A classe de radares ATC de que você está falando é um radar secundário.
O radar secundário funciona transmitindo um sinal de interrogação em 1030 MHz ao qual o transponder responde em 1090MHz. Existem vários modos de interrogação. Para o ATC civil, os modos A, C e S são importantes.
O sinal de uplink (interrogação) é uma codificação de pulso simples (Modo A / C) ou uma modulação da chave de mudança de fase do diferencial (Modo S / TCAS) em 1030 MHz.
O sinal de downlink (respostas, squiters não solicitados) é uma codificação de pulso simples (Modo A / C) ou Modulação de Posição de Pulso (Modo S / TCAS / ADS-B)
Originalmente apenas o Modo A & C estavam disponíveis. Modo A e Modo C não são endereçados; cada transponder que recebe uma interrogação Modo A ou Modo C responderá *. Isso causa dois problemas, garbling e FRUIT .
Garbling é causado pela sobreposição de respostas de múltiplos transponders. Um transponder responde em 1090 MHz no de um número de pulsos. Para o Modo A & C, há no máximo 12 pulsos entre um conjunto de pulsos de enquadramento. Quando várias aeronaves respondem à mesma interrogação, esses pulsos se misturam e fica difícil descobrir qual transponder enviou qual pulso. Isso leva a falsas altitudes ou falsos códigos de grasnidos.
FRUIT (Respostas falsas não sincronizadas à transmissão do interrogador) é causado por respostas que são acionadas por outros radares. Quando vários radares operam em uma área, os transponders podem estar bastante ocupados e o radar é facilmente enganado por uma resposta a outro radar. Além do tempo (intervalo) estar errado, a resposta pode ser o Modo A (código de grito) enquanto o radar interroga o Modo C (altitude). Não há como ver qual resposta (A ou C) foi enviada.
Para superar esses problemas do Modo A / C, o Modo S foi introduzido. O modo S é bem diferente do modo A / C e requer um radar e um transponder mais sofisticados.
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A maioria das interrogações do Modo S são abordadas; o interrogatório contém o endereço exclusivo de 24 bits da aeronave que está sendo interrogada. Isso reduz a probabilidade de garbling, já que outras aeronaves não responderão
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Modo não endereçado As interrogações solicitarão respostas que contenham o endereço do interrogador (radar). Isso impede o FRUIT, pois o radar pode verificar se a resposta está correta.
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Ao contrário do Modo A / C, que não possui nenhuma verificação de erro, uma resposta Mode S contém um código de verificação CRC de 24 bits.
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Modo S As respostas de altitude e identidade (squawk) têm seu próprio identificador para que possam ser distinguidas.
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Os radares do modo S podem ser operados em clusters e coordenar entre eles quem está interrogando qual aeronave em que hora. Isso reduz ainda mais a carga de mensagens e a probabilidade de trepidação / frutas.
Como o TCAS trabalha na mesma frequência que o radar secundário, os radares receberão ocasionalmente mensagens TCAS. Mas desde que estes têm outro formato de downlink (DF 0, DF 16), eles são ignorados. O mesmo vale para ADS-B (DF 17/18)
Garbling continua sendo uma preocupação. Os radares do Modo Moderno S são relativamente resilientes contra trepidação devido à sua largura de feixe estreita e processadores avançados de degarbling. Mas outros sistemas como o TCAS, ADS-B in e Wide Area Multilateration, com suas antenas omnidirecionais, recebem mensagens sobrepostas com bastante frequência. Mas quando a força do sinal das mensagens difere, as mensagens podem ser frequentemente desemaranhadas com os modernos processadores de sinais digitais.
No Modo S (& TCAS), uma resposta pode ser curta (56 bits) ou longa (112) bits. As mensagens ADS-B têm 112 bits de comprimento. Cada bit leva 1μs, e há um preâmbulo que leva 8μs. Então, uma mensagem leva 64μs ou 120μs.
A cada segundo, um transponder Mode S envia 1 squitter curto não solicitado e, no máximo, 6.2 squitters longos quando ADS-B está equipado.
* Para reduzir o número de respostas do Modo A / C, os radares Modo S incluirão um pulso extra ao interrogar no Modo A ou C, para que os transponders com capacidade para o Modo S não respondam a essas interrogações de A / C.