Radar Beacon Transponder
Un transpondedor de baliza de radar, o simplemente, un transpondedor, proporciona la identificación positiva y la ubicación de una aeronave en las pantallas de radar de ATC. Para cada aeronave equipada con un codificador de altitud, el transpondedor también proporciona la altitud de presión de la aeronave que se mostrará adyacente al blip en pantalla que representa a la aeronave.
Las capacidades de los radares en los aeropuertos varían. Por lo general, el control del tráfico aéreo (ATC) utiliza dos tipos de radar. El radar primario transmite ondas de radio UHF o SHF direccionales de forma secuencial en todas las direcciones. Cuando las ondas de radio encuentran una aeronave, parte de esas ondas se reflejan en una antena de tierra.
Se realizan cálculos en un receptor para determinar la dirección y la distancia de la aeronave con respecto al transmisor. En una pantalla de radar, también conocida como indicador de posición del plan (PPI), se muestra un blip o blanco que representa a la aeronave. La dirección acimutal y la distancia escalada desde la torre se presentan dando a los controladores una fijación bidimensional de la aeronave.
El ATC utiliza un radar de vigilancia secundario (SSR) para verificar la posición de la aeronave y añadir la tercera dimensión de la altitud a su localización. El radar SSD transmite trenes de impulsos codificados que son recibidos por el transpondedor a bordo de la aeronave.
Los pulsos en modo 3/A, como se conocen, ayudan a confirmar la ubicación de la aeronave. Cuando se establece la comunicación verbal con el ATC, se indica al piloto que seleccione uno de los 4.096 códigos discretos del transpondedor. Se trata de códigos digitales octales. La estación de tierra transmite un pulso de energía a 1030 MHz y el transpondedor transmite una respuesta con el código asignado a 1090 MHz.
Esto confirma la ubicación de la aeronave, normalmente modificando su símbolo de objetivo en la pantalla del radar. Como la pantalla puede estar llena de muchas aeronaves confirmadas, el ATC también puede pedir al piloto que se identifique. Al pulsar el botón IDENT del transpondedor, éste transmite de tal manera que el símbolo del objetivo de la aeronave se resalta en el PPI para ser distinguible.
Para obtener la aclaración de altitud, el mando del transpondedor debe colocarse en la posición ALT o en el modo C. La señal transmitida a ATC en respuesta a la interrogación por impulsos se modifica entonces con un código que coloca la altitud de presión de la aeronave junto al símbolo del objetivo en la pantalla del radar. El transpondedor obtiene la altitud de presión de la aeronave de un codificador de altitud que está conectado eléctricamente al transpondedor.
El sistema de transpondedor ATC/aeronaves descrito se conoce como Sistema de balizas de radar para el control del tráfico aéreo (ATCRBS). Para aumentar la seguridad, se ha desarrollado la respuesta de altitud en Modo S. Con el Modo S, a cada aeronave se le preasigna un código de identidad único que se muestra junto con su altitud de presión en el radar ATC cuando el transpondedor responde a la interrogación SSR.
Como ninguna otra aeronave responde con este código, se elimina la posibilidad de que dos pilotos seleccionen el mismo código de respuesta en el transpondedor. Un moderno ordenador procesador de datos de vuelo (FDP) asigna el código de baliza y busca en los datos del plan de vuelo la información útil que se mostrará en pantalla junto al objetivo en un bloque de datos para cada aeronave.
El modo S se denomina a veces selección de modo. Es un protocolo de paquetes de datos que también se utiliza en los sistemas anticolisión de a bordo. Cuando es utilizado por el ATC, el Modo S interroga a una aeronave a la vez. La carga de trabajo del transpondedor se reduce al no tener que responder a todas las interrogaciones en un espacio aéreo. Además, la información de localización es más precisa con el Modo S.
Una sola respuesta en la que se utiliza la fase de la respuesta del transpondedor para calcular la posición, denominada monopulso, es suficiente para localizar la aeronave. El modo S también contiene capacidad para una mayor variedad de intercambio de información que es un potencial sin explotar para el futuro. Al mismo tiempo, se ha mantenido la compatibilidad con la tecnología de radar y transpondedor más antigua.
Codificadores de altitud - Altitude Encoders
Los codificadores de altitud convierten la altitud de presión de la aeronave en un código enviado por el transpondedor al ATC. Normalmente se informan incrementos de 100 pies. Los codificadores han variado a lo largo de los años. Algunos están incorporados en el instrumento del altímetro utilizado en el panel de instrumentos y conectados por cables al transpondedor.
Otros están montados fuera de la vista en un estante de aviónica o un lugar similar fuera del camino. Estos se conocen como codificadores ciegos. En los aviones de categoría de transporte, el codificador de altitud puede ser una gran caja negra con una conexión de línea estática a un aneroide interno.
Los codificadores modernos de la aviación general son más pequeños y más ligeros, pero siguen teniendo un aneroide interno y una conexión de línea estática. Algunos codificadores utilizan microtransistores y son completamente de estado sólido, incluido el dispositivo de detección de presión del que se deriva la altitud. No se requiere ninguna conexión de puerto estático. El intercambio de datos con el GPS y otros sistemas es cada vez más habitual.
Cuando un selector de transpondedor se pone en ALT, el mensaje de impulso digital enviado en respuesta a la interrogación del radar de vigilancia secundario se convierte en la representación digital de la altitud de presión de la aeronave. Hay 1280 códigos de altitud, uno por cada 100 pies de altitud entre 1200 pies de nivel medio del mar (MSL) y 126.700 pies MSL.
A cada incremento de altitud se le asigna un código. Mientras que estos serían 1280 de los mismos códigos utilizados para la localización y el IDENT, la interrogación en Modo C (o S) desactiva los 4096 códigos de localización y hace que el codificador se active. El código de altitud correcto se envía al transpondedor que responde a la interrogación. El receptor SSR reconoce esto como una respuesta a una interrogación en Modo C (o S) e interpreta el código como código de altitud.
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