Radar Primario de Vigilancia (PSR)
El Radar Primario de Vigilancia (PSR) es un sistema clave de radar no cooperativo en el control del tráfico aéreo, que detecta y rastrea todos los objetos en el...
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ATC
Aviation
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Radar de Vigilancia de Ruta Aérea (ARSR)
El ARSR es un sistema de radar de largo alcance utilizado por los controladores de tráfico aéreo y agencias de defensa para rastrear aeronaves en el espacio aéreo en ruta. Garantiza la seguridad, eficiencia y protección al proporcionar datos continuos de posición en amplios sectores.
Air Traffic Control
Radar
Aviation Safety
Radar de Vigilancia de Ruta Aérea (ARSR): Guía Detallada
Definición
El Radar de Vigilancia de Ruta Aérea (ARSR) se refiere a una clase de sistemas de radar terrestres de largo alcance, cruciales para la monitorización y control continuos de aeronaves dentro del espacio aéreo en ruta—aquellas regiones alejadas de aeropuertos y áreas terminales. El ARSR es empleado por la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos (FAA), el Departamento de Defensa (DoD) y socios militares para garantizar la separación segura de aeronaves, el flujo eficiente del tráfico y la seguridad del espacio aéreo nacional.
Los ARSR operan principalmente en la banda L de frecuencias (1.215–1.4 GHz), con alcances de detección de hasta 250 millas náuticas (460 km). Están diseñados para la interoperabilidad, enviando datos de vigilancia a los Centros de Control de Tráfico de Ruta Aérea (ARTCC), centros de mando militares y agencias de protección fronteriza. Los ARSR modernos, como el ARSR-4 y el ARSR Común (CARSR), ofrecen detección tridimensional (3D)—proporcionando alcance, rumbo e información limitada de altitud—apoyando tanto requisitos civiles como militares.
Definición de la OACI: Un Radar de Vigilancia de Ruta Aérea es “un sistema de radar utilizado para la vigilancia y control en ruta de aeronaves que operan en espacio aéreo designado, proporcionando datos de posición a los servicios de tránsito aéreo y a las organizaciones de defensa aérea.”
OACI Doc 9718
Descripción del Sistema
Propósito y Funcionalidad
Los ARSR monitorizan aeronaves durante los segmentos de vuelo en ruta, proporcionando vigilancia persistente y de amplia cobertura mucho más allá del alcance de los radares centrados en aeropuertos. A diferencia de los Radares de Vigilancia de Aeropuerto (ASR), los ARSR están optimizados para la máxima cobertura y alcance, asegurando que los controladores mantengan visibilidad de las aeronaves sobre regiones vastas y, a menudo, remotas.
Las instalaciones ARSR apoyan el Sistema Nacional del Espacio Aéreo (NAS) de EE.UU. y el Sistema de Vigilancia Conjunta (JSS), una asociación entre la FAA y la Fuerza Aérea de EE.UU. para la protección civil y de defensa del espacio aéreo. Los datos del ARSR permiten a los controladores mantener la separación segura y gestionar el tráfico incluso donde otras formas de vigilancia son escasas, a la vez que proporcionan alerta temprana para la seguridad nacional.
Principio de Funcionamiento
Los ARSR funcionan como radares de vigilancia primaria (PSR), transmitiendo potentes señales de radio pulsadas que se reflejan en las aeronaves. Midiendo el tiempo de retardo y la dirección de la antena de los ecos recibidos, los ARSR determinan alcance y rumbo. Los sistemas modernos como el ARSR-4 utilizan técnicas avanzadas (como monopulso o múltiples haces de elevación) para estimar la altitud del objetivo, proporcionando datos 3D limitados.
Los ARSR suelen estar co-ubicados con radares de vigilancia secundaria (SSR) (por ejemplo, ATCBI-6M), que interrogan los transpondedores de las aeronaves para identificación y altitud. La fusión de datos primarios y secundarios mejora la conciencia situacional, permitiendo identificación positiva y reporte de altitud.
Antena e Infraestructura
Las antenas ARSR suelen montarse en torres de aproximadamente 14 m (~45 pies) de altura para una cobertura óptima y mínima interferencia del terreno. Las antenas (parabólicas, planas o de arreglo en fases) giran continuamente, escaneando 360° cada 10–12 segundos. La infraestructura incluye alimentación eléctrica segura, control ambiental y enlaces de comunicaciones redundantes, lo que a menudo permite operación remota o no tripulada con diagnósticos centralizados.
