Principios básicos del radar

El término RADAR proviene de la frase "detección y distancia por radio" y aunque los usos del radar son mucho mayores que los considerados originalmente, el término se ha mantenido en uso.

Distancia y rumbo mediante técnica de pulsos

La distancia de un objeto desde la antena del radar se puede calcular midiendo el tiempo que tarda un pulso de energía de radio en viajar al objeto y otra vez de vuelta. 

La energía de la radio viaja a una velocidad de aproximadamente 300 por 10 elevado a 6 metros por segundo o lo que es lo mismo, 300 metros por microsegundo (µseg). El rumbo puede medirse observando la dirección de la antena cuando se recibe un eco del pulso del radar.

Definiciones de Radar

1.- LONGITUD DE PULSO, también conocida como ancho de pulso, es la duración del pulso en microsegundos.
2.- FRECUENCIA DE REPETICIÓN DE PULSOS es el número de pulsos transmitidos por segundo. También conocido como la frecuencia de recurrencia del pulso (PRF).
3.- INTERVALO DE REPETICIÓN DE PULSOS es el intervalo de tiempo desde el inicio de un pulso hasta el inicio del siguiente. El Intervalo de Repetición de Pulso (o Recurrencia) es el recíproco de la Frecuencia de Repetición de Pulso. 

PRI=1/PRF

4.- ANCHO DE ILUMINACIÓN DEL HAZ describe la dimensión angular del patrón de radiación. La mayoría de los radares utilizan antenas que concentran la energía en un haz estrecho.

Sistema de radar básico

Durante un breve período de tiempo, generalmente entre 2 y 30 millonésimas de segundo, el transmisor irradia energía de alta frecuencia. Esta serie de pulsos de energía de radar se entrega a la antena por medio de la guía de onda. 

Es común que la misma antena se use para recibir los ecos de los pulsos, pero el receptor debe ser muy sensible y debe estar protegido cuando se transmiten pulsos de alta potencia. 

Esto se logra mediante el interruptor de transmisión-recepción (T/R) que aísla el receptor cuando se producen las transmisiones. La coordinación entre el magnetrón (unidad transmisora), el interruptor T / R y el CRT (pantalla) es realizada por el temporizador maestro. Los circuitos del receptor amplifican los débiles ecos de retorno. 

El ciclo del radar

Cada ciclo del radar comienza con un pulso de energía que sale del transmisor durante una duración de unos pocos microsegundos. Aunque este es un período de tiempo muy corto, el pulso contendrá muchos miles de ciclos de frecuencia. Además, el pulso de radar tiene una dimensión física de cientos de metros. Ese es el borde anterior del pulso que ya está lejos del transmisor cuando está apagado. Después del pulso, el interruptor T/R se pone en funcionamiento y un período de recuperación permite que la antena y el receptor estén listos para recoger el eco del pulso que regresará. El eco del objetivo se puede recibir durante el período de escucha que termina cuando el interruptor T/R prepara la antena para lanzar el pulso al comienzo del ciclo siguiente.

 

Cabe señalar que la duración del pulso (longitud del pulso) es muy corta en comparación con el Intervalo de recurrencia del pulso. Durante la mayor parte del tiempo, el radar está escuchando los ecos de sus propias transmisiones.

 El efecto de la potencia en el alcance máximo

El alcance máximo de un radar depende de muchos factores, como el tamaño del objetivo, las características de la antena y la ganancia del receptor (amplificación). La potencia transmitida se extiende sobre un área cada vez mayor a medida que se aleja del transmisor y la densidad de potencia se reducirá de acuerdo con la ley del cuadrado inverso. De manera similar, la pequeña cantidad de energía contenida dentro del eco del objetivo se atenuará a medida que regrese, nuevamente de acuerdo con la ley del cuadrado inverso. El resultado es una reducción de la potencia en el retorno a la antena proporcional a la cuarta potencia. Por transposición, se puede mostrar que:

Distancia máxima ∝ ∜POTENCIA

Se deduce que duplicar el alcance de un radar requeriría 16 veces la potencia del transmisor original y duplicar la potencia solo aumentaría el alcance en un 19%.

