Sistemas de Identificación de Aeronaves: Funcionamiento, Modos y Características del Radar Secundario (SSR)

Sistemas de Identificación de Aeronaves: Radar Primario y Secundario

Los sistemas de identificación de aeronaves son cruciales para la seguridad y eficiencia del control del tráfico aéreo. Estos sistemas permiten a los controladores aéreos identificar, localizar y seguir a las aeronaves en tiempo real. Existen dos tipos principales de sistemas radar utilizados para este propósito: el radar primario (PSR) y el radar secundario (SSR).

Radar de Vigilancia Primario (PSR)

El Radar de Vigilancia Primario (PSR) es un sistema de identificación "pasivo". Funciona emitiendo ráfagas de ondas electromagnéticas. Estas ondas se reflejan en los objetos sólidos que encuentran (como las aeronaves, denominados "blancos"). El sistema PSR capta estas reflexiones y las muestra como una señal luminosa en la pantalla del controlador de tráfico aéreo, indicando la posición del blanco.

Radar de Vigilancia Secundario (SSR)

El Radar de Vigilancia Secundario (SSR), en contraste con el PSR, es un sistema "activo". No solo detecta la presencia de una aeronave, sino que también recibe información adicional de ella. El SSR funciona mediante la interrogación a la aeronave, la cual responde a través de un dispositivo llamado transpondedor. Esto significa que la aeronave deja de ser un blanco pasivo y se convierte en un participante activo en el proceso de identificación.

La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) ha estandarizado las frecuencias para las transmisiones SSR a nivel mundial:

• 1030 MHz (Uplink): Frecuencia utilizada por la estación terrestre (interrogador) para enviar señales a la aeronave.
• 1090 MHz (Downlink): Frecuencia utilizada por la aeronave (transpondedor) para responder a la estación terrestre.

Funcionamiento del Radar Secundario (SSR)

El SSR permite la identificación y seguimiento de aeronaves específicas. El proceso básico es el siguiente:

1. La estación terrestre, equipada con una antena rotatoria (que a menudo se sincroniza con la antena de un radar primario) y un decodificador, emite señales de interrogación.
2. El transpondedor de la aeronave recibe estas señales.
3. El transpondedor decodifica la interrogación y transmite una respuesta codificada.
4. La estación terrestre recibe la respuesta y la muestra en la pantalla del radar, proporcionando información sobre la aeronave.

Es fundamental que la aeronave esté equipada con un transpondedor operativo para que el sistema SSR funcione correctamente.

Características del Radar Secundario (SSR)

• Recepción y procesamiento de emisiones: El SSR recibe y procesa las emisiones del transpondedor de la aeronave, a diferencia del radar primario que depende del eco de su propia señal.
• Haz de control: El SSR utiliza un haz de control para mejorar la precisión y evitar respuestas erróneas causadas por los lóbulos laterales de la antena. La ganancia del haz de control es mayor que la del haz de interrogación en todas las direcciones, excepto en la dirección principal.
• Supresión de lóbulos laterales: El haz de control ayuda a suprimir las respuestas provenientes de los lóbulos laterales de la antena, evitando así la identificación incorrecta de la dirección de la aeronave.

Modos de Interrogación

La interrogación SSR se realiza mediante la transmisión de impulsos:

• P1 y P3: Impulsos principales de interrogación.
• P2: Impulso de control para la supresión de lóbulos laterales. La amplitud de P2 en relación con P1 y P3 determina si el transpondedor responde o se inhibe.

Impulso Especial de Identificación de Posición (SPI)

En situaciones de ambigüedad en la identificación, se puede transmitir un impulso SPI después del último impulso de referencia. Este impulso se encuentra a 4,35 microsegundos del último impulso.

Anchura de los Impulsos de Respuesta

La anchura de los impulsos de respuesta del transpondedor es de 0,45 microsegundos (con una tolerancia de ±0,1 microsegundos).

Zona Servida por el Interrogador

El SSR proporciona cobertura, independientemente de las condiciones meteorológicas, entre 0,5° y 45° de elevación, hasta un mínimo de 30.840 metros (100.000 pies) sobre el nivel del mar y a distancias entre 1 y 200 millas náuticas (Nm).

Ventajas y Limitaciones del SSR

Modos de Operación del SSR

Modo S

El Modo S es una evolución del SSR que combina la vigilancia secundaria con un sistema de enlace de datos bidireccional (Tierra/Aire y Aire/Tierra). Está diseñado para entornos de alta densidad de tráfico y soporta la automatización de la gestión del tráfico aéreo.

Características del Modo S:

• Frecuencia: 1030 MHz (Uplink) / 1090 MHz (Downlink).
• Modulación: DPSK (Differential Phase-Shift Keying).
• Velocidad de transmisión: 4 Mbps.
• Direccionamiento selectivo: Cada aeronave equipada con Modo S tiene una dirección única de 24 bits, lo que permite interrogaciones y respuestas selectivas, reduciendo la interferencia y la congestión del espectro.

Modos A y C (ATCRBS)

Los modos A y C son los modos tradicionales del SSR, y coexisten con el Modo S. Proporcionan información sobre la identidad (Modo A) y la altitud (Modo C) de la aeronave.

• Modo A (Identificación): La estación terrestre interroga a la aeronave para obtener su código de identificación (un código de cuatro dígitos seleccionado por el piloto en el transpondedor). El controlador puede solicitar al piloto que presione el botón "IDENT", que envía un Pulso de Identificación para Propósitos Especiales (SPI), haciendo que el objetivo parpadee en la pantalla del radar.
• Modo C (Altitud): La estación terrestre interroga a la aeronave para obtener su altitud. El transpondedor mide la presión del aire circundante y la convierte en una señal eléctrica que representa la altitud. Esta información se envía a la estación terrestre. El sensor de presión puede estar integrado en el altímetro (altímetro codificado) o ser una unidad separada (codificador ciego).

Modo S - ATCRBS All Call

En un entorno mixto con aeronaves equipadas con transpondedores ATCRBS (Modos A/C) y Modo S, el radar puede enviar una interrogación "all call". Todos los transpondedores responderán, pero los transpondedores Modo S incluirán su dirección única de 24 bits, permitiendo al sistema identificar y rastrear cada aeronave individualmente.