Procedimiento de prolongación del tiempo de iluminación de blancos por un radar secundario.

Radar secundario del tipo que comprende una antena (16) que presenta un diagrama de radiación que forma uncanal Suma,

∑, un diagrama de radiación que forma un canal Diferencia, Δ, y un diagrama que forma un canalControl, Ω, unos medios (31) para generar unos mensajes de interrogaciones "canal Suma" y unos mensajes deinterrogaciones ISLS "canal Control", unos medios (32) para emitir estos mensajes respectivamente por los canalesSuma y Control de la antena, así como unos medios para garantizar la recepción (13) y el procesamiento (34) de lasseñales radioeléctricas recibidas por los canales Suma, Control y Diferencia, configurados para detectar lasrespuestas de aeronaves en las señales recibidas por el canal Suma de la antena y realizar un procesamientomonopulso y un procesamiento SLS de estas respuestas utilizando las señales recibidas por los canales Diferencia yControl de la antena;

caracterizado porque los medios para generar los mensajes de interrogaciones (31) están configurados paragenerar también unos mensajes de interrogaciones "canal Diferencia", porque los medios de emisión estánconfigurados para poder emitir estos mensajes por el canal Diferencia de la antena, comprendiendo los medios paragenerar los mensajes de interrogaciones (31) unos medios (311) para gestionar la transmisión de cada mensaje deinterrogación hacia el canal de emisión correspondiente; y porque los medios para garantizar la recepción (13) y elprocesamiento (34) de las señales radioeléctricas recibidas por los canales Suma, Control y Diferencia estánconfigurados (341) para detectar las respuestas de aeronaves en las señales recibidas por el canal Diferencia de laantena, estando configurados y dispuestos los medios de tal modo que, para un instante dado, las transaccionesentre el radar y una aeronave dada se pueden llevar a cabo bien por el canal Suma del lóbulo de antena, bien por elcanal Diferencia, según la posición del blanco en el lóbulo de la antena en el instante considerado, o bien por los doscanales.

Procedimiento de prolongación del tiempo de iluminación de blancos por un radar secundario La invención se refiere al campo general de los radares secundarios. También se refiere de manera más particular al proceso de interrogación de aeronaves por un radar secundario de tipo monopulso, en particular para unas interrogaciones en modo S o en modo IFF.

Las antenas que equipan los radares secundarios (SSR) actuales son, por lo general unas antenas de gran tamaño (entre 4 y 9 m de ancho) que presentan tradicionalmente tres canales de emisión/recepción: un canal denominado “canal Suma” o “canal L”, un canal denominado “canal Diferencia” o “canal Dif” o también “canal /”, y un canal complementario denominado “canal de control” o “canal Cont” o también “canal 0”. Por su diseño estas antenas presentan una similitud de características casi perfecta entre sus características en la emisión (a 1.030 MHz) y en la recepción (a 1.090 MHz) . Estas antenas permiten de manera ventajosa realizar unas emisiones en uno u otro de estos canales.

De manera habitual, el canal L es el único canal que utiliza el radar para implementar los intercambios entre los transpondedores a bordo de las aeronaves y él mismo, en particular los intercambios en modos S o en modo IFF. El canal /, por su parte, se utiliza simplemente en la recepción para implementar la función de medición de la desviación que permite determinar de forma precisa el acimut del transpondedor considerado. El canal 0, por su parte, permite identificar las señales recibidas por los lóbulos secundarios del canal L y en consecuencia no tener en cuenta estas señales (función de supresión de los lóbulos secundarios o “SLS”) .

La patente FR 2918804 describe un radar secundario que comprende un canal de recepción que corresponde al diagrama suma de la antena y un canal de recepción que corresponde al diagrama diferencia de la antena.

La patente EP 0577520 que corresponde a la patente US 5302953 describe una antena de radar secundario que funciona en modo S. La antena comprende en la recepción un canal suma L y un canal diferencia /, así como un canal auxiliar en la recepción que permite aumentar el tiempo de iluminación y completar el barrido que realiza el canal suma L.

Los documentos US 5218365 y EP 0053512 describe unos radares secundarios que utilizan el canal diferencia / en la emisión para emitir un impulso único de referencia por el canal diferencia / en lugar del canal 0 con el fin de implementar la función de supresión de los lóbulos secundarios (SLS) en la antena diferencia en lugar de la antena omnidireccional 0. Los documentos US 5218365 y EP 0053512 no sugieren que se emitan mensajes de interrogaciones en el canal diferencia.