 

∜2=1.19

Efecto de PRF en el alcance máximo

La energía recibida por la antena del radar ha recorrido el doble de la distancia entre el transmisor y el objetivo. Este viaje bidireccional debe completarse dentro del intervalo de recurrencia del pulso (1 / PRF) del radar.

Si Distancia = Velocidad x Tiempo; entonces:

Alcance máximo = velocidad × 1/PRF × 1/2 = Velocidad/(2×PRF)

Si el PRF es de 400 pulsos por segundo y la velocidad de las ondas de radio es 300 X 10^6 m/seg ….

El alcance máximo = (300×10^6)/(2×400)=375000m=375km

Muchos radares usan PRF más bajos cuando buscan objetivos de largo alcance y PRF más altos para objetivos más cercanos.

El efecto de la longitud del pulso en el alcance mínimo

El alcance mínimo de un radar está determinado por el período comprendido entre el comienzo de la transmisión del pulso y el momento más temprano en que se puede registrar el eco. Ignorando el tiempo de recuperación, el alcance mínimo depende de la mitad de la longitud del pulso. Por ejemplo, un radar meteorológico con una duración de pulso de 2 microsegundos no podría detectar objetivos a menos de 300 metros.

Distancia = Velocidad x Tiempo

Longitud del pulso = (300 x 106) x (2 x10-6) = 600 metros; luego el alcance mínimo = 300 metros.

 

El efecto de la longitud del pulso en la resolución

El término "resolución" se refiere a la capacidad del radar para detectar y mostrar los objetivos cercanos por separado. En el alcance del radar, la resolución se ve afectada por la duración del pulso, de modo que los objetivos que están más cerca que la mitad de la longitud del pulso se fusionarán y aparecerán como uno solo. Esto ocurre cuando el borde anterior del pulso ha regresado del objetivo posterior antes de que el borde posterior del pulso haya regresado del objetivo más cercano.

OBJETIVOS MÁS CERCANOS QUE EL EQUIVALENTE A MEDIO PULSO DE LONGITUD SE FUNDEN Y APARECEN COMO UNO SOLO

El efecto del ancho de haz en la resolución de acimut

La resolución de acimut se refiere a la capacidad del radar para separar objetivos que están a la misma distancia, pero en diferentes rumbos. Esto depende en gran medida del ancho del haz, ya que si el espacio entre los objetivos es insuficiente, el haz del radar detectará el segundo objetivo antes de abandonar el primero.

El efecto de la longitud de onda en la atenuación del radar

Cuando las ondas de radio pasan a través de la atmósfera, se produce una pérdida de energía. Esto puede ocurrir como absorción de la energía por los gases o por la precipitación, o por el bloqueo o la dispersión de la energía. Si la energía del radar está bloqueada por una fuerte precipitación, por ejemplo, los objetivos de mayor alcance pueden estar enmascarados. Estos efectos dependen de la longitud de onda.

La elección de la longitud de onda depende del propósito del radar. Un radar con una longitud de onda larga tendría transmisiones que no se verían afectadas por las nubes ni las precipitaciones y esto no sería deseable para los equipos diseñados para detectar tormentas. Por otro lado, una longitud de onda larga sería deseable para el radar ATC donde el efecto de enmascaramiento de los ecos de la lluvia podría evitar la detección de aeronaves.

Regla: una longitud de onda más corta da como resultado una Longitud de onda:

• ≥10cm → Atenuación despreciable
• Longitud de onda ≈ 3cm → Atenuación significativa en gotas de lluvia o Cumulonimbos
• Longitud de onda ≈ 1cm → Atenuación creciente en todo tipo de precipitación y nube.
• Longitud de onda ≈ 0.5cm → la atenuación puede ser causada por el oxígeno, el vapor de agua y otros gases, así como por la precipitación y las nubes. Mayor atenuación del radar

Radar primario y secundario

El radar primario se basa en la energía reflejada, es decir, en los ecos de sus propias transmisiones. Algunos ejemplos: Radar Meteorológico Aerotransportado (AWR), radar altímetro, radar de aproximación de precisión (PAR), radar de vigilancia primaria. El radar secundario se basa en la respuesta del objetivo a la transmisión recibida. 