Especificaciones Técnicas
| Parámetro | ARSR-1/2/3 | CARSR | ARSR-4 |
|---|---|---|---|
| Banda de Frecuencia | Banda L | Banda L | Banda L |
| Frecuencia de Operación | 1.215–1.4 GHz | 1.215–1.4 GHz | 1.215–1.4 GHz |
| Alcance Máximo | 170–210 mn | 200 mn (370 km) | 250 mn (460 km) |
| Potencia Máxima de Salida | ~1 MW (tubos) | Estado sólido, menor | 65 kW (pico), 3.5 kW promedio |
| Tipo de Antena | Parabólica | Parabólica/En fases | Arreglo plano (3D) |
| Altura de Antena | ~45 pies | ~45 pies | ~45 pies |
| Velocidad de Giro | 5–6 rpm | 5–6 rpm | 5 rpm |
| Cobertura de Altitud | ≤60,000 pies | ≤100,000 pies | ≤100,000 pies (30,000 m) |
| Cobertura en Elevación | Limitada | - | −7° a +30° |
| Tipo de Transmisor | Klystron | Estado sólido | Estado sólido |
| Integración SSR | ATCBI-6M | Sí | Sí (ATCBI-6M) |
| Capacidad Look-Down | No | No | Sí |
| Automatización/Operación Remota | Limitada | Sí | Sí |
Referencias:
Tipos y Evolución
ARSR-1/2/3
El ARSR-1 (introducido en 1958) fue el radar ATC de largo alcance original en EE.UU., usando tecnología de tubos de vacío y proporcionando hasta 170 mn de alcance.
El ARSR-2 (años 60) mejoró el mantenimiento y el alcance.
El ARSR-3 (años 70, por Westinghouse) incrementó el alcance (~210 mn) y la precisión de detección, con cierta capacidad de determinación de altura. Los tres formaron la columna vertebral temprana de la vigilancia aérea civil y de defensa de EE.UU.
ARSR-4 (AN/FPS-130)
Puesto en servicio en los años 90, el ARSR-4 es un radar 3D de estado sólido, de última generación, con un alcance de hasta 250 mn, antena de arreglo plano y haces duales de elevación para detección look-down y baja altitud. Incorpora procesamiento digital de señales, operación remota e integración completa con SSR.
ARSR Común (CARSR)
El CARSR es la última generación, un sistema de radar totalmente digital y de estado sólido, que comparte componentes con los radares terminales ASR-11. Soporta vigilancia primaria y secundaria, integra control avanzado por software y está optimizado para mantenimiento e integración en red.
Bandas de Frecuencia y Asignación de Espectro
Los ARSR operan en la banda L (1.215–1.4 GHz), dentro del espectro internacionalmente asignado para radionavegación y radiolocalización aeronáutica.
| Rango de Frecuencia (MHz) | Aplicación |
|---|---|
| 1215–1240 | Radionavegación aeronáutica |
| 1240–1300 | Radares aeronáuticos/militares |
| 1280–1350 | Radares tácticos militares |
| 1350–1400 | Radiolocalización/Investigación |
El espectro es gestionado por entidades nacionales e internacionales para asegurar compatibilidad y prevenir interferencias con sistemas como GNSS o radares meteorológicos. Los ARSR cumplen con criterios de ingeniería de la OACI y NTIA .
Roles Operativos
Control del Tráfico Aéreo (ATC)
Los ARSR son la fuente primaria de vigilancia para los ARTCC, apoyando la separación de aeronaves en ruta, asistencia de navegación y traspaso seguro entre sectores y fronteras internacionales—particularmente sobre espacio aéreo remoto u oceánico.
Defensa Nacional y Seguridad Fronteriza
Los datos de ARSR son centrales para el Sistema de Vigilancia Conjunta , una colaboración entre la FAA y la Fuerza Aérea de EE.UU. Esto permite la detección de aeronaves no autorizadas u hostiles, crucial para la defensa nacional y la vigilancia fronteriza.
Cobertura Internacional y Oceánica
Muchos ARSR están ubicados cerca de fronteras y costas, permitiendo vigilancia continua sobre corredores internacionales y el traspaso a proveedores de servicios de navegación aérea adyacentes. Los ARSR también apoyan búsquedas y rescates y respuesta a desastres.
Componentes y Arquitectura del Sistema
- Radar de Vigilancia Primaria (PSR): Detecta aeronaves sin requerir cooperación.