Por otra parte, con respecto al funcionamiento en modos S o en modo IFF de estos radares, los estándares definidos por la Organización Internacional de la Aviación Civil (“OACI”) , en particular en el anexo 10, volumen 4, así como los que corresponden a la norma STANAG 4193 (1ª parte) de la OTAN, definen las señales que hay que irradiar para obtener la respuesta del transpondedor de una aeronave en el lóbulo principal del interrogador. Se recuerda en este punto que el modo S corresponde a un modo de interrogación dedicado que concierne a las aeronaves civiles mientras que el modo IFF es un modo de interrogación dedicado que concierne a las aeronaves militares.

En modo S, el radar secundario funciona en modo seguimiento, esto es que la posición de una aeronave dada (en acimut y distancia) , para una vuelta de antena dada, se determinada, predice, por extrapolación de su posición anterior determinada durante la detección de esta aeronave en la vuelta anterior. En modo IFF, la posición de una aeronave dada (en acimut y distancia) , para una vuelta de antena dada, se puede proporcionar bien como en el modo S, pero también a partir de otro sensor como el radar primario o un sensor optrónico por ejemplo.

Habitualmente, los tres canales de antena se utilizan de la siguiente manera:

a) en lo que se refiere a las emisiones (a 1.030 MHz) :

- el canal L se dedica a la interrogación a través del lóbulo principal de la antena, en modo S o en modo IFF, de cualquier transpondedor (p. ej. de cualquier aeronave) localizado en la zona cubierta por el lóbulo principal;

- el canal “Cont”, o 0, se emplea para bloquear las respuestas de los transpondedores localizados en una zona fuera del lóbulo principal y, sin embargo, susceptibles de recibir las interrogaciones emitidas en el canal L por los lóbulos secundarios de este canal. Para ello, el canal “Cont” emite una señal de interrogación (función de interrogación en el canal SLS o “ISLS”) .

b) en lo que se refiere a las recepciones (a 1.090 MHz) :

- el canal L se dedica a la detección y a la decodificación a través del lóbulo principal de la antena, en modo S

o en modo IFF, de las respuestas de cualquier transpondedor (p. ej. de cualquier aeronave) localizado en la zona cubierta por el lóbulo principal;

- el canal 0 se emplea para rechazar las respuestas de los transpondedores localizados en una zona fuera del lóbulo principal y cuyas respuestas se reciben en el canal L, por los lóbulos secundarios de este canal (función de supresión de las respuestas por el canal SLS o “RSLS”) ;

- el canal / se utiliza, para el procesamiento Monopulso, con el fin de determinar de forma precisa en el lóbulo principal el transpondedor que genera la respuesta así como para implementar la función “RSLS”.

Hay que señalar que en aplicación de los estándares OACI y STANAG, la función ISLS la implementan normalmente los aviones teniendo en cuenta las señales de radar recibidas. Esta tiene como efecto que los transpondedores responden necesariamente si, para el acimut considerado:

GSuma · PInterrogación -GCont · PISLS 9 dB

en la que G es la ganancia de la antena en el acimut de la aeronave y P la potencia de las interrogaciones emitidas en Suma (L) y Control (0) . Los transpondedores no responden si:

GSuma · PInterrogación -GCont · PISLS < 0 dB

Entre los dos umbrales (0 dB y 9 dB) y según los estándares aplicados, el transpondedor puede responder o puede no responder. Si se tienen en cuenta las desviaciones situadas entre 0 dB y 9 dB entonces se habla habitualmente de “zona gris”.

También hay que señalar que, de manera similar, el radar implementa la función RSLS, teniendo en cuenta las señales recibidas del transpondedor considerado.

Esta tiene como efecto que las respuestas recibidas para el acimut considerado se consideran recibidas por los lóbulos secundarios del canal Suma y por consiguiente se eliminan, si:

GSuma -GCont Umbral_RSLSCont

También tiene como efecto que las respuestas recibidas para el acimut considerado se considera que provienen de unos transpondedores localizados fuera del arco de recepción lo que permite el procesamiento monopulso y, por consiguiente, se eliminan si:

GSuma -GCont Umbral_RSLSDif

En consecuencia, el arco de interrogación efectivo del radar (1.030 MHz) , que corresponde a la zona del espacio en la cual el transpondedor es capaz de responder, se limita lo tanto:

- para los aviones cercanos, mediante la aplicación de la función ISLS (descrita con anterioridad) ; -para los aviones lejanos, mediante el rebase por las señales de interrogaciones que provienen del radar del

umbral de sensibilidad del receptor del transpondedor, rebase definido para el acimut considerado, por:

GSuma · PInterrogación -Pérdidas Umbral_Sensibilidad_Transpondedor,

estando causadas las Pérdidas mencionadas principalmente por las pérdidas consecutivas a la propagación de las señales entre el radar y la aeronave.