La respuesta requiere un segundo transmisor, que normalmente funciona en una frecuencia diferente. Al utilizar diferentes frecuencias para interrogaciones y respuestas, el receptor puede sintonizarse a una frecuencia diferente a su transmisor asociado. El resultado es que el receptor no se ve afectado por los ecos primarios, por lo que se elimina el ruido provocado por la tierra y las nubes. Algunos ejemplos: equipo de medición de distancias (DME), radar de vigilancia secundaria (SSR), sistema de prevención de colisiones de tráfico (TCAS). 

Ventajas del radar primario:

1. Es autónomo y no requiere la cooperación del objetivo.

Ventajas del radar secundario:

1. Se requiere menor potencia para una distancia dada.
2. Se pueden usar antenas más pequeñas.
3. Solo se aceptan las respuestas del objetivo, por lo que se eliminan los ecos de tierra y meteorológicos.
4. La fuerza de respuesta no depende de las propiedades de reflexión del objetivo.
5. Las respuestas se pueden codificar para transmitir información.

Radar de onda continua

El sistema de radar básico descrito anteriormente en estas notas hace uso de pulsos de energía. Este tipo de radar es el más común, pero en otros tipos la transmisión y la recepción de energía ocurren continuamente. El radar de onda continua se puede utilizar para medir el rango o la velocidad. La medición de rango, como en el radar de pulso, se obtiene anotando el tiempo que tarda la energía en salir y regresar. La señal transmitida se modula en frecuencia, de modo que cuando la energía regresa, la frecuencia del transmisor se ha movido en su ciclo. La diferencia entre la frecuencia transmitida y la frecuencia recibida es una medida del tiempo que tarda la señal en salir y regresar. Este período de tiempo, con un conocimiento de la velocidad de las ondas de radio, permite la medición del rango. Este principio se usa de manera ventajosa en los radioaltímetros modernos que, a diferencia de los radares de pulso, no tienen un rango mínimo. En las operaciones CAT III, la entrada del altímetro de radio permite una guía de aproximación a cero pies.

La velocidad se puede medir a partir del efecto Doppler. En este caso, la señal transmitida puede no estar modulada y la diferencia entre las frecuencias transmitidas y recibidas es el resultado del movimiento relativo entre el transmisor y la superficie reflectante.

El tubo de rayos catódicos (CRT)

Los avances recientes en los radares aéreos, como el procesamiento digital, han llevado a pantallas mejoradas. Los radares meteorológicos ahora cuentan con memoria digital, pantallas a color como una presentación de televisión. Las siguientes notas describen el CRT que, con otros desarrollos, se puede utilizar para mostrar señales que se han procesado de forma analógica o digital. Cuando se procesan digitalmente, las señales de radar de retorno se convierten a números digitales que pueden almacenarse, recuperarse, sumarse o restarse de la misma manera que en una computadora convencional.

 

El propósito y la función de los componentes principales del CRT son los siguientes:

