ES2912850T3 - Procedimiento de medición de la precisión acimutal y diagramas del lóbulo principal de la antena de un radar secundario, y radar que implementa dicho procedimiento - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de medición de diagramas de antena (1) y medición de la desviación por secciones de elevación de un radar secundario, estando cada diagrama (11, 12, 14, 15) asociado a un canal de recepción (5), caracterizado porque, durante un periodo de tiempo determinado, - se detectan las respuestas asíncronas no solicitadas (61), del tipo squitter ADS-B largas ("squitter" transmisión aleatoria de datos), transmitidas por objetivos presentes en el entorno aéreo de dicho radar, conteniendo cada una de dichas squitters información de posición 3 D del objetivo que lo transmite; - para cada detección, se decodifican las squitters largas ADS-B para verificar que el objetivo detectado está localizado de acuerdo con la información posicional contenida en dichas squitter, rechazándose las detecciones no conformes; - para cada detección retenida, la hora de dicha detección, el valor del acimut del eje del haz principal de dicha antena, la tensión de medición de la desviación y el valor de la potencia recibida (61, 611, 612) en cada uno de dichos canales de recepción SUM, DIFF, CONT_Front, CONT_Back están asociados a dicha detección, la información de posición contenida en dicha squitter dando, por cálculo, la sección de elevación en la que se encuentra dicha detección; dichos valores obtenidos a lo largo de dicho período se almacenan, los diagramas medidos (42", 43", 44") y las medidas de desviación se muestrean, por sección de elevación, a partir de dichos valores almacenados.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de medición de la precisión acimutal y diagramas del lóbulo principal de la antena de un radar secundario, y radar que implementa dicho procedimiento
La presente invención se refiere a un procedimiento de medición de los diagramas de antena y la precisión acimutal de la función de la medición de la desviación de radares secundarios. También se refiere a un radar secundario que implementa dicho procedimiento.
El campo preferido de la invención es el Control del Tráfico Aéreo (ATC), para el que las prestaciones del radar son fundamentales, tanto en lo que respecta a la detección de aeronaves como a la localización de objetivos con gran precisión en acimut hasta varios cientos de kilómetros.
Este rendimiento de precisión está especialmente relacionado con la calidad de los diagramas de antena de los radares secundarios utilizados en el ATC o el IFF.
En la siguiente descripción, a efectos de simplificación, el conjunto formado por:
- principalmente de la antena de radar de cualquier tipo, de gran apertura vertical LVA o de haz;
- de la junta rotativa entre las partes giratorias y fijas del radar;
- de los conductores de bajada.
En la actualidad, la medición de la precisión del acimut de un radar secundario requiere una baliza externa cuyas respuestas son utilizadas por el radar para localizar la baliza y así comprobar el buen funcionamiento de la función de la medición de la desviación del radar.
Una medición más independiente del radar de la calidad de los diagramas de lóbulos principales de una antena (sustancialmente entre -10° y 10° en el ATC) instalada en un emplazamiento de radar requiere tanto:
- la estación está en mantenimiento, lo que reduce la cobertura del radar a nivel del sistema;
- utilizar herramientas externas para medir los diagramas de antena SUM, CONT y DIFF en la recepción (a 1090MHz);
esto suele hacerse sólo para un valor de elevación que es el del utillaje, generalmente muy cercano al radar, por lo tanto a un valor de elevación muy bajo a menudo cercano a cero (misma altura que el radar) mientras que las aeronaves están principalmente entre 0,5° y 20° dependiendo del tipo de uso del radar (configuración de aeropuerto o en ruta).
En ausencia de mediciones preventivas periódicas de los diagramas de antena y de la precisión acimutal del radar, o incluso entre dos sesiones de mediciones preventivas, la degradación de estos diagramas sólo es percibida por el usuario cuando el rendimiento del radar se degrada, a veces hasta el punto de dejar de cumplir su misión. En este caso, el servicio se interrumpe y hay que reparar la antena con urgencia, ya que es la tarea de mantenimiento más importante y complicada de un radar.
Hay que recordar que la medición de la desviación es un procedimiento de medición del desapuntamiento de un objetivo, presente en el haz principal, con respecto al eje de la antena y que el radar secundario tiene que asegurar, en su misión primaria, la localización de todos los objetivos detectados, que es muy precisa tanto en distancia como en acimut con respecto al radar, siendo su función de medición de la desviación fundamental para él, ya que contribuye directamente a su precisión acimutal.
Un documento US 2008/0042896 A1 divulga un procedimiento para construir una tabla de calibración de monopulso a partir de los objetivos de interés recibidos en los canales de suma y diferencia de un radar secundario.
Uno de los propósitos de la invención es permitir que se mida la precisión azimutal de los diagramas de las antenas de radar secundarias, y así evaluar su degradación.
Para ello, la invención tiene por objeto un procedimiento de medición de los diagramas de antena y de la medición de la desviación por secciones de elevación de un radar secundario, estando cada diagrama asociado a un canal de recepción, caracterizado porque, durante un periodo de tiempo determinado:
- se detectan las respuestas asíncronas no solicitadas, del tipo squitter largas ADS-B (“squitter”, transmisión aleatoria de datos), emitidas por objetivos presentes en el entorno aéreo de dicho radar, conteniendo cada una de dichas squitters información de posición 3D del objetivo que las emite;
- para cada detección, se decodifica la squitter larga ADS-B para verificar que el objetivo detectado está localizado de acuerdo con la información posicional contenida en dicha squitter, rechazándose las detecciones no conformes;
- para cada detección retenida, la hora de dicha detección, el valor del acimut del eje del haz principal de dicha antena, la tensión de la medición de la desviación y el valor de la potencia recibida en cada uno de dichos canales de recepción SUM, DIFF, CONT_Front, CONT_Back se asocian a dicha detección, la información de posición contenida en dicha squitter dando por cálculo la sección de elevación en el que se encuentra dicha detección;
dichos valores obtenidos a lo largo de dicho periodo se almacenan, los diagramas medidos y las medidas de desviación se muestrean, por sección de elevación, a partir de dichos valores almacenados.
Dicha antena comprende, por ejemplo, uno de los siguientes conjuntos de diagramas:
- un diagrama suma (SUM), un diagrama diferencia (DIFF), un diagrama de control para rechazar las respuestas de los objetivos orientados hacia la antena (CONT_Front) y un diagrama de control para rechazar los objetivos situados detrás de la antena (CONT_Back);
- un diagrama suma (SUM), un diagrama diferencia (DIFF), un diagrama de control (CONT);
- un diagrama suma (SUM) y un diagrama diferencia y control (DIFF/CONT).
En una implementación particular, las respuestas largas de la squitter ADS-B están enriquecidas con características representativas de la adquisición de dichas respuestas, siendo dichas características para cada respuesta al menos una de las siguientes:
- la potencia recibida según cada diagrama de dicha antena;
- la medición de la desviación de la respuesta en el lóbulo principal de dicha antena;
- el momento de la detección de dicha respuesta;
- el acimut del eje del haz principal de dicha antena durante dicha detección.
Por ejemplo, para cada squitter recibida en el haz principal, dicho procedimiento:
- explota la información contenida en la squitter;
- calcula la potencia relativa y, a continuación, el error de ganancia de los diagramas de antena en función de la orientación:
• en el mismo haz, dicho radar mide la potencia de la parcela sincrónica, siendo dicha potencia el valor máximo del diagrama de suma;
• la respuesta larga de la squitter ADS-B que se enriquece con una medida de potencia en los diagramas suma, diferencia y control, el procedimiento según la invención que deduce para la orientación de la squitter:
° SUM-relativo (dB) = SUM (en dBm) - SUM_max (en dBm) ;
° DIFF-relativo (dB) = DIFF (en dBm) - SUM_max (en dBm) ;
° CONT-relativo (dB) = CONT (en dBm) - SUM_max (en dBm) ;
• el error de ganancia de cada diagrama se establece comparando estos valores con los valores de referencia de la invención (diagramas medidos durante la aceptación en fábrica del radar o durante la aceptación en el sitio del radar):
o SUM_err (dB) = SUM-relativo (dB) - SUM-referencia (dB) ;
o DIFF_err (dB) = DIFF-relativo (dB) - DIFF-referencia (dB) ;
o CONT_err (dB) = CONT-relativo (dB) - CONT-referencia (dB) ;
- calcula el error de la medición de la desviación teniendo en cuenta la deformación de elevación del haz respecto a la antena.