- Radar de Vigilancia Secundaria (SSR): Interroga transpondedores de aeronaves para ID y altitud.
- Sistema de Antena: Antenas rotativas de alta ganancia (parabólicas, planas o en fases).
- Procesamiento de Señal: Filtrado digital, rechazo de interferencias/clima, extracción automatizada de trazas.
- Monitorización Remota: Sensores de estado y diagnósticos que permiten operación no tripulada.
Ejemplo: Diagrama en Bloques del ARSR-4
- Cabezal de radar (antena, transmisor, receptor)
- Procesador de señal/datos
- Procesador SSR (ATCBI-6M)
- Subsistema de mantenimiento remoto
- Sistemas redundantes de energía/control ambiental
- Comunicaciones seguras con redes ATC y de defensa
Contexto Histórico
El desarrollo del ARSR comenzó en los años 50, impulsado por la defensa en la Guerra Fría y el rápido crecimiento de la aviación. Los radares tempranos (ARSR-1/2/3) crearon una red nacional de vigilancia, permitiendo la integración segura de vuelos comerciales y militares. En las décadas de 1980 y 1990, el Sistema de Vigilancia Conjunta y el ARSR-4 introdujeron automatización, procesamiento digital y cobertura 3D, adaptándose a las necesidades cambiantes del tráfico aéreo civil y la defensa nacional.
Resumen
El Radar de Vigilancia de Ruta Aérea (ARSR) constituye la columna vertebral de la vigilancia en el espacio aéreo en ruta y la defensa de fronteras de los Estados Unidos. Su cobertura de largo alcance y amplia área permite a los controladores de tráfico aéreo y agencias de defensa mantener cielos seguros, eficientes y protegidos. Los ARSR modernos, con detección 3D y operación automatizada, continúan adaptándose a los retos del crecimiento del tráfico aéreo y las amenazas de seguridad en evolución.
Referencias:
- Radar de Vigilancia de Ruta Aérea – Wikipedia
- OACI Doc 9718
- Compendio de Bandas de Frecuencia NTIA
- Sistema de Vigilancia Conjunta
Lecturas Adicionales
- Administración Federal de Aviación – Sistemas de Radar
- OACI – Vigilancia Aeronáutica
- Sistema de Vigilancia Conjunta
Véase También
Preguntas Frecuentes
- ¿Cuál es el propósito principal del ARSR?
Los sistemas ARSR están diseñados para proporcionar vigilancia en tiempo real y datos de posición de aeronaves que operan en el espacio aéreo en ruta, a menudo lejos de los aeropuertos. Estos datos ayudan a los controladores de tráfico aéreo a mantener la separación segura de aeronaves, gestionar el flujo de tráfico y reforzar la seguridad del espacio aéreo nacional. Los ARSR también son vitales para la defensa y la vigilancia fronteriza.
- ¿En qué se diferencia el ARSR del Radar de Vigilancia de Aeropuerto (ASR)?
Mientras que el ASR está optimizado para el rastreo de corto alcance y alta frecuencia alrededor de los aeropuertos, el ARSR está diseñado para cobertura de largo alcance—hasta 250 millas náuticas—permitiendo la monitorización de aeronaves sobre regiones remotas, oceánicas o fronterizas. El ARSR proporciona actualizaciones menos frecuentes pero cubre un área mucho mayor que el ASR.
- ¿En qué banda de frecuencia opera el ARSR?
Los ARSR operan principalmente en la banda L, entre 1.215 y 1.4 GHz, un espectro asignado internacionalmente para radionavegación aeronáutica y vigilancia por radar. Esta banda equilibra alcance y resolución al tiempo que minimiza las interferencias con otros sistemas.
- ¿Cuáles son los principales tipos de ARSR en uso?
Los tipos clave incluyen ARSR-1/2/3 (sistemas heredados), ARSR-4 (radar moderno 3D de estado sólido) y CARSR (ARSR Común), que cuenta con procesamiento digital de señales y operación remota. ARSR-4 y CARSR son actualmente los modelos más avanzados y ampliamente desplegados en EE.UU.
- ¿Cómo apoya el ARSR a la defensa nacional y la seguridad fronteriza?
Los datos del ARSR se integran en el Sistema de Vigilancia Conjunta (JSS), una colaboración entre la FAA y la Fuerza Aérea de EE.UU. Esta integración permite la monitorización del espacio aéreo civil y militar, la detección temprana de aeronaves no autorizadas u hostiles y respuestas coordinadas de defensa aérea.
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