• CATODO: El cátodo es la fuente del haz de electrones que son partículas cargadas negativamente.
• REJILLA: La rejilla está cargada negativamente con respecto al cátodo. Al variar la tensión aplicada a la red, es posible aumentar el brillo del punto en la pantalla creada por el haz de electrones o cortar el haz para que no aparezca el punto.
• ANODOS: Los ánodos aceleran y enfocan el haz de electrones para que se vea un punto definido en la pantalla donde impacta el haz. La aceleración se produce porque los ánodos 1º y 3º son positivos y el enfoque se logra variando el voltaje aplicado al 2º ánodo, que es negativo en relación con los otros ánodos.
• PLACAS X e Y: Al variar el voltaje a través de las placas X e Y, se puede hacer que el haz de electrones se mueva hacia la izquierda o hacia la derecha y hacia arriba o hacia abajo a través de la pantalla. En un radar meteorológico básico, el haz de electrones está hecho para moverse en la misma dirección que los pulsos de radar emitidos por la antena. El tiempo que tarda el haz de electrones en moverse desde el origen hasta el borde de la pantalla es el mismo que el tiempo que toman los pulsos para viajar hacia los límites del rango.

Algunas notas adicionales sobre el CRT ilustrado arriba:

• El diagrama muestra un tubo de desviación electrostática.
• El cátodo está conectado a tierra y el tubo es evacuado.
• Tiene un revestimiento interno de grafito para proporcionar una ruta de retorno para los electrones y puede tener un protector externo de mu-metal para evitar la radiación no deseada.

Cuando el haz de electrones alcanza el borde de la pantalla, la diferencia de voltaje entre las placas X e Y se invierte, de modo que el haz vuelve rápidamente al origen. Este proceso de "desaceleración/retroceso rápido" se logra mediante lo que se conoce como voltaje de diente de sierra.

 

El radar de tierra

El radar terrestre es ampliamente utilizado por ATC para proporcionar información sobre la posición y velocidad precisa de las aeronaves. Usando principios de radar secundario, el equipo también puede suministrar otros datos útiles, como identificación y altura. 

 

El radar contribuye a la seguridad y al movimiento fluido del tráfico aéreo a lo largo de las vías aéreas, que son corredores del espacio aéreo controlado. El radar cercano a los aeropuertos se puede usar para secuenciar aeronaves en la aproximación final, como ayuda de aproximación final y para ayudar en la separación después del despegue.

1.- El radar de vigilancia de largo alcance se utiliza para proporcionar vigilancia a lo largo de las aerovías. El radar secundario (SSR) (radar de vigilancia secundaria) puede usarse junto con la antena primaria. Generalmente se monta en la parte superior de la antena del radar principal

 

2.- El radar de vigilancia TMA (área terminal) proporciona vigilancia de las aeronaves cerca de los principales aeropuertos.

3- El radar de vigilancia de aeródromo (ASR) se utiliza para identificar las aeronaves y enviarlas a la aproximación final.

4.- El radar de aproximación de precisión (PAR) se puede usar para detectar y mostrar el azimut, la distancia y la elevación de una aeronave en la aproximación final. Es utilizado por los controladores de tráfico aéreo para proporcionar al piloto una aproximación de precisión o para monitorear aproximaciones que no sean de radar.

5.- El radar de movimiento en la superficie proporciona al ATC los medios para controlar las aeronaves y los vehículos que se mueven en plataformas, pistas de rodaje y pistas de despegue y aterrizaje. En el Reino Unido, existe un sistema llamado Surface Motion Radar que opera en la banda SHF. Se encontró que la EHF no era la mejor banda porque la precipitación meteorológica podía bloquear o perturbar las transmisiones.

Factores que influyen en las características del radar

1. Alcance y potencia: el largo alcance requiere un transmisor con alta potencia.
2. Potencia y longitud de onda: En general, es cierto que cuanto más corta sea la longitud de onda, menor será la potencia que puede generar un transmisor.
3. distancia y PRF: El largo alcance requiere una frecuencia de recurrencia del pulso baja
4. Ancho de haz y dimensiones de las antenas: un sistema de radar ATC puede requerir un haz estrecho para un seguimiento preciso de la aeronave o un haz ancho para fines de búsqueda. Las antenas más grandes son capaces de producir haces más estrechos y más enfocados.
5. Ancho y longitud de onda del haz: Para una dimensión de la antena del radar determinada, cuanto más larga sea la longitud de onda, más ancho será el haz.
6. Rango y longitud del pulso: la capacidad de mostrar objetivos a corto alcance requiere pulsos cortos.
7. Penetración por climatología y longitud de onda: En general, es cierto que cuanto más larga es la longitud de onda, mayor es la probabilidad de que penetre a través de las precipitaciones meteorológicas.

