رادار مراقبة المطارات ASR

يستخدم نظام رادار مراقبة المطارات (ASR) في المطارات للتحقق من وجود وموقع الطائرات التي تحلق بالقرب من المطارات، كما يوفر معلومات أخرى مثل رمز هوية الطائرة والمستوى ورمز حالة الطوارئ وما إلى ذلك، كما يتم عرض المعلومات الخاصة بالطائرات على شاشة مكان العمل الخاصة بمراقب الحركة الجوية (ATC)، وفي المطارات الكبيرة يتم استخدام شاشات متعددة في غرفة التحكم في الحركة الجوية.

ما هو نظام رادار المراقبة الجوية ASR

نظام رادار المراقبة الجوية (ASR): هو نظام التحكم الرئيسي في الحركة الجوية للمجال الجوي حول المطارات، عادةً ما تكون أنظمة رادار المراقبة الجوية (ASR) قادرة على اكتشاف وتتبع الطائرات بشكل موثوق على ارتفاعات تقل عن (25000 قدم)؛ أي (7620 مترًا) وضمن (40 إلى 60 ميلًا بحريًا) أي (75 إلى 110 كم) من المطار، كما يشار أحيانًا إلى (ASR) باسم رادار المنطقة الطرفية (TAR).

• “ASR” هي اختصار لـ “Airport Surveillance Radar”.

• “ATC” هي اختصار لـ “air traffic controller”.

• “TAR” هي اختصار لـ “Terminal area radar”.

مبدأ البناء والعمل لنظام المراقبة الجوية ASR

يراقب مراقبو الحركة الجوية باستمرار معلومات الطائرات على شاشة العرض ويعطون التوجيهات للطيارين عن طريق الراديو للحفاظ على تدفق آمن ومنظم للحركة الجوية في المجال الجوي، كما أن الجيل الجديد من نظام رادار مراقبة المطارات (ASR-11) هو نظام رادار رقمي بالكامل، و(ASR-11) هو رادار مراقبة مطار رقمي (DASR) يمكنه اكتشاف وعرض موقع الطائرة وظروف الطقس في وقت واحد بالقرب من المطارات المدنية والعسكرية.

كما إنّه يسمح لـ (ATC) بالحفاظ على تدفق آمن ومنظم للحركة الجوية في المجال الجوي فضلاً، عن المساعدة في توفير تنبيهات الطقس للطيارين، كما يرمز الرادار إلى الكشف الراديوي وتحديد المدى، وكما يوحي اسمه يستخدم نظام الرادار الموجة الكهرومغناطيسية والموجة الراديوية؛ لتحديد معلمات الكائن أو الهدف مثل الموقع والسرعة والزاوية والحجم.

مكونات نظام المراقبة الجوية ASR

عادةً ما يتكون نظام الرادار من جهاز إرسال ينتج موجات كهرومغناطيسية في مجال الراديو أو الميكروويف وهوائي إرسال وهوائي استقبال، حيث غالباً ما يستخدم نفس الهوائي للإرسال والاستقبال وجهاز إرسال مزدوج ومضخم ودوائر خلط ومرشحات وإشارة المعالج والأنظمة الداعمة الأخرى لتحديد معلمات الكائن ونظام العرض لإظهار المعلومات الملتقطة في شكل مرئي.

نظام المراقبة الجوية (ASR) هو نظام رادار أولي وثانوي متكامل ويقع في المطار ومتصل بمركز مراقبة الحركة الجوية (ATCC) ويتم التحكم فيه عن بعد، وتُستخدم أحدث تقنيات المعالجة الرقمية والحالة الصلبة لتحقيق تحسين قمع فوضى الأرض والطقس وإخراج خالٍ من التداخل، واستنادًا إلى أكثر من 50 عامًا من التجارب الفريدة في خدمة العملاء في جميع أنحاء العالم:

• الاستفادة من تقنيات معالجة الإشارات وجهاز إرسال الحالة الصلبة بالكامل مع استقرار النظام.

• رفض الفوضى باستخدام هوائي مزدوج الشعاع وتقنيات مرشح دوبلر متعدد.

• مستوى عالٍ من توافر البيانات من خلال تقنية النافذة المنزلقة لتوفير بيانات الطائرات والطقس في وقت واحد.

• تقنية ضغط النبض الرقمي.

• بنية فائضة تستند إلى جهاز إرسال متسامح مع الخطأ وأجهزة استقبال مكررة وقنوات معالجة مع التبديل التلقائي.

• صيانة سهلة وآمنة.

ملاحظة: “ATCC” هي اختصار لـ “American Type Culture Collection” و”DASR” هي اختصار لـ “digital airport surveillance radar”.

أساسيات رادار المراقبة الجوية ASR

• يُعد رادار مراقبة المطار (ASR) نظام رادار (ATC) يستخدم في المطارات، وهو رادار أولي متوسط ​​المدى يستخدم لاكتشاف وعرض وجود الطائرات وموقعها في منطقة المحطة والمجال الجوي حول المطارات، كما تعمل عادةً في نطاق التردد من (2700 إلى 2900 ميجاهرتز) أي (النطاق E)، نظراً لأنّ نطاق التردد هذا يوفر توهينًا منخفضًا بسبب الامتصاص في مناطق الأمطار الغزيرة.

