Was ist die Reichweite und Genauigkeit von ATC-Radarsystemen?

Dies ist eine allgemeine Antwort, die nicht speziell auf die Situation in den USA anwendbar ist.

Es gibt verschiedene Arten von Radargeräten, die zur Überwachung des Luftraums verwendet werden.

Grundsätzlich kann man zwei Klassen von Radar unterscheiden:

• Beim Primärradar muss das Flugzeug keinen Transponder tragen, es ist eine Form der nicht kooperativen Überwachung.
• Sekundärradar hingegen erfordert, dass das Flugzeug einen Transponder trägt; der Transponder antwortet auf Abfragen des Radars. Dies wird als kooperative Überwachung bezeichnet.

Radare arbeiten grundsätzlich mit Sichtverbindung, jedoch folgen die Funkwellen aufgrund atmosphärischer Effekte bis zu einem gewissen Grad der Erdkrümmung. Niedrig fliegende Flugzeuge befinden sich schnell unter dem Horizont, aber Flugzeuge in FL450 können auf dem Sekundärradar in Entfernungen von bis zu 300 NM erkannt werden, wenn das Radar für eine solche Entfernung betrieben wird. In der Regel ist die Reichweite geringer.

Im Allgemeinen dreht sich das Radar um so langsamer, je weiter es suchen muss. Ein Flughafen-Oberflächenradar kann sich bis zu zweimal pro Sekunde drehen, Langstrecken-Radare auf der Strecke können sich bis zu einmal pro 12 Sekunden verlangsamen. Für eine typische TMA / TRACON-Nutzung wären 5 Sekunden in der richtigen Größenordnung, für unterwegs sind 8 Sekunden ungefähr richtig.

Die Genauigkeit hängt vom Antennentyp ab, ob Primär- oder Sekundärradar, und vom Abstand des Flugzeugs zum Radarkopf. Die Genauigkeit der Entfernungsmessung wird nicht so sehr von der Reichweite beeinflusst und variiert von etwa 5 Metern bis 300 Metern. Atmosphärische Umstände können diese Zahlen jedoch verschlechtern, insbesondere auf große Entfernung. Die Querstrahlgenauigkeit ist aufgrund der begrenzten Winkelgenauigkeit des Radars sehr stark von der Entfernung von der Antenne abhängig. Je weiter man kommt, desto schlechter wird die Querstrahlgenauigkeit.

Es gibt Quellen im Internet, die behaupten, dass das von der FAA verwendete Terminal-Flughafenüberwachungsradar mit 12,5 U / min rotiert (eine Aktualisierung alle 4,8 Sekunden) und das Enroute Air Route Surveillance Radar mit 5,0 U / min rotiert (eine Aktualisierung alle 12 Sekunden). Ich konnte keine offizielle Dokumentation für diese Zahlen finden.

In einem Artikel mit dem Titel „FAA Surveillance Radar Data as a Complement to the WSR-88D Network“ fügt Mark Weber die folgende Tabelle ohne Quelle hinzu:

Er liefert keine Zitate für diese Informationen, aber es gibt keinen Grund, daran zu zweifeln.

Das ASR-11 Test and Evaluation Master Plan- Dokument der FAA erwähnt nicht die Rotationsrate (die ich sehen kann), listet jedoch einige detaillierte „Kritische Systemmerkmale“ auf, die auf Seite 16 beginnen, zum Beispiel:

PSR-Erkennungswahrscheinlichkeit (P _d )
Das PSR muss in der Lage sein, ein 1,0 m ² großes Radarquerschnittsziel (RCS), Swerling 1, bis zu einer Entfernung von 55 nmi im freien Bereich und an der Spitze des Strahls mit einer einzigen Abtastung P zu erkennen _d von 0,8 und eine Fehlalarmwahrscheinlichkeit (P _FA ) von 10 ^–6 .

Ich habe dies ursprünglich einfach als Kommentar gepostet, aber ich nehme an, es ist eher eine Teilantwort.

Ich habe dies vor etwa sechs Monaten recherchiert und festgestellt, dass in den USA 6 Sekunden der Standard für einen TRACON und 12 Sekunden für einen ARTCC sind – was es ihnen ermöglicht, einen Radius von etwa 60 nm bzw. 120 nm zu sehen. Ich habe keine Quellen zur Hand, aber wenn ich auf sie stoße, werde ich sie posten.

Ich bin mir über die Genauigkeit nicht sicher, aber wenn es sich um einen Menschen handelt, der auf einen Bildschirm schaut, sind Abweichungen von sogar zehn Fuß wahrscheinlich nicht besonders aussagekräftig.