CARACTERÍSTICAS DE LOS RADARES DE TIERRA PRIMARIOS

Indicador de objetivo móvil (MTI)

Un sistema MTI muestra únicamente los ecos de los blancos móviles, como los aviones, y rechaza los ecos de objetos fijos, como edificios, postes y colinas. Esto se logra al detectar el cambio Doppler en la frecuencia de los ecos de las aeronaves en movimiento. Para objetos fijos, la frecuencia de la onda de radar será la misma antes y después de la reflexión, y dichos ecos se cancelarán en el receptor.

Supresión de ecos de la lluvia

Los reflejos y la dispersión de la radio energía por las gotas de lluvia pueden causar el enmascaramiento de los ecos de las aeronaves que el radar de tierra está intentando rastrear. Este problema puede reducirse mediante la polarización circular que permite a la antena receptora rechazar la energía que retorna de las gotas de lluvia esféricas, pero aceptar los retornos de las formas irregulares de las aeronaves.

 

Radar de aproximación

Una aproximación por radar es un procedimiento de aproximación por instrumentos que utiliza un radar de vigilancia de aeródromo (ASR) o un radar de aproximación de precisión (PAR). Durante una aproximación de radar de vigilancia (SRA), el controlador tiene una indicación en la pantalla de la distancia y el rumbo de la aeronave. El controlador puede dar instrucciones al piloto para volar a la izquierda o a la derecha para que la aeronave mantenga la línea central. Como el radar de vigilancia no proporciona información sobre la altura, el controlador solo puede ayudar al piloto en el plano vertical al proporcionar una distancia desde la toma de contacto y una altura de verificación basada en la trayectoria de planeo apropiada, generalmente 3°. Un ejemplo de las instrucciones del controlador SRA es el siguiente:

"Está a la derecha de la línea central, vire a la izquierda dos grados en dirección a 236 grados. A cuatro millas para aterrizar debe pasar 1270 pies. Cuatro millas ahora”. 

Las aproximaciones de los radares de vigilancia normalmente terminan a 2 nm desde el punto de contacto en tierra o touchdown, pero cuando se usa un radar de alta resolución, la aproximación de radar puede continuar a ½ nm.

El radar de aproximación de precisión (PAR) es capaz de proporcionar una respuesta más precisa y más completa, ya que el controlador puede también ver la altura de la aeronave. El PAR utiliza dos radares independientes que consisten en un elemento de acimut que escanea 10° a cada lado de la línea central extendida y un elemento de elevación que escanea a través de 7° en el plano vertical, desde 1° hacia abajo hasta 6°por encima de la trayectoria de planeo. Los retornos de radar se muestran en dos pantallas separadas en las que los marcadores de línea central, de planeo y de rango se superponen electrónicamente. Durante una conversación de PAR, al piloto se le dan instrucciones para volar a la izquierda o a la derecha para mantener la línea central e información sobre si la aeronave está por encima o por debajo de la senda de planeo con una instrucción correspondiente con respecto a la velocidad de descenso requerida.

Las aproximaciones PAR y SRA generalmente son utilizados por aeronaves militares y las aeronaves civiles solo están autorizadas para usar dichas instalaciones en una emergencia en la que no hay disponible un instrumento de ayuda interpretado por el piloto, como ILS o MLS. Cuando se instale PAR, las aproximaciones ILS serán monitorizadas por PAR cuando la meteorología esté por debajo de los mínimos prescritos o cuando lo solicite el piloto.

Como las aproximaciones de PAR se controlan en altura y son más precisas, la altura de franqueamiento de obstáculos (OCH) y la altura de decisión (DH) serán más bajas para una PAR que para una aproximación de SRA.