Hay que señalar que la fórmula enunciada más arriba es una fórmula simplificada destinada a mostrar el papel de la Ganancia de la antena del radar.

Del mismo modo, el arco efectivo de recepción (1.090 MHz) del radar, que corresponde a la zona en la cual el radar va a procesar las respuestas del transpondedor, se limita por su parte:

-para los aviones cercanos, mediante la implementación de la función RSLS (descrita con anterioridad) ; -para los aviones lejanos, mediante el rebase por las señales que corresponden a las respuestas del

transpondedor del umbral de sensibilidad del receptor del radar, rebase definido para el acimut considerado por:

GSuma · Prespuestas -Pérdidas Umbral_Sensibilidad_radar.

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1. Radar secundario del tipo que comprende una antena (16) que presenta un diagrama de radiación que forma un canal Suma, L, un diagrama de radiación que forma un canal Diferencia, /, y un diagrama que forma un canal Control, 0, unos medios (31) para generar unos mensajes de interrogaciones “canal Suma” y unos mensajes de interrogaciones ISLS “canal Control”, unos medios (32) para emitir estos mensajes respectivamente por los canales Suma y Control de la antena, así como unos medios para garantizar la recepción (13) y el procesamiento (34) de las señales radioeléctricas recibidas por los canales Suma, Control y Diferencia, configurados para detectar las respuestas de aeronaves en las señales recibidas por el canal Suma de la antena y realizar un procesamiento monopulso y un procesamiento SLS de estas respuestas utilizando las señales recibidas por los canales Diferencia y Control de la antena;

caracterizado porque los medios para generar los mensajes de interrogaciones (31) están configurados para generar también unos mensajes de interrogaciones “canal Diferencia”, porque los medios de emisión están configurados para poder emitir estos mensajes por el canal Diferencia de la antena, comprendiendo los medios para generar los mensajes de interrogaciones (31) unos medios (311) para gestionar la transmisión de cada mensaje de interrogación hacia el canal de emisión correspondiente; y porque los medios para garantizar la recepción (13) y el procesamiento (34) de las señales radioeléctricas recibidas por los canales Suma, Control y Diferencia están configurados (341) para detectar las respuestas de aeronaves en las señales recibidas por el canal Diferencia de la antena, estando configurados y dispuestos los medios de tal modo que, para un instante dado, las transacciones entre el radar y una aeronave dada se pueden llevar a cabo bien por el canal Suma del lóbulo de antena, bien por el canal Diferencia, según la posición del blanco en el lóbulo de la antena en el instante considerado, o bien por los dos canales.

2. Radar según la reivindicación 1, caracterizado porque al estar los medios (31) para generar los mensajes de interrogaciones configurados para poder remitir de forma simultánea a los medios de emisión (32) dos mensajes idénticos o distintos, los medios de emisión (32) comprenden dos canales de emisión distintos, estando un canal de emisión (121) dedicado a la emisión de uno de los mensajes por el canal Suma del lóbulo de la antena y estando dedicado el otro (321) a la emisión del otro mensaje en el canal Diferencia del mismo lóbulo de antena.

3. Radar según la reivindicación 1, caracterizado porque al estar los medios (31) para generar los mensajes de interrogaciones configurados para poder remitir de forma alterna unos mensajes “canal Suma” y unos mensajes “canal Diferencia” a los medios de emisión (32) , los medios de emisión (32) comprenden unos medios únicos (121) para transformar el mensaje remitido en una señal radioeléctrica y unos medios de conmutación (71) para dirigir la señal producida a aquel de los canales de antena, canal Suma o canal Diferencia, que corresponde a la naturaleza del mensaje remitido.

4. Radar según la reivindicación 1, caracterizado porque al estar los medios (31) para generar los mensajes de interrogaciones configurados para poder remitir de forma alterna o de forma simultánea unos mensajes idénticos “canal Suma” y unos mensajes “canal Diferencia” a los medios de emisión (32) , los medios de emisión (32) comprenden unos medios únicos (121) para transformar el mensaje remitido en una señal radioeléctrica así como unos medios de conmutación (81, 82, 83 y 84) configurados para dirigir la señal producida, bien al canal Suma de la antena, bien al canal Diferencia o bien a los dos canales.