Durante el período de análisis, dichos valores se acumulan, por ejemplo, en función de la orientación, a medida que se van necesitando:
- el acimut de dicha antena;
- la elevación de dicho objetivo.
A lo largo de dicho periodo de tiempo, por ejemplo, el error de la medición de la desviación y el error de cada diagrama se acumulan en tablas de tres entradas, estando una de ellas asociada al error de la medición de la desviación y al error de cada diagrama de antena, siendo una de las entradas la orientación en función del eje del lóbulo principal de la antena, la segunda la elevación del objetivo en función de la horizontalidad de la antena y la tercera el acimut de la antena.
Cada celda (orientación, elevación) del error de la medición de la desviación y el error de cada gráfico se establece, por ejemplo, por medio de un promedio, un histograma u otros procedimientos.
Dicho período determinado se define, por ejemplo, para permitir degradaciones en el curso de dichos diagramas. Bajo el control del operador o de forma automática, dicho radar emplea una tabla de medición de la desviación para localizar objetivos sincrónicos en acimut en dicho haz principal, dicha tabla se corrige, por ejemplo, basándose en los errores de medición de la desviación medidos para garantizar una buena precisión azimutal de dicho radar tras la degradación del llamado conjunto de componentes aéreos.
La antena de un radar secundario del tipo ATC o IFF tiene, por ejemplo, al menos dos diagramas. Dicha antena es de barrido electrónico, fijo o giratorio.
Las mediciones del error de la medición de la desviación y de los diagramas de antena se utilizan, por ejemplo, para evaluar el nivel de degradación de cada elemento de la antena: antena, cables de bajada de la antena, junta giratoria.
La medición de dichos diagramas se utiliza, por ejemplo, para evaluar el nivel de degradación del llamado conjunto de componentes aéreos.
La invención también se refiere a un radar secundario que implementa dicho procedimiento.
Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la siguiente descripción, que se hace con referencia a los dibujos anexos que muestran :
- la figura 1, un ejemplo de diagrama sinóptico de un radar secundario en modo S;
- la figura 2, una ilustración de la implementación material de la invención;
- la figura 3, una ilustración de un ejemplo de antena ATC;
- la figura 4, una ilustración de un ejemplo de funcionamiento síncrono típico de un radar secundario;
- la figura 5, una ilustración de la potencia recibida en función de la distancia al objetivo;
- la figura 6, una ilustración del principio de la invención mediante un ejemplo de muestreo de los diagramas de una antena por medio de squitters asíncronas transmitidas por diferentes objetivos;
- la figura 7, ejemplos de diagramas medidos por el procedimiento según la invención;
- la figura 8, una curva de tensión de la medición de la desviación en función del desapuntamiento del objetivo en el lóbulo principal;
- la figura 9, una curva de error de precisión acimutal del radar en función del desapuntamiento del objetivo en el lóbulo principal;
- la figura 10, una nueva curva de error de precisión acimutal del radar en función del desapuntamiento tras el cálculo de una nueva tabla de medición de la desviación según la invención;
- la figura 11, un zoom sobre la parte útil del lóbulo principal comparando el error de precisión acimutal del radar en función del desapuntamiento entre la tabla de medición de la desviación antigua y la nueva según la invención.
Con referencia a la Figura 1, que muestra un ejemplo del sinóptico de un radar en Modo S, se recuerdan los principios de dicho radar.
El principio del radar secundario en modo S (definido en detalle por el Anexo 10 vol.4 de la OACI) consiste en: - emitir interrogaciones selectivas:
• bien indicando el destinatario: un único objetivo designado por su dirección en modo S;
• o bien indicando el identificador del emisor;
- recibir respuestas selectivas:
• bien indicando el identificador del remitente: la misma dirección en modo S del objetivo;
• o bien indicando el destinatario: el identificador del interrogador.
En su uso habitual, el radar secundario funciona en modo síncrono, es decir, transmite una interrogación y espera una respuesta coherente con ella, lo que le permite localizar por medición (en acimut y distancia) e identificar (por la dirección del modo S) el objetivo.
Para realizar esta tarea de forma eficiente, el radar está equipado con una antena 1 (Figura 1) que tiene varios diagramas 11, 12, 14, 15 cuyas funciones son clásicas :
- un diagrama suma 11, en lo sucesivo denominado SUM, para interrogar y detectar la respuesta sincrónica del objetivo;
- un diagrama diferencia 12, denominado DIFF, para localizar con precisión el objetivo en el haz SUM;
- un primer diagrama de control 15, denominado CONT_Front, para bloquear y rechazar las respuestas de los objetivos orientados hacia la antena que no están presentes en el haz principal de la SUM;
- un segundo diagrama de control 14, denominado CONT_back, para bloquear y rechazar las respuestas de los objetivos situados en la parte posterior de la antena (es decir, no necesariamente presentes en el haz principal de la SUM).
Dependiendo de la misión y, por tanto, del rendimiento esperado del radar, las antenas pueden ser :
- de varios diagramas:
• 4 diagramas : SUM, DIFF, CONT_Front y CONT_Back ;
• 3 diagramas : SUM, DIFF, CONT (CONT_Front y CONT_Back se agrupan en la antena) ;
• 2 diagramas : SUM, DIFF/CONT (DIFF, CONT_Front y CONT_Back se agrupan en la antena).
- de diferentes tamaños:
• en anchura :
° con una gran anchura para tener un haz principal fino que proporcione una alta ganancia, así como para ser selectivo y preciso en el acimut;
• en altura :
° con una gran altura, de tipo Gran Apertura Vertical (LVA) que proporciona ganancia y protección contra las reflexiones en el suelo (principalmente en el ATC);
° con poca altura, de tipo "rayo" que proporciona movilidad (utilizado principalmente en IFF).
Mientras que los diagramas SUM y DIFF son clásicamente delgados con lóbulos de 3dB entre 2,4° y 10°, los diagramas CONT_Front y CONT_Back buscan cubrir casi 180° cada uno.
Las antenas también pueden ser :
- de diagramas fijos, llamados "mecánicos" y giratorios;
- de diagramas evolutivos de escaneo electrónico, conocidos como "AESA" fijos o giratorios.
A continuación se describe la configuración de antena más completa, es decir, 4 diagramas en una antena giratoria, teniendo en cuenta que las demás configuraciones se tratan de forma similar independientemente del número de diagramas de antena utilizados, tanto si la antena es giratoria como fija. Sin embargo, para simplificar la descripción, se puede utilizar la configuración de 3 diagramas utilizando CONT como una agrupación de CONT_Front y CONT Back.
En su uso operacional, el radar recibe respuestas no solicitadas (sin interrogación asociada), éstas se denominan " False Reply Unsynchronized in Time" o Fruit. Se llaman así porque :
- no son esperadas por el radar, que las rechaza ("False");
- son muy similares a las respuestas sincrónicas de los mismos objetivos en la misma cobertura de radar, con la misma frecuencia y formato de mensaje ("Reply");
- no están asociadas a una interrogación de este radar, sino de otro radar o incluso emitidos por el objetivo periódicamente, como las squitters ADS-B (“Unsynchronized in Time”).
Debido a su característica asíncrona, las Fruits son recibidas por el radar en todos sus diagramas de antena.