Radar de vigilancia de larga distancia

• Alcance: 200 a 300 mn
• Frecuencia: 600 MHz
• Longitud de onda : 50 cm
• PRF : 270 pps
• Longitud del pulso : 4 µs
• Ancho del haz: 1,8°
• Rotación de antena: 5 RPM

Radar de vigilancia terminal

• Alcance: 75 mn
• Frecuencia: 1200 MHz
• Longitud de onda : 25 cm
• PRF : 350 pps
• Longitud del pulso : 3,9 µs
• Ancho del haz: 1,2°
• Rotación de antena: 8 RPM

Radar de aproximación (aeródromo)

• Alcance: 25 mn
• Frecuencia: 3 GHz
• Longitud de onda : 10 cm
• PRF : 700 pps
• Longitud del pulso : 0,1 µs
• Ancho del haz: 1°
• Rotación de antena: 15 RPM

Radar de aproximación de precisión (PAR)

• Alcance: 10 mn
• Frecuencia: 10 GHz
• Longitud de onda : 3 cm
• PRF : alto
• Longitud del pulso : 0,1 µs
• Ancho del haz: 0,5° a 2°
• Rotación de antena: escaneado

Radar de movimiento en tierra

• Alcance: 2,5 mn
• Frecuencia: 10 GHz
• Longitud de onda : 3 cm
• PRF : 15000 pps
• Longitud del pulso : 0,05 µs
• Ancho del haz: 0,5°
• Rotación de antena: 60 RPM

El radar de vigilancia secundario

El radar primario solo puede detectar objetivos, pero no proporciona información relacionada con la identificación del avión. Es el radar secundario el que provee esa información.

El radar de vigilancia secundario (SSR) que se utiliza en todo el mundo funciona solo en dos frecuencias. El transmisor terrestre que se conoce como INTERROGATOR transmite en 1030 MHz. El equipo aerotransportado, que consta de un receptor y un segundo transmisor, se conoce como el TRANSPONDER. El transpondedor, habiendo recibido la transmisión del interrogador en 1030 MHz, responde en 1090 MHz. El receptor en el suelo está sintonizado para aceptar información en 1090 MHz.

Operación típica del SSR

1. El piloto selecciona un código de identificación.
2. El transmisor de tierra SSR envía una señal de interrogación codificada en 1030MHz cuando el sistema de radar primario detecta la aeronave. Esta señal codificada es en forma de pares de pulsos y la separación de los pulsos en cada par determina el MODO de la interrogación
3. La señal de interrogación es recibida, detectada y decodificada por el transpondedor en el aire.
4. El transpondedor en el aire codifica y transmite un conjunto de señales de respuesta, según el modo y el código seleccionado.
5. La señal de respuesta se recibe, se decodifica y se muestra en la unidad ATC.

LAS TRANSMISIONES SSR ESTÁN SINCRONIZADAS CON EL RADAR PRIMARIO

 

PANEL DE CONTROL TIPICO DE TRANSPONDEDOR

Los impulsos del interrogador desde el suelo pueden ser irradiados desde una antena direccional SSR montada en la antena de radar primaria. El transpondedor es interrogado cada vez que el radar escanea el avión.

Modos SSR

Los modos SSR están formados por el espaciado de los pulsos del interrogador. El propósito de usar pares de pulsos con espaciado conocido es reducir las posibilidades de operación del transpondedor como resultado de recibir señales falsas. Hay 4 posibles separaciones de los pulsos del interrogador correspondientes a los modos A, B, C y D.

El proceso interrogador

Nota: Solo los modos A y C son normalmente utilizados en la aviación civil.

• El modo A se utiliza para la identificación civil y militar.
• El modo B es un modo de identificación opcional adicional.
• El modo C proporciona información automática de altitud de presión.
• El modo D es experimental.

El interrogador de tierra y el transpondedor aerotransportado deben configurarse en el mismo modo para que se produzca el intercambio de información. Normalmente, las aeronaves operan en Modo AC de modo que se pueden interrogar tanto la altitud como la identificación de la aeronave.

