رادار و استفاده از آن در کنترل ترافیک هوایی

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: امروزه صنعت هواپیمایی به عنوان یکی از صنایع مهم و حساس و حیاتی در دنیای امروز مطرح می باشد. در این بین هر روزه بر تعداد ترافیک هوایی افزوده می شود و لذا استفاده از دستگاه های مختلف جهت افزایش ایمنی در ترافیک هوایی و افزایش ظرفیت ترافیک هوایی در فضای واحد نیز بیش از پیش ضروری می باشد. یکی از مهمترین این دستگاهها " رادار" می باشد.مقدمه:امروزه صنعت هواپیمایی به عنوان یکی از صنایع مهم و حساس و حیاتی در دنیای امروز مطرح می باشد. در این بین هر روزه بر تعداد ترافیک هوایی افزوده می شود و لذا استفاده از دستگاههای مختلف جهت افزایش ایمنی در ترافیک هوایی و افزایش ظرفیت ترافیک هوایی در فضای واحد نیز بیش از پیش ضروری می باشد. یکی از مهمترین این دستگاهها "رادار" می باشد. تاریخچه:اولین آزمایشهای مربوط به رادار به سال 1880 میلادی بر می گردد. در سال 1906 یک مهندس آلمانی دستگاهی را اختراع کرد که آن را اینگونه نامگذاری کرد: "دستگاه نشانگر رادیویی جلوگیری از تصادم" (1). در سال 1922 یک مهندس ایتالیایی به نام "مارکونی" (2) روشی را برای ارسال سیگنال رادیویی بین کشتی ها ابداع کرد به طوریکه این امواج به سمت گیرنده ای که بر روی همان کشتی فرستنده امواج، کار گذاشته شده بود، برگشت داده می شد. بدین طریق جهت و مکان کشتی های دیگر را در مه و یا در دید کم نشان می داد. این قانونی بود که در تمام رادارها مورد استفاده قرار می گیرد.پیشرفت های بعدی نیز ادامه یافت که شامل ابداع و ارایه "اصول پالس" (3) بود که پایه تمام رادارهای مدرن می باشد. در خلال سال های 1935-1940 سیستم های راداری پالس به صورت موفقیت آمیز، مستقل از هم، شبیه و همزمان در کشورهای ایالات متحده، انگلیس، فرانسه و آلمان ایجاد گردید.کاربرد رادار در سرویس های کنترل ترافیک هوایی شامل دو طرح می باشد. مدل ابتدایی که به "رادار اولیه" (4) مشهور است و از دهه 1950 استفاده از آن مرسوم گردید. نوع دیگر رادار که "رادار ثانویه" (5) نامیده می شود برای سرویس های کنترل ترافیک هوایی پیشرفته استفاده می شود. استفاده از این رادار در کشور ما از اوایل دهه هفتاد شمسی در فرودگاه های مهرآباد و شیراز، و از سال 1380 در مرکز کنترل ترافیک هوایی کشور آغاز شده است. رادار اولیه:در رادارهای اولیه یک پالس از انرژی به صورت واحد از دستگاه های زمینی فرستاده می شود. این پالس به هواپیما برخورد کرده و برگشت داده می شود. آنتن فرستنده با توجه به نوع استفاده از آن با سرعت های مختلفی می چرخد. در هر دور از آنتن، بسته به سرعت چرخش و عرض امواج رادیویی، هواپیما برخی از این پالس ها را که به آن برخورد می کند، برمی گرداند. این امواج توسط دستگاه های گیرنده در همان آنتن زمینی دریافت می شود. مقدار برگشت امواج به اندازه هواپیما، فاصله آن و قدرت فرستنده بستگی دارد. این برگشت انرژی نقطه روشنی را در نمایشگر رادار ایجاد می کند که به آن "تارگت" می گویند. موقعیت و جهت این "تارگت" (6) نسبت به سایت رادار با محاسبه زمان یک پالس از امواج رادار، از آنتن به هواپیما و برگشت آن، مشخص می گردد. با توجه به مشخص بودن سرعت امواج این فاصله به راحتی قابل محاسبه می باشد.یکی از مهمترین انواع رادار اولیه، "رادار پایانه ای" (7) یا "رادار فرودگاهی" می باشد که به عنوان یک رادار میان برد - حدود 50 مایل یا 90 کیلومتر - برای کنترل ترافیک هوایی در اطراف فرودگاه ها طراحی شده است. چرخش نرمال یک آنتن رادار فرودگاهی حدود 13 دور در دقیقه می باشد، بنابراین وضعیت ترافیک هوایی هر 5 ثانیه روی صفحه رادار، جدید می شود.نوع دیگر رادار اولیه که در کنترل ترافیک هوایی استفاده می شود، رادار دوربردی است که "رادار مسیرهای هوایی" (8) نامیده می شود. این نوع رادار بردی تا حدود 150 مایل (270 کیلومتر) دارد. این نوع رادار برای کنترل ترافیک در مسیرهای هوایی در مراکز کنترل استفاده می شود. رادارهای مورد استفاده در مسیرهای هوایی، ویژگی هایی شبیه رادار فرودگاهی دارند با این تفاوت که سرعت چرخش کمتری دارند و دقت و وضوح آنها نسبت به رادار فرودگاهی کمتر است.