Radar giám sát chính là chìa khóa cho quản lý không phận hiện đại

Hãy tưởng tượng việc theo dõi mục tiêu trên không mà không cần phải dựa vào máy bay.phục vụ như là quan trọng "mắt trên bầu trờiBài viết này xem xét các nguyên tắc hoạt động của PSR, lợi thế, hạn chế, ứng dụng và giá trị dựa trên dữ liệu trong quản lý giao thông hàng không hiện đại.

Radar giám sát chính hoạt động bằng cách phát ra sóng điện từ và phân tích tiếng vang phản xạ để phát hiện và xác định vị trí vật thể.PSR có thể xác định bất kỳ đối tượng nào phản xạ sóng vô tuyến, bất kể nó có mang thiết bị hợp tác hay khôngKhả năng này làm cho PSR lý tưởng để phát hiện các mục tiêu không hợp tác bao gồm máy bay không có bộ chuyển phát, chim và thậm chí cả phương tiện mặt đất.

PSR hoạt động thông qua vị trí vang vọng. ăng-ten radar truyền xung điện từ công suất cao di chuyển với tốc độ ánh sáng (khoảng 300.000 km / s) trong một làn sóng hẹp.Khi những sóng này chạm vào vật thể, năng lượng một phần phản xạ trở lại máy thu radar, xử lý các tín hiệu để xác định khoảng cách, định hướng và vận tốc quang.

• Truyền tín hiệu:Các xung điện từ tần số cao với đặc điểm sức mạnh và chiều rộng cụ thể
• Đánh bóng mục tiêu:Độ cường độ tiếng vang thay đổi theo kích thước, hình dạng, thành phần vật liệu và đặc điểm tín hiệu radar
• Nhận tín hiệu:Máy thu nhạy cao thường thu tín hiệu trở lại yếu
• Xử lý tín hiệu:Các bộ xử lý tiên tiến trích xuất các thông số mục tiêu bao gồm phạm vi, đường dẫn và vận tốc

• Khám phá máy bay không được trang bị bộ phát tín hiệu (hệ thống hàng không chung, máy bay lượn, máy bay không người lái)
• Theo dõi chuyển động của xe trên mặt đất trên đường băng và các cơ sở cảng
• Theo dõi các chuyến di cư của chim gây nguy hiểm cho hàng không
• Xác định các hình thành thời tiết như các tế bào mưa

• Khả năng xác định mục tiêu hạn chế (không thể phân biệt giữa máy bay, chim hoặc hiện tượng thời tiết)
• Các hệ thống thông thường thiếu dữ liệu độ cao do ăng-ten độ phân giải dọc thấp
• Sự nhạy cảm với sự lộn xộn trên mặt đất và sự can thiệp của khí tượng
• Các hạn chế truyền điện hạn chế phạm vi phát hiện

Các chỉ số hiệu suất PSR quan trọng bao gồm:

• Phạm vi phát hiện:Khoảng cách hoạt động tối đa được xác định bởi sức mạnh của máy phát, tăng cường ăng-ten, độ nhạy của máy thu và đường cắt ngang radar mục tiêu (RCS)
• Độ phân giải phạm vi:Khoảng cách tối thiểu giữa các mục tiêu (tùy thuộc vào chiều rộng xung)
• Độ phân giải:Khả năng tách góc (được xác định bởi chiều rộng chùm)
• Độ phân giải tốc độ:Khả năng phân biệt tốc độ quang (dựa trên sự ổn định tần số)
• Khả năng phát hiện:Khả năng xác định thành công (tương quan với tỷ lệ tín hiệu-tầm ồn)
• Tỷ lệ báo động sai:Các chỉ số mục tiêu sai (kiểm tra khả năng chống nhiễu)

Các hệ thống giao thông hàng không hiện đại thường tích hợp PSR với radar thứ cấp để tạo ra các mạng giám sát bổ sung.trong khi các hệ thống thứ cấp cung cấp dữ liệu nhận dạng chi tiết cho máy bay được trang bị bộ phát tín hiệuCách tiếp cận hai lớp này làm tăng cả an toàn và hiệu quả hoạt động.

• Điều khiển giao thông hàng không:Theo dõi tất cả các giao thông không phận bao gồm cả máy bay không hợp tác
• Di chuyển bề mặt sân bay:Ngăn chặn các cuộc xâm nhập đường băng bằng cách theo dõi xe và máy bay
• Giảm nguy cơ của chim:Theo dõi chuyển động của chim để tránh va chạm
• Theo dõi khí tượng:Xác định thời tiết nguy hiểm để lập kế hoạch đường bay

PSR truyền thống chỉ cung cấp dữ liệu hai chiều (phạm vi và azimuth).

• Các ăng-ten hình vuông:Năng lượng tập trung trong phạm vi độ cao cụ thể
• Quét đa góc:Các ăng-ten chùm hẹp quét góc độ cao nhiều

Công nghệ PSR đang phát triển hướng tới:

• Tích hợp trí tuệ nhân tạo:Các thuật toán học máy cải thiện phân loại mục tiêu và phân tích dự đoán
• Mảng radar mạng:Các hệ thống kết nối với nhau cải thiện khả năng bảo hiểm, chính xác và giám sát từ xa

Dữ liệu được tạo ra bởi PSR cho phép:

• Tối ưu hóa tham số hệ thống để cải thiện hiệu suất
• Phát triển thuật toán xử lý tín hiệu tiên tiến
• Mô hình hóa tình hình không phận dự đoán
• Đánh giá rủi ro hàng không (đánh tai chim, đột kích máy bay không người lái)

Hệ thống PSR tuân thủ các quy định quốc tế bao gồm:

• Quy định vô tuyến của ITU về phân bổ tần số và giới hạn công suất
• Các tiêu chuẩn hoạt động và hoạt động của ICAO đảm bảo tính tương thích toàn cầu

Mặc dù các công nghệ mới nổi như ADS-B, PSR vẫn là không thể thiếu cho giám sát không phận toàn diện.Khả năng phát hiện tất cả các đối tượng đảm bảo nhận thức tình huống cơ bản cho an toàn hàng khôngNhững tiến bộ công nghệ đang diễn ra sẽ tiếp tục nâng cao khả năng của PSR thông qua xử lý thông minh và hoạt động mạng.