Por último, las Fruits del Modo S son todas identificables por la dirección única del Modo S asociada a cada objetivo. Mientras que las Fruits generadas por un radar secundario se tratan actualmente como defectos que deben filtrarse antes del procesamiento, la invención explota ventajosamente las Fruits que son squitters ADS-B largas durante el procesamiento de medición de la precisión de la desviación del radar y los diagramas de antena.
En conclusión, la medición de los diagramas de lóbulos principales de una antena se realiza de forma continua sin ninguna influencia en el funcionamiento operativo del radar y es aplicable independientemente del tipo de antenas descritas.
Entre las Fruits en modo S recibidas por un radar, las squitters ADS-B no son solicitadas por otro interrogador (radar, WAM, ...) sino que son generados sin solicitud por la propia aeronave para señalar su presencia y en el caso de las squitters ADS-B largas (DF17) para dar adicionalmente su posición calculada con precisión explotando las señales GPS.
El principio básico del receptor de squitters largas ADS-B que utiliza el mismo protocolo del Modo S (mensajes definidos en detalle por el Anexo 10 vol.4 de la OACI) es :
- recibir respuestas selectivas no solicitadas y, por tanto, asíncronas :
• indicando el identificador del transmisor: la misma dirección en modo S (campo de 24 bits) del objetivo que se transmite al radar durante las interrogaciones y respuestas selectivas descritas anteriormente;
• la naturaleza del contenido del mensaje (DF=17) es variable en función del campo TC del mensaje:
° 1 a 4 "Aircraft identification (Identificación de aeronaves)"
° 5 a 8 "Surface position (Posición en superficie)”
° 9 a 18 "Airborne position (Posición en el aire) (Baro Alt)"
° 19 "Airborne velocities (Velocidades en el aire)"
° 20 a 22 "Airborne position (Posición en el aire) (GNSS Height (altura GNSS))" ° 23 "Test message (Mensaje de prueba)"
° 24 "Surface system status (Estado del sistema en superficie)"
° 25 a 27 "Reserved (Reservado)"
° 28 "Extended squitter AC status (Estado de la squitter extendida AC)"
° 29 "Target state and status (V.2) (Estado del objetivo y estatus (V.2)"
° 30 "Reserved (Reservado)"
° 31 "Aircraft Operation status (Estado de funcionamiento de la aeronave)".
La lista anterior se da a modo de ejemplo y es indicativa y evolutiva.
La invención explota particularmente las squitters DF17 del campo TC correspondiente de 9 a 18 o de 20 a 22 que dan la posición tridimensional del objetivo equipado con el transpondedor que emite la squitter asociada a una altitud ya sea barométrica o GNSS.
En su uso habitual, un receptor ADS-B_in funciona por tanto en modo asíncrono, es decir, escucha a lo largo de 360° un mensaje en modo S muy similar al del radar para la localización (acimut y distancia) e identificación (dirección en modo S) de un objetivo.
Para realizar esta tarea de forma eficiente, el receptor ADS-B_in está equipado con :
- bien una antena omnidireccional que cubra 360°, que es una configuración habitual;
- o bien varias antenas de diagrama ancho que cubren 360° en total:
• dos antenas de cobertura superior de 180° espalda con espalda, que es la configuración más común;
• más raramente, tres antenas con una cobertura superior a 120° o cuatro antenas con una cobertura superior a 90°;
cuya función es únicamente detectar la respuesta asíncrona del objetivo y descodificar su contenido, según los formatos mencionados anteriormente, mediante un único diagrama (del tipo suma).
Dado que el radar secundario y el receptor ADS-B utilizan mensajes casi idénticos (misma frecuencia de 1090MHz, misma forma de onda, misma estructura de datos del mensaje de respuesta) es fácil integrar la función de escucha de las squitters ADS-B asíncronas en el radar escuchándolas a través de los diferentes diagramas de la antena del radar, principalmente, pero no sólo, a través del diagrama omnidireccional:
- por varios receptores, cada uno asociado a un diagrama de su antena:
• para una antena de 4 diagramas : SUM, DIFF, CONT_Front y CONT_Back ;
• para una antena de 3 diagramas : SUM, DIFF, CONT ;
• para una antena de 2 diagramas : SUM, DIFF/CONT.
En el contexto de la invención, el radar está equipado con esta configuración, es decir, un receptor asociado a cada diagrama de su antena, ya sea de cuatro, tres o dos diagramas.
Antes de describir la invención con más detalle, se describen las partes constitutivas del radar en modo S de la figura 1. El sinóptico muestra el funcionamiento sincrónico del radar en modo S:
- en el lado izquierdo 100 por la generación de interrogaciones ;
- en el lado derecho 200 por el procesamiento sincrónico de las respuestas asociadas,
así como las sincronizaciones entre ellas mediante las flechas cruzadas entre la izquierda y la derecha.
Las funciones de los elementos principales se enumeran a continuación:
La antena 1 irradia interrogaciones a 1030 MHz y respuestas de retroalimentación a 1090 MHz, según los cuatro diagramas: SUM, DIFF, CONT_Front y CONT_Back, o tres diagramas (SUM, DIFF, CONT) o dos diagramas (SUM, DIFF/CONT).
Una junta rotativa 2 y los cables de bajada de la antena, para una antena giratoria, proporcionan :
- el acoplamiento de RF de las señales transmitidas de 1030 MHz y recibidas de 1090 MHz de forma independiente para los cuatro diagramas entre las partes giratorias y fijas del radar;
- la difusión de la posición en acimut 201 del eje del lóbulo principal de la antena.
Un procesamiento de RF comprende :
- un duplexor o circulador 3 que proporciona un acoplamiento de RF entre las señales transmitidas a 1030 MHz y recibidas a 1090 MHz de forma independiente para los cuatro diagramas;
- un transmisor de 4 vías que proporciona :
• la transmisión de las interrogaciones a 1030 MHz en el diagrama SUM;
• bloqueo de transpondedores fuera del lóbulo SUM en 1030 MHz por los diagramas CONT_Front y CONT_Back;
• esto para los diferentes protocolos secundarios: IFF, SSR y Modo S ;
- un receptor 5 para recibir las respuestas a 1090 MHz en los cuatro diagramas SUM, DIFF, CONT_Front y CONT_Back, y para calcular la medición de la desviación de los diferentes protocolos secundarios: IFF, SSR y Modo S.
El procesamiento en tiempo real comprende :
- una gestión espacio-temporal 6 que garantiza la gestión en tiempo real de los periodos de interrogación y de escucha asociados para los diferentes protocolos secundarios: IFF, SSR y Modo S ;
- procesamiento de señales 7 asegurando :
• el procesamiento de las respuestas en los periodos de escucha asociados a las interrogaciones para los diferentes protocolos secundarios: IFF, SSR y Modo S ;
• detección y decodificación de respuestas sincrónicas en el lóbulo principal de la antena utilizando los cuatro diagramas:
° SUM: para detectar las respuestas recibidas en el lóbulo principal;
° DIFF: para la localización acimutal fina de las respuestas recibidas en el lóbulo principal SUM y posiblemente para la discriminación de las respuestas entrelazadas ;
° CONT_Front y CONT_Back: para rechazar las respuestas recibidas en los lóbulos laterales de SUM y DIFF en caso de detección en el lóbulo principal de SUM.
Un procesamiento en el lóbulo principal de la antena comprende :
- gestión de los objetivos presentes en el lóbulo, asegurando :
• preparación de las transacciones (interrogaciones y respuestas) a realizar en el siguiente lóbulo para los diferentes protocolos secundarios IFF, SSR y Modo S;
• la colocación de las interrogaciones y las respuestas en modo S en el futuro período de "pase de lista" según el estado de las transacciones que acaban de realizarse;
- extractores 9 que construyen clusters para cada uno de los diferentes protocolos secundarios IFF, SSR y Modo S, a partir de las respuestas sincrónicas recibidas en el lóbulo según el protocolo utilizado en las interrogaciones.