Modo A: La respuesta del Modo A (Identificación) comprende 2 pulsos separados 20,3 segundos entre los cuales se pueden transmitir o suprimir hasta 12 pulsos de información. Debajo se puede ver la disposición de los pulsos y la separación entre ellos.

El proceso de respuesta

Poco después de que el equipo SSR aerotransportado recibe el segundo pulso de interrogación, responde con dos pulsos (F1 y F2) que enmarcan otros pulsos que llevan la información de la identificación.

El código de 4 dígitos correspondiente a la configuración del código del piloto se forma a partir de la presencia o ausencia de todos o cualquiera de los 12 impulsos de información, que se dividen para este propósito en 4 grupos de 3. En uno de esos grupos de tres, se le asigna a cada pulso un valor determinado, el primero es 1, el segundo 2 y el tercero 4. 

Al retener o transmitir estos pulsos, un solo dígito codificado de 0 a 7 (sistema octal o en base 8) puede representarse por un grupo de 3 pulsos. Con 8 posibilidades en el primer, segundo, tercer y cuarto grupo de 3 pulsos, hay 8 combinaciones de código 8 x 8 x 8 x 8 o 4096 que pueden ser configurables. Al seleccionar un código, el transpondedor debe estar en la posición STANDBY para evitar la transmisión involuntaria de códigos no deseados antes de alcanzar el ajuste correcto.

Debajo se muestra un ejemplo en el que se selecciona un código 7777 y 2573. Como se puede apreciar, es la ausencia o presencia de los pulsos lo que genera el código de números del 0 al 7 en cada ventana del transpondedor.

Cuando se presiona IDENT en el panel de control (consulte la página 10.1), se transmite un impulso adicional después del segundo impulso de trama durante unos 20 segundos (consulte el diagrama anterior). Este llamado pulso de identificación de posición especial (SPI) hace que la respuesta en la pantalla del controlador tenga una forma distintiva que permita que la aeronave que ha recibido instrucciones para SQUAWK IDENT se identifique fácilmente.

Se acordaron internacionalmente códigos especiales para indicar ciertas situaciones de emergencia:

• A7700-Aeronaves de emergencia / socorro
• A7600-Fallo de radio (comunicación)
• A7500-Hi-jack (interferencia ilícita)

Otros códigos especiales son los siguientes:

• A0000-Mal funcionamiento del transpondedor
• A2000: para ingresar al espacio aéreo desde un área donde no se requiere SSR
• A7200-Heathrow-Gatwick carril de helicóptero.
• Código A7000-Conspicuity. Fuera del espacio aéreo que requiere el uso de transpondedores, las aeronaves deben usar A7000 y Modo C.

Modo C: La interrogación en Modo C sigue al Modo A en el mismo barrido del radar. Las respuestas del transpondedor en Modo C también tienen la forma de hasta 12 pulsos de información, similar al Modo A. Sin embargo, mientras que para el Modo A el piloto selecciona los códigos de transmisión, los códigos del Modo C están determinados por la unidad de codificación de altura de presión acoplada a El altímetro de presión. La información siempre se basa en el dato 1013.2 hPa, independientemente de la configuración de la subescala. Los datos del modo C generalmente se muestran al controlador en términos de nivel de vuelo, pero pueden relacionarse con QNH para aeronaves por debajo de la altitud de transición o con QFE si es necesario. Al igual que con el Modo A, hay 4096 códigos disponibles para codificar la altitud, aunque no todos se utilizan. En la práctica los códigos que son automáticos.

Aliado seleccionado proporciona ATC con lecturas de altura a 100 pies. intervalos hasta un máximo de 128000 pies. Tenga en cuenta que bajo las regulaciones JAR si, en la verificación por parte del controlador, hay una discrepancia de más de 300 pies entre la lectura de nivel y el nivel informado, normalmente se indicará al piloto que apague el Modo C.

