de vigilancia de la FAA como complemento de la red WSR-88D", Mark Weber incluye la siguiente tabla sin fuentes:

TDWR (Raytheon) ASR-9 (Northrop Grumman) ASR-11 (Raytheon) ARSR-4 (Northrop Grumman)
Transmisor
Frecuencia 5,5 - 5,65 GHz ~ Banda C 2,7-2,9 GHz 2,7-2,9 GHz 1,2-1,4 GHz
Polarización Lineal Lineal o Circular Lineal o Circular Lineal o Circular
La punta del Poder 250 kilovatios 1,1 megavatios 20 kilovatios 60 kilovatios
Ancho de pulso 1,1 μs 1,0 μs 1,0 μs, 80 μs 150 μs
PPR 2000 (máximo) 2 CPI (~ 1000 Hz promedio) 4 CPI (~ 1000 Hz promedio) CPI de 9 pulsos con espaciado variable (promedio de 288 Hz)
Receptor
Sensibilidad 0 dBz a 190 km 1 m2 a 460 km 0 dBz a 20 km 1 m2 a 111 km 0 dBz a 20 km 1m2 a 111 km* 0 dBz a 10 km 1 m2 a 370 km
Antena
Ancho de haz de elevación 0,55 grados (mín.) 5 grados 5 grados 2 grados (apilados)
Ancho de haz de acimut 0,55 grados 1,4 grados 1,4 grados 1,4 grados
ganancia de potencia 50dB 34dB 34dB 35 dB (transmisión), 40 dB (recepción)
Tasa de rotación 5 RPM (máx.) 12,5 rpm 12,5 rpm 5,0 rpm

No proporciona citas para esta información, pero no hay razón para dudarlo.

El documento del Plan maestro de evaluación y prueba ASR-11 de la FAA no menciona la tasa de rotación (que puedo ver), pero enumera algunas "Características críticas del sistema" detalladas a partir de la página 16, por ejemplo:

PSR Probabilidad de detección (P d )
El PSR deberá ser capaz de detectar un objetivo de sección transversal de radar (RCS) de 1,0 m 2 , Swerling 1 a un rango de 55 nmi en un lugar despejado y en la punta del haz con un solo escaneo P d de 0.8 y una Probabilidad de Falsa Alarma (P FA ) de 10 -6 .

Originalmente publiqué esto simplemente como un comentario, pero supongo que es más una respuesta parcial.

Investigué esto hace unos seis meses y descubrí que, en los EE. UU., 6 segundos era el estándar para un TRACON y 12 segundos para un ARTCC, lo que les permitía ver un radio de aproximadamente 60 millas náuticas y 120 millas náuticas, respectivamente. No tengo fuentes disponibles, pero si las encuentro, las publicaré.

No estoy seguro de la precisión, pero cuando se trata de un ser humano mirando una pantalla, las discrepancias de incluso decenas de pies probablemente no sean particularmente significativas.

Como nota al margen, definitivamente necesitamos que algunos controladores participen en este sitio.
Intentaré convencer a algunos para que se unan.
Gracias. Esta respuesta está más cerca de mis hallazgos. Para ser justos, ya tengo algunos datos específicos sobre las capacidades del radar ATC. Sin embargo, nunca he podido obtenerlo o verificarlo más allá de las declaraciones de testigos expertos en casos de litigio y observando ecos de radar reales en datos registrados. Como ejemplo, de acuerdo con las exportaciones de datos CDR, los sistemas TRACON/ASR parecen actualizar el eco de un avión a una frecuencia de aproximadamente 4,7 segundos, más o menos unas pocas décimas. Actualizaré mi pregunta con esta nota. Y estoy de acuerdo, tener controladores ATC comprometidos en este sitio sería beneficioso para todos.
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