Un procesamiento multigiro 10 comprende :
- gestión 101 de las tareas en modo S a realizar con los objetivos en cobertura, asegurando la previsión de las posiciones de los objetivos (fechas de emisión) y la preparación de las tareas a realizar con estas posiciones según las solicitudes internas y externas y el estado de las transacciones de los giros anteriores;
- una asociación de parcelas y seguimiento de objetivos en la cobertura que garantiza el seguimiento de los objetivos para mejorar el rendimiento (por ejemplo, la eliminación de parcelas falsas, el control de los datos descodificados) y para predecir la posición futura de los objetivos.
Una interfaz de usuario permite al radar tener en cuenta diversas solicitudes y visualizar los trazados y el seguimiento del objetivo.
El principio de la interrogación selectiva en modo S basado en la interrogación de la siguiente vuelta utilizando la predicción de la posición a partir de mediciones anteriores es, por tanto, conceptualmente muy sensible a la precisión de dichas mediciones. Un error de posición medido induce un error de posición de radar en modo S previsto en el siguiente giro que puede llevar a :
- bien a inútiles interrogaciones selectivas por estar mal posicionadas en azimut respecto a la posición real del objetivo;
- o bien, en el peor de los casos, la no detección del objetivo en ese giro.
Por lo tanto, es muy importante controlar la precisión de la medición del azimut del radar basándose en el uso de la desviometría.
La figura 2 ilustra la implementación de hardware de la invención aplicada a un radar en modo S con una antena de cuatro diagramas. La figura muestra el sinóptico del radar de la figura 1 aumentado con los elementos de la invención. Las principales características de la invención aplicada al radar en modo S se muestran en líneas discontinuas en negrita en la figura 2.
Aunque el funcionamiento de un radar en Modo S es sincrónico, se puede observar que los procesamientos añadidos 21, 22 no están relacionados con la transmisión y sólo explotan la posición azimutal del eje del lóbulo principal de la antena 23.
La mayoría de los elementos permanecen inalterados, verificando a la vez:
- la no intrusión de la invención en el funcionamiento operativo del radar en modo S;
- la medición utilizando los mismos elementos que utiliza el radar a través del mismo receptor:
• antena ;
• junta rotativa ;
• cables de bajada de antena.
Se añade un primer procesamiento 21 para procesar la recepción de las squitters ADS-B. Proporciona un procesamiento permanente de las respuestas asíncronas en Modo S (independientemente de los periodos de escucha asociados a las interrogaciones), este procesamiento 21 proporciona la detección y decodificación de las respuestas asíncronas explotando por separado pero por igual los cuatro diagramas de antena: SUM, DIFF, CONT_Front y CONT_Back para:
- detectar todas las respuestas recibidas, asíncronas y síncronas;
- decodificar las respuestas para extraer la dirección del Modo S;
- para enriquecer cada respuesta descodificada con sus características, incluyendo :
• el momento de la detección ;
• el acimut del lóbulo principal de la antena durante la detección ;
• la potencia recibida en los diagramas SUM, DIFF, CONT_Front y CONT_Back;
• la medición de la desviación de la respuesta ADS-B, es decir, la medición del desapuntamiento de la respuesta respecto al eje de la antena.
Para ello, la gestión espacio-temporal 6 transmite la posición azimutal 23 del lóbulo principal de la antena al procesamiento permanente 21 de las respuestas asíncronas en modo S.
Paralelamente, es ventajoso obtener un enriquecimiento de las respuestas sincrónicas por las potencias medidas en los diagramas SUM, DIFF, CONT_Front y CONT_Back completados por la medición de la desviación.
A nivel de los extractores 9, también se obtiene un enriquecimiento de los montantes del Modo S de la potencia medida en el SUM.
Un segundo elemento añadido 22 almacena y correlaciona los datos contenidos en las respuestas largas de la squitter ADS-B (DF17) y las medidas de las características de estas respuestas de la squitter por el radar. En particular, calcula los 3 diagramas de antena SUM, DIFF, CONT_Front y CONT_Back en elevación así como el error de medición de la desviación en elevación explotando la posición dada en las squitters largas ADS-B. Este segundo procesamiento se añade en el procesamiento multivuelta donde la posición del objetivo transmitido en la squitter con la dirección, hora y posición del Modo S se completa con los valores medidos con esta misma respuesta de la squitter de la potencia medida en SUM, DIFF, CONT_Front y CONT_Back, medición de la desviación y azimut de la antena.
Este segundo elemento añadido 22 pone en práctica el principio de la invención que consiste en explotar el hecho de que las squitters ADS-B largas:
- son, por naturaleza, asíncronos entre el periodo de las squitters ADS-B y la rotación del radar;
- se reciben en todo momento, por lo que muestrean los diagramas del haz principal de la antena en diferentes orientaciones;
- son emitidos por diferentes objetivos, muestrean los diagramas del haz principal de la antena a diferentes elevaciones, las de los objetivos que los generaron;
- transmiten una medida de posición precisa que no sea la del radar (posición GPS de la squitter larga ADS-B); - permiten realizar la medición de tipo radar en la propia squitter.
Antes de describir la invención con más detalle, se recuerda el principio de la invención con referencia a la representación de una antena ATC de un radar secundario mostrada en la figura 3. En este ejemplo, la antena es del tipo LVA. Tiene N barras, cada una con P dipolos, por ejemplo 35 barras con 11 elementos cada una. La invención aprovecha el contenido de los mensajes DF17 que especifican la posición (LAT-LONG) del transpondedor y la detección y medición de su posición por el radar. La distribución de la energía recibida entre las N barras permite medir la posición acimutal y la distribución de la energía recibida entre los dipolos de cada barra define el diagrama de elevación.
Para aislar una degradación localizada en el travesaño, en una barra o en un dipolo de una barra, la invención acumula mediciones por sección de elevación. Es la asincronía de la squitter larga ADS-B (DF17) y la disparidad de los objetivos en altitud y distancia (es decir, elevación) lo que permite cubrir prácticamente todo el lóbulo de la antena en un periodo de tiempo determinado (por ejemplo, un día).
Así, como se describirá a continuación, la invención consiste en particular en medir el desapuntamiento con respecto al eje de la antena por sección de elevación de las squitters ADS-B recibidas por el radar en su haz principal, en medir el error de la curva de medición de la desviación utilizada por el radar para su función de medición de la desviación por la diferencia entre la posición dada en la squitter ADS-B y la medida simultáneamente por la medición de la desviación por el radar en la misma squitter ADS-B, y en integrar luego estos errores por sección de elevación durante un largo período de tiempo (diario por ejemplo).
Del mismo modo, las mediciones de potencia en cada diagrama asociado a la squitter ADS-B se utilizan para calcular la potencia relativa de SUM, DIFF y CONT_Front frente a SUM_max para el desapuntamiento de lóbulos de la squitter ADS-B, y luego para integrar durante un largo período de tiempo (diario) estas mediciones por sección de elevación.
De este modo, sin interferir en el funcionamiento operativo del radar y sin balizas, sólo utilizando aeronaves equipadas con ADS-B de oportunidad, es posible detectar automáticamente un deterioro de la precisión acimutal del radar independientemente de la sección de elevación o más globalmente del haz principal del radar.
El principio consiste en utilizar los Fruits (respuestas asíncronas) que son las squitters largas ADS-B recibidas por el radar en su haz principal que corresponden a los casos de una aeronave presente en el lóbulo principal del radar en el momento en que emite una squitter. De hecho, debido a su misión principal de localizar un objetivo, la squitter ADS-B larga DF17 lleva intrínsecamente la posición de latitud-longitud (LAT-LONG) del objetivo.