• بالإضافة إلى ذلك لا يزال نطاق التردد هذا مرتفعًا بما يكفي لاستخدام هوائيات عالية الاتجاه ذات أبعاد صغيرة نسبيًا ووزن أقل، نظرًا لأهمية الوظيفة يلزم وجود تكرار كبير لجميع المكونات، بحيث يظل احتمال الفشل منخفضًا للغاية وغالباً ما يتم تنظيم إعادة التكوين التلقائي، حيث يتم التحقق من الاستعداد التشغيلي للتجمعات بشكل دائم.

• في حالة حدوث خطأ يتم تحويل الوحدات النمطية الموجودة في الاحتياطي تلقائيًا إلى مسار معالجة الإشارة، والاحتمال الآخر هو استخدام عدد من الوحدات النمطية المتطابقة في جهاز الإرسال، بحيث يمكن الاستمرار في استخدام الرادار في حالة فشل إحدى الوحدات أي إدارة الأخطاء الناعمة، وجهاز الإرسال هذا يتحمل الأخطاء ويمكنه تحمل العديد من حالات الفشل في هذه الوحدات دون فقد كبير في النطاق.

تعديل نظام رادار المراقبة الجوية ASR

يمكن تغيير وحدات الإرسال الخاصة بالرادار أثناء التشغيل أي التوصيل السريع، ولهذا السبب يستخدم رادار المراقبة الجوية هوائيًا سلبيًا في معظم الحالات، وباستخدام هوائي دوار نشط لا يمكن إجراء هذا التغيير إلا عند إيقاف تشغيل دوران الهوائي، وباستخدام هوائي سلبي يمكن الوصول إلى كل هذه الوحدات.

وعلى الرغم من استمرار الرادار في العمل بطاقة منخفضة قليلاً، فإنّ عيب الهوائي المنفعل هو أنّه حتى إشارات الصدى الضعيفة للغاية تخضع لخسائر التوصيل العالية التي تسببها وصلات الدليل الموجي الطويلة من المرسل أو المستقبل إلى الهوائي، والمطارات ذات الحجم الكبير جدًا من الحركة الجوية لديها حتى راداران مستقلان لمراقبة المطارات لأسباب التكرار، ومن ناحية أخرى أيضاً بسبب التغطية المتبادلة لمخروط الصمت، ممّا يعني خلاف ذلك وجود فجوة في تغطية الرادار فوق موقع الرادار بالضبط.

تغطية نظام رادار المراقبة الجوية ASR

تتوافق تغطية الرادار المطلوبة لنظام (ASR) مع حدود اختصاص المطار على النحو المحدد من قبل (ECAC)، ويجب أن يكون المدى الأقصى الفعال لـ (ASR) للطائرات، التي تحلق على ارتفاع (3000 قدم) أي حوالي (1000 متر) أكثر من (40 ميلًا بحريًا) حتى (60 ميلًا بحريًا)، وفي الارتفاع من ناحية أخرى لا يلزم سوى ما يصل إلى (10000 قدم)، ونطاق يتجاوز ذلك على سبيل المثال مسافة (80 ميلا بحرياً) هي موضع ترحيب ولكنها ليست ضرورية.

على العكس من ذلك فإنّ الميزانية الزمنية للرادار الدافع تتطلب بعد ذلك تنازلات مع سرعة الدوران، ويؤدي الدوران البطيء إلى تفاقم معدل تجديد البيانات، كما تؤثر ميزانية الوقت هذه أيضًا على حجم تردد تكرار النبض (PRF) الذي سيتم استخدامه ممّا يقلل لاحقًا من عدد الزيارات لكل عملية مسح، ويجب تعويض الخسائر الناتجة في احتمال الكشف عن طريق تدابير أخرى، مثل احتياطيات أكبر بكثير في قدرة الإرسال ومن أجل تبرير هذا الجهد، ويجب أن تكون هناك أسباب كبيرة تجعل الرادار الأساسي يحقق مدى (80 NM).

تم تحسين سرعة دوران هوائي (ASR) عند 12 إلى 15 دورة في الدقيقة، وهذا يحقق معدل تجديد البيانات من 4 إلى 5 ثوان، ونظراً لأنّ وحدة التحكم في الحركة الجوية يجب أن تمنح الطيار تصحيحًا للمسار كل (5 ثوانٍ) على الأقل أثناء الاقتراب من المطار الموجه بالرادار، فإنّ هذا الفاصل الزمني مضمون من خلال دوران الهوائي.

عادةً ما يستخدم (ASR) هوائي عاكس مكافئ بنمط مربع التمام، حيث في العديد من مجموعات الرادار يتم استخدام شعاعين لفصل الحزمة العالية والشعاع المنخفض، ممّا يحسن من قدرة أداء إشارة الهدف المتحرك (MTI) أو الكشف عن الهدف المتحرك (MTD).

• “MTI” هي اختصار لـ “Moving target indication”.

• “MTD” هي اختصار لـ “Maximum Tolerable Downtime”.

• “PRF” هي اختصار لـ “Pulse Repetition Frequency”.

• “ECAC” هي اختصار لـ “Eisselectronic Communication Across The Curriculum”.