یکی از مشکلات و ایرادات رادارهای اولیه، پارازیت های ناخواسته ای است که روی صفحه رادار ظاهر می شود. این پارازیت ها انعکاس امواج بر اثر برخورد با اشیای ثابت و یا اشیای متحرک با سرعت پایین می باشد، مانند برگشت امواج برخورد کرده با کوه ها و ساختمان های بلند در اطراف آنتن رادار. برای رفع این مشکل، وسیله ای اختراع گردید به نام "mti" (9) که اثر اشیای ثابت و یا با سرعت کم را روی صفحه رادار از بین می برد. امواجی که به ابرها و بارش برخورد می کنند نیز برگشت داده می شوند و روی صفحه رادار پارازیت های ناخواسته ای ایجاد می کنند. البته این حالت یک مزیتی نیز برای رادارهای اولیه به حساب می آید، بدین صورت که کنترلر ترافیک هوایی از وضع هوای مناطق تحت پوشش مطلع خواهد شد.اگرچه برخی کاستی های رادار به ماهیت تکنولوژی آن مربوط است ولی پیشرفت و اصلاح اشکالات آن به صورت مداوم و پیوسته در حال انجام است. یکی از مهمترین این پیشرفت ها، ابداع و اختراع "رادار ثانویه" می باشد.>>رادار ثانویه: رادار ثانویه یکی از جدیدترین تجهیزات در صنعت هواپیمایی می باشد که در اکثر کشورهای جهان مرسوم و متداول است. در ایران نیز، به دلیل افزایش روز افزون ترافیک هوایی داخلی، بین المللی و عبوری از فضای ایران، استفاده از آن از حدود اوایل دهه 1370 آغاز گردید. رادار ثانویه نیز همانند رادار اولیه بر دو نوع رادار فرودگاهی و رادار مسیر هوایی می باشد. همچنین برد رادار ثانویه بیشتر از برد رادار اولیه می باشد. مثلاً برد رادار مسیر هوایی در رادار ثانویه (در شرایط ایده آل) 250 مایل یا 450 کیلومتر می باشد که این برد برای شرایط واقعی کمی کمتر است. اساس کار رادار ثانویه با رادار اولیه متفاوت است، بدین صورت که رادار ثانویه به انعکاس امواج جهت شناسایی هواپیما متکی نیست. رادار ثانویه با استفاده از سیستم "تقاضا و پاسخ" کار می کند. بدین صورت که آنتن زمینی امواج را به عنوان تقاضا تولید کرده و می فرستد که موجب فعال شدن یک فرستنده دیگر در درون هواپیما (ترانسپاندر) (10) می شود. فرستنده درون هواپیما (ترانسپاندر) به عنوان پاسخ، امواج الکترونیکی را برای ایستگاه زمینی می فرستد. این امواج می تواند کدبندی شده و برای استفاده در کنترل ترافیک هوایی نمایش داده شود. هواپیما برای فرستادن این امواج از چهار مد a ، c،s و intermode استفاده می کند که در اینجا مد های a و c توضیح داده می شود. مد a برای شناسایی و تعیین موقعیت هواپیما استفاده می شود و از مد c برای بدست آوردن ارتفاع هواپیما استفاده می شود. مد a دارای یک عدد چهار رقمی مخصوص به هر پرواز (ssr code) می باشد که توسط کنترلر ترافیک هوایی تعیین و به خلبان داده می شود. ارقام این عدد چهار رقمی (ssr code) نمی تواند 8 و 9 انتخاب گردد. لازم به ذکر است که هواپیما برای استفاده از سرویس رادار باید حتماً به فرستنده مخصوص (تراسپاندر) مجهز باشد. از طرفی اطلاعات "طرح پرواز " (11) که از قبل آماده شده، وارد پردازشگر رادار ثانویه شده و به آن کدی چهار رقمی، مشابه کد چهار رقمی هواپیما تخصیص داده می شود. پردازشگر رادار بعد از تطبیق کد چهار رقمی (ssr code) طرح پرواز و هواپیما، اطلاعات طرح پرواز را به اطلاعات بدست آمده از رادار اضافه کرده و اطلاعات کامل و جامعی را در اختیار کنترلر ترافیک هوایی قرار می دهد. اطلاعات نهایی که روی صفحه رادار ثانویه ظاهر می شود شامل نام و شماره پرواز (call sign)، نوع هواپیما و بزرگی آن (کوچک-متوسط-بزرگ)، ارتفاع مجاز شده و ارتفاع حقیقی هواپیما، مسیر پرواز، زمان تقریبی رسیدن به نقاط مختلف مسیر هوایی و ssr code هر پرواز می باشد.همه این تلاش ها و اطلاعات برای انجام یک پرواز ایمن و بدون تاخیر است، در واقع هدف استفاده از رادار رسیدن به اهداف جهانی مراقبت پرواز است که همانا ایمنی و جلوگیری از تصادم، تسریع در انجام پرواز، ارایه اطلاعات مفید به پرواز و حفظ جریان ترافیکی می باشد
ایروسنتر

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 146]