Τεχνολογία ραντάρ για συστήματα ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη της λειτουργίας ενός συστήματος ραντάρ ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας και συγκεκριμένα του δευτερεύοντος ραντάρ επιτήρησης (SSR). Το δευτερεύον ραντάρ, εκτός από τον υπολογισμό της απόστασης ενός αεροσκάφους, παρέχει σημαντικές πληροφορίες για την ταυτότητα του αεροσκάφους και για το ύψος στο οποίο πετάει. Εξασφαλίζει επιτήρηση σε μεγάλες αποστάσεις, έχει μειωμένη ισχύ εκπομπής, προσφέρει μεγάλη ακρίβεια στην ανίχνευση και αναγνώριση των στόχων, ενώ ταυτόχρονα καταφέρνει να μειώσει σε μεγάλο βαθμό τις παρεμβολές κάθε είδους. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στις θεμελιώδεις αρχές λειτουργίας των ραντάρ, όπου αναφέρονται βασικές έννοιες όπως η εξίσωση ραντάρ, η επίδραση του θορύβου στον υπολογισμό της απόστασης. Στο δεύτερο κεφάλαιο εξετάζονται οι επιμέρους παράμετροι ενός συστήματος επιτήρησης που λαμβάνονται υπ’ όψιν κατά το σχεδιασμό του, όπως είναι το εύρος δέσμης της κεραίας στο σταθμό εδάφους, η συχνότητα επανάληψης παλμών και η ραδιοδιατομή των στόχων, καθώς επίσης και οι παρασιτικές επιστροφές που επηρεάζουν αρνητικά τη λειτουργία ενός τέτοιου συστήματος. Στη συνέχεια, γίνεται αναφορά στα είδη ραντάρ που χρησιμοποιούνται στον έλεγχο της εναέριας κυκλοφορίας και τα βασικά τους τεχνικά χαρακτηριστικά. Στο τρίτο κεφάλαιο μελετάται η λειτουργία ενός δευτερεύοντος συστήματος ραντάρ. Γίνεται αναλυτική περιγραφή του τρόπου επικοινωνίας του σταθμού εδάφους με τον πομποδέκτη ενός αεροσκάφους και της δομής των σημάτων που ανταλλάσσουν μεταξύ τους. Επίσης, μελετώνται οι βασικές οντότητες ενός τέτοιου συστήματος, αλλά και η λειτουργία των κεραιών που χρησιμοποιούνται στο σταθμό εδάφους και στα αεροσκάφη. Στο κεφάλαιο 4 εξετάζονται όλοι οι πιθανοί περιορισμοί που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την αποτελεσματική λειτουργία ενός δευτερεύοντος ραντάρ, αλλά και τρόποι αντιμετώπισής τους. Στη συνέχεια, στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα ενός τέτοιου ραντάρ. Στα κεφάλαια 6 και 7 μελετώνται τεχνικές που έχουν αναπτυχθεί για τη βελτίωση της λειτουργίας του δευτερεύοντος ραντάρ επιτήρησης, οι οποίες παρέχουν αξιόπιστα αποτελέσματα με επιτυχή αντιμετώπιση των παρεμβολών και μεταφορά περισσότερων δεδομένων και πληροφοριών στην επικοινωνία σταθμού εδάφους και αεροσκαφών. Τέλος, στο όγδοο κεφάλαιο συγκρίνονται οι απαιτήσεις ενός συστήματος ραντάρ που λειτουργεί στη ζώνη συχνοτήτων L με αυτές ενός ραντάρ που λειτουργεί στη ζώνη συχνοτήτων S.