Respuestas no deseadas

La aeronave puede estar dentro del alcance de un número de unidades ATC equipadas con SSR, por lo que las respuestas de la aeronave pueden recibirse como respuestas no deseadas en unidades distintas a la unidad que fue la fuente de las interrogaciones. Las respuestas no deseadas no están sincronizadas con las interrogaciones y se denominan "fruto" (respuestas falsas no sincronizadas en el tiempo). Si las aeronaves que responden a las interrogaciones de ATC están demasiado cerca, sus respuestas pueden superponerse, dando como resultado un flujo de pulsos sin sentido. En este caso, se dice que las respuestas son confusas. Tanto la "fructificación" como la "confusión" se minimizan con los circuitos en la unidad ATC.

Modo s: El sistema A / C del modo SSR tiene problemas con la fruta y el embrollo y también con el blindaje de la antena, dependiendo de la actitud de la aeronave. También se ha hecho evidente que los códigos de identificación 4096 Modo A no son suficientes para acomodar el crecimiento del tráfico aéreo nacional e internacional. Para superar estos problemas y permitir un mayor desarrollo del sistema SSR, se ha introducido el Modo S (direccionamiento selectivo).

Las siguientes son características de Mode-S:

1. Mayor capacidad de manejo de datos: más de 5 X 10 33 mensajes diferentes.
2. Cada aeronave tiene una dirección única, normalmente incorporada en la aviónica durante la fabricación, que se codifica en los mensajes de interrogación y respuesta.
3. Las interrogaciones y respuestas de las aeronaves se programan individualmente, por lo que se eliminan los problemas con las superposiciones de las respuestas.
4. Las secuencias individuales de interrogación y respuesta reducen significativamente la fructificación.
5. Las capacidades de enlace de datos incluyen intercambio de información de aire a aire, enlace ascendente de tierra a aire, enlace descendente de aire a tierra y procedimientos de mensajes en múltiples sitios.
6. La diversidad de antenas es el término cuando las antenas se montan en la parte superior e inferior de la aeronave para evitar el blindaje. La selección automática de la antena se produce según la intensidad de la señal de interrogación.
7. El enlace de datos de Modo S satisface las necesidades futuras de comunicación y vigilancia. Es compatible con las unidades existentes de Modo A / C, pero también proporciona desarrollos futuros, como ADS (Vigilancia dependiente automática). ADS permitirá a las computadoras ATC rastrear aeronaves desde sus mensajes de datos en Modo S.
8. Las aeronaves equipadas con TCAS pueden coordinar maniobras evasivas a través de su capacidad aire-aire en Modo S. Nota: Todas las aeronaves equipadas con TCAS II tienen la capacidad de Modo S. Otras aeronaves pueden llevar el Modo S pero no tienen TCAS.

Supresión del lóbulo lateral

Para evitar la interrogación no válida de la aeronave por los lóbulos laterales del SSR, se incorpora un sistema de supresión de lóbulos laterales. Los lóbulos laterales son partes no deseadas del haz de acimut principal, que se muestran en el siguiente diagrama como el lóbulo de la antena direccional. El sistema de supresión utiliza un pulso adicional (P2), transmitido como una señal omnidireccional, con una amplitud al menos tan grande como la amplitud máxima de los lóbulos laterales.

El lóbulo de la antena direccional y los lóbulos laterales no deseados transportan los pulsos P1 y P3, separados entre 8 μsec o 21 μseg, dependiendo de si representan las interrogaciones en Modo A o en 

Modo C: El pulso P2 se transmite con el propósito de supresión de lóbulos laterales 2 μseg después del primero de los dos pulsos de interrogación. El receptor en el aire compara la amplitud de los pulsos P1 y P3 con la amplitud del pulso P2. No se responde si la amplitud de los impulsos P1 y P3 es igual o menor que la amplitud de los impulsos P2, ya que los impulsos P1 y P3 pueden ser el resultado de un lóbulo lateral.