Durante su recepción, como cualquier otra Fruit, la squitter ADS-B se enriquece con las potencias recibidas en los diferentes diagramas de antena de radar, así como con el valor de medición de la desviación medido como para cualquier respuesta recibida en el lóbulo del radar (este valor de medición de la desviación sólo tiene sentido en el haz principal, más precisamente en las proximidades del eje de la antena, es decir, alrededor de 2,5° a 2,5° para una antena ATC con un lóbulo de 3 dB de 2,4°). La invención sólo explota las squitters ADS-B validadas por el radar, es decir, utilizando las interrogaciones selectivas respondidas positivamente por el mismo objetivo al radar durante su tarea operativa de vigilancia de su cobertura aérea de responsabilidad, evitando así tener en cuenta las squitters ADS-B procedentes de spoofer cuya posición declarada puede ser falsa o de un objetivo cuyo vuelo ha mostrado diversos errores con las detecciones anteriores del radar.
La invención aprovecha así ventajosamente las squitters ADS-B largas cuya posición de orientación con respecto al eje de la antena los sitúa en el haz principal (parámetro que depende del tipo de antena ATC o IFF). Para cada squitter ADS-B larga, la invención calcula así :
- su orientación con precisión aprovechando la posición LAT-LONG de la squitter y la posición LAT-LONG del radar, dando así su desapuntamiento en el haz de la antena del radar;
- su potencia relativa medida de los trazados SUM, DIFF y CONT_Front frente a SUM_max del trazado sincrónico cuasi-simultáneo de la squitter por la misma cadena de receptores de radar (necesario para la función de detección del radar);
- su tensión de medición de la desviación medida por la misma cadena de receptores del radar (necesaria para la función de seguimiento del acimut del radar);
- el error con las curvas teóricas de la antena :
• en función de la elevación del objetivo respecto a la posición del radar;
• según el acimut de la squitter;
° en la amplitud relativa de los diagramas SUM, DIFF y CONT frente a SUM_max;
° en la medición de la desviación con referencia a la tabla de medición de la desviación que da en la misma respuesta, sin interferencia con el funcionamiento operativo del radar, el desapuntamiento medido del objetivo en función de la tensión de la medición de la desviación de la respuesta.
Cabe señalar que, para ampliar el alcance de las mediciones y mejorar así la precisión de este seguimiento de los diagramas de los haces principales, la invención realiza un cálculo por sección de elevación para tener en cuenta los efectos de la separación de los diagramas de las antenas (y, por tanto, de la función de medición de la desviación en particular) como coseno de la elevación del objetivo con respecto al radar.
Para garantizar una buena precisión de las mediciones elementales, por ejemplo, se utilizan:
- squitters de alto nivel (de corto alcance) para limitar el efecto del ruido del receptor y, al mismo tiempo, proporcionar un rango dinámico suficiente para la medición de los haces SUM, DIFF y CONT_Front;
- squitters de objetivos de corto y medio alcance (en función de la elevación) para optimizar la medición del error de medición de la desviación minimizando la influencia de la precisión de la posición del objetivo transmitida por éste cuando se detecta la squitter ADS-B (latencia variable entre la posición GPS medida de la squitter y el momento de la recepción de la squitter por el radar).
La acumulación de estas mediciones durante un largo período de tiempo permite la cobertura de todas las elevaciones, azimuts y orientaciones utilizados por el radar y, por lo tanto, mejora la precisión de los cálculos de error a lo largo de los tres ejes. Además, la acumulación de estos errores (medición de la desviación y amplitud en función de la orientación por sección de acimut (a nivel de grados, por ejemplo) permite revelar las singularidades vinculadas a un acimut determinado. Estos errores se analizan (por ejemplo, por medios automáticos). Si el resultado del análisis estima demasiados errores (tanto en amplitud como en medición de la desviación), se puede plantear la hipótesis de la fuente de la degradación:
- si no depende del acimut de la squitter ni de la orientación o la elevación:
• puede ser un deterioro de los cables de bajada de la antena;
- si depende del acimut de la squitter pero no de la orientación ni de la elevación:
• puede tratarse de un deterioro de la junta giratoria entre la parte fija y la giratoria de la antena de radar; - si depende de la orientación pero no del acimut de la squitter o de la elevación:
• puede ser un deterioro de un dipolo vertical de la antena o del distribuidor de la misma;
- si depende de la orientación y de la elevación, pero no del acimut de la squitter:
• puede ser un deterioro de un elemento radiante de un dipolo vertical de la antena.
Se pueden plantear otras hipótesis de fuentes de degradación.
Así, un análisis permanente de estas mediciones permite una alerta automática para prever si es necesario una operación de reparación que puede ser programada antes de que el rendimiento del radar se degrade en un enfoque del tipo HUMS (Health and Usage Monitoring Systems).
En lo que respecta a la descodificación de las respuestas "squitter ADS-B largas", el Capítulo 3 del Anexo 10 -Telecomunicaciones Aeronáuticas - proporciona un resumen de los formatos de respuesta del Modo S (enlace descendente). Las squitters ADS-B largas (DF17 y DF18) tienen efectivamente el mismo formato de mensaje que las respuestas síncronas que procesa un radar. Así, utilizando un procesamiento similar para las respuestas asíncronas y síncronas, se pueden obtener mediciones de diagramas idénticos para ambos tipos de mensajes y se pueden extraer conclusiones comunes de que la degradación de la antena medida por las respuestas asíncronas es totalmente aplicable a las respuestas síncronas.
La detección de las respuestas por un radar según la invención difiere según que estas respuestas sean sincrónicas o asincrónicas como se resume en la Tabla 1 a continuación según los diagramas de antena, los datos numéricos se dan a modo de ejemplo:
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000012_0001
Según la invención, todas las respuestas asíncronas se enriquecen con la potencia medida en cada diagrama. Las distintas respuestas en Modo S, tanto síncronas como asíncronas, son muy similares con respecto a la dirección en Modo S:
- bien en el campo de la paridad ;
- o bien en el campo de datos.
La dirección de modo S es un identificador único del transpondedor y, por lo tanto, permite, tanto en el procesamiento asíncrono como en el procesamiento síncrono convencional, identificar un objetivo y garantizar, mediante una interrogación selectiva del radar, que la squitter ADS-B es un objetivo real en la cobertura del radar. La invención no tiene en cuenta las squitters ADS-B consideradas como dudosas, es decir, no validadas por las interrogaciones selectivas del radar.
La figura 4 ilustra a modo de ejemplo el funcionamiento síncrono típico de un radar secundario que utiliza el haz principal tanto para la transmisión como para la recepción de una antena ATC convencional con tres diagramas (SUM, DIFF, CONT_Front), dentro de una zona acimutal enmarcada por dos límites 40 (a “ -2°), 40' (a “ 2°):
- SUM para:
• la generación de interrogaciones al transpondedor (curva 41) con las interrogaciones 41' ;
• la detección de las respuestas del transpondedor (curva 42) con las respuestas 42' ;
- DIFF para :
• la ubicación de las respuestas con respecto al eje de la antena (curva 43);
• para algunos tipos de radar, la discriminación de las respuestas enredadas;
- CONT_Front para la delimitación de las respuestas a procesar en el haz de la antena (curva 44):
• ISLS : Bloquear la transmisión (1030MHz) de los transpondedores fuera del núcleo del haz principal (ver la estrella de la figura 4 correspondiente a una interrogación rechazada por el transpondedor); • RSLS : Rechazar las respuestas fuera del núcleo del haz principal en la recepción (1090MHz).
