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雷达系统知多少之 "机场监视雷达"

2019-10-28
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为第一个同时显示空中交通和天气状况的雷达系统,这篇文章将会通过对ASR-9雷达系统的介绍,以便读者更好的理解何为机场监视雷达


ASR-9机场监视雷达系统可以对机场75-110公里,飞行高度低于7620米范围内的飞机进行可靠的监视和跟踪。这样的系统已经安装在美国的100多个主要的机场中。对于ASR-9这样的雷达系统,依赖于可靠的电子器件,可以保证其在99.9%的时间正常运行,也就是说,该系统每年大概只有不到10个小时的时间才会关停。除了可靠的内部电子元件,系统还设计了用于进行故障排查的内置测试子系统,具备远程监测功能和一定的“冗余”设计(这样说是因为,这套系统在发生故障时会利用这种冗余设计便于维修故障的同时,系统仍可以正常运行)。当雷达发生故障时,远程进行的监测会确定故障并派出维修人员进行维修。


在类似于雨天这样的天气下,ASR-9通过Doppler滤波或者一些其他的技术将移动中的飞机与非期望环境杂波分离开来。但是对于空管人员而言,需要对飞机所处的各种恶劣环境进行确认,从而将飞机安全指引降落到机场,而不是让飞机去独自面对即将穿越的恶劣环境。ASR-9有一个用于接收识别天气情况回波的通道,这个通道会将天气回波情况和位置信息提供给空管人员。ASR-9可以显示6种不同级别的降水强度。


ASR-9雷达系统的工作频率为2.7GHz-2.9GHz(S 波段),峰值功率为1.3兆瓦。脉冲宽度为1us,天线的水平波束宽度为1.4度,每分钟旋转12.5转。



图中所示的反射抛物面是天线的一部分,宽5米,高2.75米。雷达天线上方是一个轻巧的平面阵列天线,主要用于空管雷达信标系统(ATCRBS),大小为8米x1.6米,ATCRBS通过对配备了ATCRBS应答机的飞机进行检测和识别。ATCRBS独立于雷达系统并且以不同的频率运行。


目前美国各个机场已经部署了较ASR-9雷达系统更加数字化的ASR-11及以上的机场监视雷达系统。
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