WfsxC ,, - Transpondedor

Transpondedor:

El radar primario de vigilancia (Primary Surveillance Radar, PSR) emite ráfagas de ondas electromagnéticas, las cuales se reflejan sobre los cuerpos sólidos en los que impactan (blanco), siendo captadas de nuevo por el sistema PSR resultando en una señal luminosa en la pantalla radar del controlador de trafico aéreo. El sistema PSR no da ninguna información sobre las señales que aparecen en la pantalla, en consecuencia es el controlador quien debe deducir el significado de dichas señales en función, por ejemplo, del seguimiento radiofónico de las aeronaves en vuelo.

El radar secundario de vigilancia tiene la ventaja de acompañar a las señales que aparecen en la pantalla de un código que permite identificar la aeronave e incluso su altitud. De este modo es mas sencillo reconocer en la pantalla las aeronaves en vuelo y diferenciarlas de otros objetos.

El código en pantalla, aparece ya que el blanco (la aeronave) emite una respuesta cuando recibe la señal (o interrogación) que ha enviado el equipo de tierra. Dicha respuesta la emite un equipo instalado en la aeronave llamado Respondedor o Transpondedor. En definitiva, el radar secundario se diferencia del primario en que recibe respuestas activas mientras que el primario simplemente el reflejo de la ráfaga emitida.

Principios y aplicación

Este sistema de seguimiento de las aeronaves se llama ATCRBS (Air Traffic Control Radar Beacon System) o coloquialmente "at-crabs" y está formado por una parte terrestre, el SSR, y una aérea, el Respondedor.

El SSR, se compone básicamente de una antena radar como la de un radar primario, a la cual se le ha asociado una segunda antena radar.

La antena primaria opera en el rango de 2700 a 2900 MHz, y es la encargada de establecer la posición y distancia de la aeronave. Por su parte la antena secundaria opera interrogando a 1030 MHz y recibiendo las respuestas a 1090 MHz. Es fácil comprender que el Respondedor instalado en el avión recibirá la interrogación a 1030 MHz y responderá a 1090 MHz. Ambas señales son interpretadas e integradas para ser mostradas en la pantalla radar simultáneamente.

Así pues, el SSR facilita el trabajo ATC ya que respecto el PSR:
- Mejora la identificación de las aeronaves al adjuntar un clave que permite reconocerla.
- Al utilizar distintas frecuencias, el SSR permite discernir entre aeronaves y fenómenos atmosféricos y otros reflejos.
- Los ecos de las aeronaves se identifican a mayor distancia (aproximadamente hasta unas 120 NM del radar).
- Las claves del SSR pueden utilizarse para indicar situaciones especiales, como fallo de comunicaciones, emergencia e interferencia ilícita.

Presentación e interpretación

El transpondedor es un equipo de panel con un display, ya sea mecánico o digital, en el que aparece un código de 4 números, habitualmente con un selector para cada dígito y además un selector con las posiciones OFF, SBY, ON, ALT, TST.

Los equipos con pantalla digital, aparte del código del respondedor, también pueden presentar la información del estado del equipo así como de la altitud que están trasmitiendo.

La información de la altitud, la recibe el transpondedor desde un equipo codificador el cual transforma la lectura de un digitalizador de altitud. También existen altímetros de panel que son capaces de suministrar información codificada al transponder, éstos normalmente los identificaremos mediante la palabra "encoding" en el display. Dicha altitud se expresa como nivel de vuelo, es decir la altura sobre la superficie isobárica de 1013,2 HPa.

El sistema se completa con una antena, habitualmente de forma triangular, que se instala en la parte baja del avión. Esta antena puede también utilizarse para recibir el DME, cuando la aviónica dispone del equipo correspondiente.

Como el resto de los equipos de radio, el Transponder se conecta cuando están los motores de la aeronave en marcha. Para ello pondremos el selector en la posición SBY (Standby). En esta posición el transpondedor está alimentado pero no tiene activada la repuesta a las interrogaciones, tiene el interés de que el equipo alcance la temperatura de trabajo. El procedimiento normal seria mantener el transpondedor en SBY hasta haber despegado, independientemente de que se seleccione el código de respuesta (los números) al recibirlo del controlador. Tras el despegue debe situarse el selector en posición ON. En dicha posición, el transpondedor responde a las interrogaciones del SSR. La razón por no ponerlo antes en la posición ON es evitar ecos innecesarios en la pantalla radar. En la posición ALT, el transpondedor además de responder a las interrogaciones del SSR añade la información del nivel de vuelo (Modo C), siendo esta la posición que debemos utilizar en vuelo, salvo requerimiento distinto del controlador.