La figura 5 muestra la potencia recibida en función de la distancia al objetivo. Las curvas de la figura 4 que representan los diagramas de antena muestran que la dinámica de la potencia de las señales a procesar, en el haz principal, es del orden de 25 dB a 35 dB en relación con los diagramas. La curva 51 muestra la potencia media por objetivo recibido (es decir, por parcela) en función de la distancia al objetivo. Esta curva 51, típica del presupuesto del radar de enlace descendente, se utiliza para evaluar la intensidad de la señal recibida de un objetivo. Para asegurar un buen rango dinámico y precisión, el procedimiento según la invención sólo utiliza objetivos cercanos cuyo nivel de potencia está al menos 35 dB por encima del umbral 52 para la detección y decodificación de las respuestas ADS-B por el radar. Dado que las squitters ADS-B largas consideradas para la invención son las que se reciben en el haz principal del radar, su nivel se aproxima al del mismo objetivo cuando responde en modo radarsíncrono. En la práctica, esto significa que sólo las squitters ADS-B largas cuyo objetivo está a menos de 50 Nm del radar se utilizan para la medición de los diagramas, y este valor puede ser ajustado por un operador.
La figura 6 ilustra el principio de la invención mediante un ejemplo de muestreo de los diagramas de antena recibidos a 1090MHz por una docena de squitters transmitidas por diferentes objetivos. Los diagramas son los mismos que los descritos en la figura 4 para el uso síncrono, eliminando únicamente el diagrama de interrogación 41. La invención hace un uso ventajoso de las squitters largas ADS-B para medir continuamente los diagramas de los haces principales de las antenas de radar secundarias con alta precisión, con objetivos de oportunidad a diferentes elevaciones elegidas en distancia según el tipo de medición que se realice.
Cuando el haz principal del radar ilumina los objetivos, éstos son interrogados selectivamente por el radar, como se muestra en la Figura 4, y pueden emitir automáticamente las squitters en su propio tiempo, incluyendo los ADS-B largos, como se muestra en la Figura 6.
Esta figura muestra una antena ATC o IFF típica con 3 diagramas: SUM, DIFF y CONT_Front, representados por las curvas 42, 43, 44 respectivamente.
En un momento dado, los diferentes objetivos, presentes en un acimut de -5° a 5° con respecto al eje de la antena, pueden emitir squitters largas 61. Cada una de las squitters detectadas en el lóbulo está enriquecida con:
- sus niveles recibidos en los 3 diagramas 42, 43, 44 - así que una squitter se recibe en el nivel 61 en el diagrama SUM 42, en un nivel 611 en el diagrama DIFF 43 y en un nivel 612 en el diagrama CONT_Front 44;
- su tensión de medición de la desviación calculada por el radar a partir de las señales de respuesta recibidas en DIFF y SUM ;
- su orientación respecto al eje de la antena (eje x).
Dependiendo de la distancia al objetivo, el rango dinámico de la señal (eje Y), dado por el nivel recibido frente al umbral de medición del radar, proporciona el rango dinámico requerido (alrededor de 35dB).
Cada squitter se caracteriza por la dirección en Modo S del objetivo:
- algunas squitters dan la posición LAT-LONG del objetivo;
- otras dan la altitud del objetivo (barométrica o GNSS).
El asincronismo entre :
- la posición de los objetivos en acimut y elevación;
- la rotación del haz del radar;
- la emisión espontánea de largas squitters ADS-B desde los objetivos;
permite muestrear todas las posiciones posibles durante la rotación de la antena del radar durante un largo periodo de tiempo:
- en orientación;
- en elevación (deducido de la posición LAT-LONG que da la distancia y la altitud del objetivo);
- en acimut del eje del haz de la antena.
También se lleva a cabo la acumulación de mediciones de las squitters ADS-B. Para ello, la invención rastrea todos las squitters ADS-B largas (asíncronas) para construir pistas ADS-B, análogas a las pistas de radar síncronas. Estas pistas se caracterizan principalmente por :
- la dirección modo S;
- la posición actual del objetivo y su vector de velocidad en 3D (acimut, distancia, altitud);
- la potencia actual del objetivo ;
- el posible uso de esta pista por el procedimiento según la invención.
Incluso si la squitter de un objetivo no se recibe en el haz principal de la antena, se rastrea para enriquecer el rastro de datos anterior.
En efecto, en función del valor del TC, una squitter larga ADS-B DF17 incluye un dato, en particular la posición LAT-LONG y la altitud.
Para cada squitter utilizable (validada por el radar) recibida en el haz principal (por ejemplo, desplazado no más de -10° a 10° en orientación del eje de la antena en el momento de su detección, teniendo en cuenta que este rango angular no es restrictivo, ya que la invención puede aplicarse sobre -180° a 180°), el procedimiento según la invención :
- explota la información contenida en la squitter;
- completa la información que falta de los datos de su pista;
- calcula la potencia relativa y, a continuación, el error de ganancia de los diagramas de antena en función de la orientación:
• en el mismo haz, el radar mide la potencia de la trama sincrónica (véase la figura 4): es el valor SUM_max (en dBm) que puede obtener esta configuración de radar a esta distancia del objetivo; • la respuesta de la squitter larga ADS-B se enriquece con una medida de potencia (en dBm) en los diagramas SUM, DIFF y CONT, deduciendo el procedimiento según la invención para la orientación de la squitter:
° SUM-relativo (dB) = SUM (en dBm) - SUM_max (en dBm);
° DIFF-relativo (dB) = DIFF (en dBm) - SUM_max (en dBm);
o CONT-relativo (dB) = CONT (en dBm) - SUM_max (en dBm); SUM-relativo (dB), SUM (en dBm) y SUM_max (en dBm) se definen como sigue: las curvas de la Fig. 4 (o de la Fig. 6) representan las ganancias relativas (en dB), con respecto a la potencia máxima SUM max en el eje de la antena, de los diagramas de antena de SUM, DIFF, CONT, según el desapuntamiento en orientación del eje de la antena Cuando se recibe una respuesta ADS-B con un determinado desapuntamiento, la medición de la potencia (en dBm) se realiza según los tres diagramas.
DIFF-relativo (dB) y DIFF (en dBm), CONT-relativo (dB) y CONT (en dBm) se definen análogamente para los diagramas DIFF y CONT.
Comparando la potencia de la parcela sincrónica más cercana en el tiempo a la Fruit ADS-B, aquí llamada SUM_max en dBm, con la del ADS-B en los tres diagramas, obtenemos los puntos de la curva 42" (SUM), la curva 43" (SUM) y la curva 43" (SUM)
(DIFF) y la curva de ganancia relativa 44" (CONT) de acuerdo con el desapuntamiento mostrado en la Figura 7 que se describirá más adelante.
- El error de ganancia de cada diagrama se establece comparando estos valores con los valores de referencia de la invención (diagramas medidos durante la aceptación en fábrica del radar o durante la aceptación en el sitio del radar):
o SUM_err (dB) = SUM-relativo (dB) - SUM-referencia (dB) ;
o DIFF_err (dB) = DIFF-relativo (dB) - DIFF-referencia (dB) ;
o CONT_err (dB) = CONT-relativo (dB) - CONT-referencia (dB) ;
- para el lóbulo principal, el error de medición de la desviación se establece comparando la posición medida por el radar con la transmitida en la squitter ADS-B para su desapuntamiento en el haz, teniendo en cuenta la deformación del haz en elevación respecto a la antena.
Durante el transcurso del análisis, estos diferentes valores se acumulan en función de la orientación a medida que se producen, según:
- el acimut de la antena (por ejemplo, en pasos de un grado);
- pero también en cualquier dirección;
- la elevación del objetivo.
El uso de squitter ADS-B auto soportada en la posición detectada en el lóbulo principal tiene 2 ventajas principales: - para la medición de los diagramas en el haz principal (de -10° a 10° con respecto al eje), tras la recepción casi simultánea de la squitter ADS-B y del diagrama síncrono, la potencia emitida por el objetivo es entonces constante tanto para las respuestas síncronas de la squitter como para la respuesta asíncrona de la squitter permitiendo una medición relativa muy precisa de los 3 diagramas SUM, DIFF, CONT ;
- para monitorizar la precisión acimutal del radar, la medición de la posición acimutal del objetivo que transmitió la squitter ADS-B directamente a partir de la respuesta ADS-B utilizando el procedimiento del radar proporciona una medición muy precisa del error de medición de la desviación, ya que el objetivo no ha cambiado entre las posiciones transmitidas y medidas.
La figura 7 ilustra la acumulación de estos valores para reconstruir el diagrama SUM (diagrama medido 42"), el diagrama DIFF (diagrama medido 43") y el diagrama CONT (diagrama medido 44") entre -5° y 5°. En este ejemplo, las partes en negrita de los diagramas SUM, DIFF, CONT se obtienen con aproximadamente 18.000 respuestas. Las parcelas de aceptación en fábrica se realizan convencionalmente con un paso de orientación de aproximadamente 0,05°.
Para tener tal precisión, la duración del análisis debe ser suficientemente grande (por ejemplo, un día) para tener suficientes muestras en cada celda (acimut, elevación, orientación). Esto se debe a que los objetivos, dependiendo de su posición con respecto al radar en el lugar, muestrean los diagramas de la antena, por lo que sólo la duración del análisis permite realizar suficientes mediciones.
Hay que tener en cuenta que las cifras que se dan aquí sólo son indicativas de un orden de magnitud, de hecho pueden ser parametrizadas por un operador según sus necesidades en términos de precisión, tasa de renovación y según la tasa de Fruits disponibles de las aeronaves cercanas al radar.
La figura 8 amplía la parte útil de la curva de tensión de medición de la desviación en función del desapuntamiento en el lóbulo principal. Esta curva se almacena invertida en la tabla de medición de la desviación, que es utilizada por el radar, basándose en la medición DIFF/SUM de una respuesta sincrónica o asincrónica recibida en el lóbulo principal, para evaluar su desapuntamiento respecto al eje de la antena.
Las líneas verticales discontinuas 81, 82 delimitan la zona útil de la curva que suele explotar un radar asociado a una antena LVA de 2,4° a -3dB.
La Figura 9 muestra la curva de error de acimut para un gran número de respuestas (más de 8000) en función del desapuntamiento del objetivo en el lóbulo principal. Se observa que este último comienza a mostrar una ligera pendiente con errores de aproximadamente /-0,1° en el borde del lóbulo, en comparación con la precisión acimutal esperada de una desviación estándar del radar de 0,08°. Tal y como se define en este radar de ejemplo, la tabla de medición de la desviación se limita al rango entre las líneas de puntos 91, 92, por lo que es normal que el error aumente significativamente fuera de esta zona no utilizada por el radar de ejemplo.
La invención establece una plantilla de los diferentes diagramas de antena SUM, DIFF, CONT y error de medición de la desviación en función de las parcelas de fábrica de la antena (en el momento de la aceptación en fábrica) instalada en el sitio del radar.
Tras el cálculo de los diagramas de error de antena y medición de la desviación, típicamente cada día, el procedimiento según la invención compara las mediciones realizadas con la plantilla y produce un resumen de los puntos fuera de la plantilla ponderando esto teniendo en cuenta la cantidad y calidad de la Fruit utilizada para medir los diagramas y la medición de la desviación.
Esta síntesis HUMS, típicamente diaria, permite evaluar la posible degradación en curso de la antena (incluyendo el cable y la junta rotativa).
Además, habiendo establecido la deformación característica de los diagramas de antena y la deformación de la curva de medición de la desviación en función de diferentes tipos de degradación de la parte específica de la antena, la invención propone elementos de degradación:
- pérdida de nivel uniforme de los diagramas SUM, DIFF y/o CONT, independientemente del acimut, la orientación y la elevación;
• aumento de las pérdidas del cable de RF en xdB;
- pérdida de precisión del acimut, independientemente del acimut, la orientación y la elevación;
• aumento de las pérdidas del cable de RF de SUM o DIFF en xdB ;
- pérdida de precisión del acimut en determinados acimuts, independientemente de la orientación y la elevación;
• degradación de la junta rotativa en amplitud de XX o en fase de YY en un acimut(s) determinado(s); - distorsión de los diagramas en determinadas orientaciones, independientemente del acimut y la elevación;
• degradación de una columna de radiación o en el distribuidor de la antena.
Todavía pueden obtenerse otros signos de degradación.
Este análisis continuo de los tres diagramas de antena y la medición de la desviación se realiza contra varias plantillas. Permite cuantificar a nivel funcional una degradación de las prestaciones que puede a largo plazo declarar el radar o el receptor ADS-B que utiliza la misma antena como degradado o incluso en fallo.
Además de las plantillas habituales para garantizar el rendimiento, pueden definirse plantillas específicas para detectar las degradaciones habituales en el aire a las que se habrán asociado las deformaciones de los diagramas de antena resultantes de estas degradaciones.
Por último, el seguimiento de la evolución diaria de las degradaciones permite planificar un plazo de intervención en el emplazamiento del radar antes de que estas degradaciones influyan en el rendimiento del radar hasta hacerlo inoperativo.
Además, una ventaja adicional de la invención es que la determinación del error de la función de medición de la desviación, por ejemplo diariamente, permite, cuando se mantiene dentro de un rango de tolerancia todavía aceptable para un operador, corregir la tabla de desviación utilizada por el radar para localizar objetivos acimutalmente sincrónicos en el haz y, por lo tanto, garantizar siempre una buena precisión azimutal del radar al inicio de la degradación o el envejecimiento del aire. La antena es el conjunto formado por, al menos, la antena 1, los conductores de bajada de la antena y la junta rotativa.
La figura 10 muestra el trazado de la nueva curva de error de acimut según la invención después de calcular la nueva tabla de medición de la desviación sobre el mismo gran número de respuestas (más de 8000) en función del desapuntamiento del objetivo en el lóbulo principal. Se puede ver que es casi plana, con errores todos ellos muy por debajo de /-0,05° de pico a pico.
La figura 11 se centra en la parte útil del lóbulo comparando los gráficos de las curvas de error de acimut en función del desapuntamiento del objetivo, utilizando la antigua o la nueva tabla de medición de la desviación según la invención en el mismo gran número de respuestas (más de 8000).
Se observa directamente la ganancia en precisión acimutal del radar, en función del desapuntamiento de la respuesta sincrónica: con la nueva curva de medición de la desviación, el error acimutal es muy pequeño y casi constante sea cual sea la posición del objetivo en el lóbulo.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de medición de diagramas de antena (1) y medición de la desviación por secciones de elevación de un radar secundario, estando cada diagrama (11, 12, 14, 15) asociado a un canal de recepción (5), caracterizado porque, durante un periodo de tiempo determinado,
- se detectan las respuestas asíncronas no solicitadas (61), del tipo squitter ADS-B largas (“squitter” transmisión aleatoria de datos), transmitidas por objetivos presentes en el entorno aéreo de dicho radar, conteniendo cada una de dichas squitters información de posición 3 D del objetivo que lo transmite;
- para cada detección, se decodifican las squitters largas ADS-B para verificar que el objetivo detectado está localizado de acuerdo con la información posicional contenida en dichas squitter, rechazándose las detecciones no conformes;
- para cada detección retenida, la hora de dicha detección, el valor del acimut del eje del haz principal de dicha antena, la tensión de medición de la desviación y el valor de la potencia recibida (61, 611, 612) en cada uno de dichos canales de recepción SUM, DIFF, CONT_Front, CONT_Back están asociados a dicha detección, la información de posición contenida en dicha squitter dando, por cálculo, la sección de elevación en la que se encuentra dicha detección;
dichos valores obtenidos a lo largo de dicho período se almacenan, los diagramas medidos (42", 43", 44") y las medidas de desviación se muestrean, por sección de elevación, a partir de dichos valores almacenados.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha antena comprende uno de los siguientes conjuntos de diagramas:
- un diagrama suma (SUM), un diagrama diferencia (DIFF), un diagrama de control para rechazar las respuestas de los objetivos orientados hacia la antena (CONT_Front) y un diagrama de control para rechazar los objetivos situados detrás de la antena (CONT_Back);
- un diagrama suma (SUM), un diagrama diferencia (DIFF), un diagrama de control (CONT);
- un diagrama suma (SUM) y un diagrama de diferencia y control (DIFF/CONT).