El selector del transpondedor, puede tener otras posiciones que conviene conocer. TST (test), en esta posición, el aparato no responde a las interrogaciones del SSR, es una posición de comprobación del equipo, conectándose toda la iluminación del mismo (para comprobar las bombillas) y efectuando distintas rutinas de chequeo internas. GND (ground) en algunos equipos esta posición sirve para que se desconecte automáticamente el transponder cuando el tren está bajado, en otros inhibe las respuestas en Modo A y C, pero mantiene activas las de Modo S (ver el siguiente apartado respecto los Modos).

El transponedor lleva un pulsador IDT o Ident, que no se pulsará salvo que sea requerido por el controlador ("responda identificación" o "squawk ident"). Este pulsador genera una señal especial o SPI (Supplemental Pulse Identification) que provoca que el eco del avión en la pantalla quede iluminado de una forma mas brillante durante 15 a 30 segundos, cosa que puede utilizar el controlador para identificar mejor la aeronave.

Modos y códigos

Como vimos anteriormente, el SSR emite una señal que es contestada por el Transponder. Dicha señal está compuesta por tres pulsos. La separación de los dos primeros pulsos es de 2 µs y la separación entre el primero y el tercero (t) identifica el modo de interrogación. El modo de interrogación indica como se lleva a cabo la transmisión de datos entre el SSR y el transponder y en consecuencia, qué tipo de información se envía. La siguiente tabla muestra los modos existentes:

Modo	t	Aplicación
1		uso militar
2		uso militar
3 / A	8 ±2µs	uso militar / civil
B	17 ±2µs	reservado para futura utilización
C	21 ±2µs	añade información de altura
D	25 ±2µs	reservado para futura utilización
S	16,25 o 30,25 ±2µs	añade información codificada

El segundo pulso es utilizado por el transpondedor para reconocer la señal principal del SSR y no responder (SLS, side lobe supression) a las señales colaterales que se producen en la cercanía de la antena, ya que eso ocasionaría ecos erróneos en el radar.

En sus comienzos, el ATCRBS utilizaba una clave de dos dígitos que permitía un total de 64 combinaciones para la respuesta, en la actualidad se ha extendido a dos dígitos mas siendo 4 dígitos y 7 cifras para cada dígito las que utiliza el sistema permitiendo el uso de 4096 claves.

Veamos a modo de ejemplo la respuesta de un transponder en modo 3/A. Dicha respuesta se compone de 16 posibles pulsos. La duración de cada pulso es de 0,45 µs y la separación entre ellos es de 1,45 µs, excepto la separación de la última posición de es de 4,35 µs respecto su precedente.

Los pulsos F1 y F2 acotan la señal (frame pulses). Las claves del transponder corresponden a los pulsos ordenados según: A4 A2 A1, B4 B2 B1, C4 C2 C1, D4 D2 D1.

Veamos algunos ejemplos de código transponder (Modo 3/A)

Respuesta	A4 A2 A1	B4 B2 B1	C4 C2 C1	D4 D2 D1	Clave
	1 1 1	1 1 1	1 1 1	1 1 1	7777
	0 0 1	0 1 0	0 1 1	1 0 0	1234
	1 1 1	0 0 0	0 0 0	0 0 0	7000

El transponder mas utilizado en aviación privada y deportiva es el compatible con Modo A y C, aunque en los aviones comerciales ya se está extendiendo el uso del Modo S, el cual permite añadir información codificada que mejora la identificación y la información sobre la aeronave. Como en otros casos, es conveniente leer periódicamente la AIP para mantenerse al día sobre las normas específicas de utilización del transponder en cada estado.

La asignación de claves SSR las realiza el control de tránsito aéreo de acuerdo con los acuerdos internacionales sobre navegación aérea. Ahora bien, existen unas claves con significado específico:

7500 INTERFERENCIA ILICITA. Se utiliza para notificar a control de que la aeronave se encuentra en situación de interferencia ilícita.

7600 FALLO DE RADIO. Una vez se tiene la certeza de que el receptor de radio tiene un fallo se seleccionará esta clave para informar de tal suceso al control y se proseguirá según los procedimientos establecidos. Control esperará que lo hagamos de esa forma.

7700 EMERGENCIA. Salvo indicación contraria del ATC, es la clave que se seleccionará en el transpondedor para indicar que la aeronave se encuentra en una situación de emergencia. De acuerdo con el AIP en España, también se seleccionará la clave 7700 cuando una aeronave haya sido interceptada, o tomada (secuestrada).

2000. Vuelo controlado sin código asignado por el ATC.

7000. Vuelo no controlado sin código asignado por el ATC.

Fuente InfoVuelo.