3. 3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque las respuestas largas de tipo squitter ADS-B están enriquecidas por características representativas de la adquisición de dichas respuestas, siendo dichas características para cada respuesta al menos una de las siguientes características:
- la potencia recibida según cada diagrama de dicha antena;
- la medición de la desviación de la respuesta en el lóbulo principal de dicha antena;
- el momento de la detección de dicha respuesta;
- el acimut del eje del haz principal de dicha antena durante dicha detección.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque para cada squitter recibido en el haz principal, dicho procedimiento:
- explota la información contenida en el squitter;
- calcula la potencia relativa y, a continuación, el error de ganancia de los diagramas de antena en función de la orientación:
- en el mismo haz, dicho radar mide la potencia de la parcela sincrónica, siendo dicha potencia el valor máximo del diagrama suma;
- la respuesta larga del squitter ADS-B que se enriquece mediante una medición de la potencia en los diagramas suma, diferencia y control, deduciendo el procedimiento según la invención para la orientación del squitter:
° SUM-relativo (dB) = SUM (en dBm) - SUM_max (en dBm);
° DIFF-relativo (dB) = DIFF (en dBm) - SUM_max (en dBm);
° CONT-relativo (dB) = CONT (en dBm) - SUM_max (en dBm);
- el error de ganancia de cada diagrama se establece comparando estos valores con los valores de referencia de la invención (diagramas medidos durante la aceptación en fábrica del radar o durante la aceptación en el sitio del radar):
o SUM_err (dB) = SUM-relativo (dB) - SUM-referencia (dB);
o DIFF_err (dB) = DIFF-relativo (dB) - DIFF-referencia (dB);
o CONT_err (dB) = CONT-relativo (dB) - CONT-referencia (dB);
- calcula el error de medición de la desviación teniendo en cuenta la deformación en elevación del haz respecto a la antena.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante la duración del análisis, dichos valores se acumulan según la orientación como y cuando se requiera de acuerdo con:
- el acimut de dicha antena;
- la elevación de dicho objetivo.
6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a lo largo de dicho periodo, el error de medición de la desviación y el error de cada diagrama se acumulan en tablas de tres entradas, estando una tabla asociada al error de medición de la desviación y al error de cada diagrama de antena, siendo una de las entradas la orientación en función del eje del lóbulo principal de la antena, siendo la segunda entrada la elevación del objetivo en función de la horizontalidad de la antena, y siendo la tercera entrada el acimut de la antena.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque para cada celda (orientación, elevación) de dicha tabla, el error de medición de la desviación y el error de cada diagrama se establecen por procedimientos de la media, histograma u otro tipo.
8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho período determinado se define para revelar las degradaciones en el curso de dichos diagramas.
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, bajo el control del operador o de forma automática, dicho radar emplea una tabla de medición de la desviación para localizar objetivos acimutalmente sincrónicos en dicho haz principal, dicha tabla se corrige sobre la base de los errores de medición de la desviación medidos para garantizar una buena precisión acimutal de dicho radar tras la degradación del llamado conjunto de componentes aéreos.
10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la antena, que equipa un radar secundario del tipo ATC o IFF, comprende al menos dos diagramas.
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha antena (1) es de barrido electrónico, fijo o giratorio.
12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las mediciones del error de medición de la desviación y los diagramas de antena se utilizan para evaluar el nivel de degradación de cada elemento de la antena: antena, cables de bajada de la antena, junta rotativa.
13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la medición de dichos diagramas se utiliza para evaluar el nivel de degradación del denominado conjunto de componentes aéreos.
14. Radar secundario, caracterizado porque es adecuado para implementar el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3082949B1 (fr) * 2018-06-25 2020-06-26 Thales Procede de detection et de localisation de fausses cibles ads-b et systeme de radars secondaires mettant en oeuvre un tel procede
FR3113144B1 (fr) * 2020-07-28 2022-10-14 Thales Sa Radar secondaire améliorant la sécurité aérienne par la détection ADS-B très longue portée.
CN112033394B (zh) * 2020-09-03 2022-09-23 成都汇蓉国科微系统技术有限公司 一种基于定位设备的合作目标识别方法及装置
CN112083382B (zh) * 2020-09-15 2022-08-02 四川九洲空管科技有限责任公司 一种高精度小型相控阵二次雷达方位补偿计算方法
EP4229771A2 (en) * 2020-10-16 2023-08-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Methods and apparatus to compare antenna radiation patterns
CN114428236B (zh) * 2022-04-06 2022-07-01 南京楚航科技有限公司 一种车载毫米波雷达角度置信度估计方法
CN116660842B (zh) * 2022-12-29 2026-02-10 西安空间无线电技术研究所 基于和差波束的二维联合测角方法、装置、设备、介质

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994810A (en) * 1990-03-26 1991-02-19 Allied-Signal Inc. Monopulse processor digital correction circuit
US5247311A (en) * 1992-06-10 1993-09-21 Sobocinski Richard S Loro antenna and pulse pattern detection system
US5977906A (en) * 1998-09-24 1999-11-02 Eaton Vorad Technologies, L.L.C. Method and apparatus for calibrating azimuth boresight in a radar system
US7429950B2 (en) * 1999-03-05 2008-09-30 Era Systems Corporation Method and apparatus to extend ADS performance metrics
US7548189B2 (en) * 2006-08-21 2009-06-16 Northrop Grumman Corporation Using radar targets of opportunity to build a monopulse calibration table
FR2909772B1 (fr) * 2006-12-12 2012-12-21 Thales Sa Procede de reduction des effets dus aux propagations multitrajets lors du traitement de reponses en mode "s".
DE102008010882A1 (de) * 2008-02-25 2009-09-03 IAD Gesellschaft für Informatik, Automatisierung und Datenverarbeitung mbH Vorrichtung und Verfahren zur Richtungsschätzung und/oder Decodierung von Sekundärradarsignalen
US8362943B2 (en) * 2010-07-02 2013-01-29 Northrop Grumman Guidance And Electronics Company, Inc. Radar registration using targets of opportunity
JP5606231B2 (ja) 2010-09-13 2014-10-15 株式会社東芝 受信装置
CN102033225B (zh) * 2010-11-25 2012-07-04 南京恩瑞特实业有限公司 基于b模式的二次雷达天线在线检测方法
CN102226838B (zh) * 2011-03-30 2012-12-05 安徽四创电子股份有限公司 具有ads-b功能的s模式二次雷达编解码系统
CN102364553B (zh) * 2011-10-21 2014-05-21 广州航新航空科技股份有限公司 基于tcas系统的区域空域管理监视系统
US9476962B2 (en) 2013-05-02 2016-10-25 The Boeing Company Device, system and methods using angle of arrival measurements for ADS-B authentication and navigation
FR3023009B1 (fr) * 2014-06-26 2016-10-14 Thales Sa Radar secondaire
CN105629212A (zh) * 2015-12-21 2016-06-01 四川九洲空管科技有限责任公司 多波束实现ads-b in的方法
FR3049353B1 (fr) * 2016-03-25 2018-06-22 Thales Radar secondaire apte a detecter des cibles en haute elevation
CN106872952B (zh) * 2017-04-20 2019-07-16 四川九洲空管科技有限责任公司 一种用于二次监视雷达的测角修正方法及测角修正系统
FR3085487B1 (fr) * 2018-08-30 2020-07-31 Thales Sa Procede de caracterisation de la densite d'interrogations et de reponses mode s et radar secondaire mettant en oeuvre un tel procede

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