Radar Secundario de Vigilancia (SSR) y Terminología Relacionada con el Control del Tráfico Aéreo

¿Qué es el Radar Secundario de Vigilancia (SSR)?

El Radar Secundario de Vigilancia (SSR) es un sistema avanzado y cooperativo fundamental para el control moderno del tráfico aéreo (ATC). A diferencia del radar primario, que detecta aeronaves de forma pasiva analizando señales de radio reflejadas, el SSR opera en base al principio de cooperación electrónica activa entre interrogadores en tierra y transpondedores instalados en las aeronaves. Este enfoque permite la adquisición precisa y en tiempo real de la identidad, posición y altitud de la aeronave, así como datos adicionales de vuelo en modos avanzados.

El SSR mejora drásticamente la conciencia situacional de los controladores asignando a cada aeronave un código squawk único, correlacionando los retornos de radar con los planes de vuelo. Con el Modo S, el SSR permite la interrogación selectiva usando una dirección ICAO única de 24 bits, soportando operaciones de alta densidad y sistemas avanzados de seguridad como TCAS y ADS-B. El SSR es la columna vertebral de la vigilancia del espacio aéreo controlado a nivel mundial, garantizando seguridad, capacidad y eficiencia en cielos cada vez más congestionados.

Componentes Clave del SSR

Transpondedor

Un transpondedor es un dispositivo electrónico esencial instalado en una aeronave que posibilita la vigilancia cooperativa del SSR. Al recibir interrogaciones a 1030 MHz desde estaciones en tierra, transmite automáticamente respuestas codificadas a 1090 MHz. Los pilotos introducen códigos squawk y seleccionan funciones (por ejemplo, IDENT, ALT, STBY) mediante un panel en cabina. Los transpondedores modernos en Modo S transmiten direcciones únicas de aeronave, identificación de vuelo y otros datos de estado, asegurando interoperabilidad global y soporte a sistemas de seguridad como TCAS y ADS-B.

Interrogador SSR (Estación en Tierra)

El interrogador SSR es el sistema terrestre que envía interrogaciones codificadas mediante una antena direccional giratoria, normalmente co-ubicada con el radar primario. Recibe las respuestas de los transpondedores, las procesa para identificar la aeronave, altitud y otros parámetros, e integra estos datos con los sistemas automatizados de ATC. Los interrogadores avanzados emplean procesamiento digital de señales y técnicas monopulse para mayor precisión y fiabilidad, incluso en espacio aéreo congestionado o superpuesto.

Modos SSR: A, C y S

• Modo A: Responde con el código squawk de cuatro dígitos para identificación.
• Modo C: Añade altitud de presión a la respuesta del Modo A, codificada en incrementos de 100 pies.
• Modo S: Permite interrogación selectiva y dirigida mediante direcciones únicas, reduciendo la superposición de respuestas y soportando servicios de datos avanzados.

Códigos Squawk

Un código squawk es un número octal de cuatro dígitos (0000-7777) asignado por el ATC a cada aeronave. Es fundamental para correlacionar los retornos de radar con los planes de vuelo. Los códigos especiales de emergencia incluyen:

Los códigos squawk se gestionan dinámicamente a medida que las aeronaves transitan entre sectores ATC, asegurando una identificación inequívoca en espacio aéreo congestionado.

Frecuencias SSR

El SSR opera en dos frecuencias UHF estandarizadas internacionalmente:

• 1030 MHz: Interrogaciones de tierra a aire.
• 1090 MHz: Respuestas de transpondedor aire a tierra.

Estos canales están protegidos y coordinados globalmente para asegurar operaciones libres de interferencias, soportando sistemas adicionales como ADS-B y TCAS.

Características Técnicas y Desafíos

Fruiting

El fruiting ocurre cuando una estación en tierra recibe respuestas válidas de transpondedores por interrogaciones que no ha emitido, a menudo debido a la superposición de coberturas SSR. Esto puede generar objetivos falsos o fantasmas en las pantallas de radar. Se emplean técnicas como filtrado temporal, supresión de respuestas e interrogación selectiva en Modo S para minimizar el fruiting.

Garbling

El garbling es causado por respuestas SSR simultáneas o casi simultáneas de múltiples aeronaves, lo que resulta en señales superpuestas en el receptor terrestre. Esto puede degradar la precisión del radar. Las mitigaciones incluyen procesamiento monopulse, temporización escalonada de interrogaciones y direccionamiento selectivo en el Modo S.

Interrogación Selectiva Modo S y Dirección de 24 bits

El Modo S introduce la interrogación selectiva: el interrogador se dirige a aeronaves individuales mediante una dirección única de 24 bits asignada por la OACI. Esto reduce la superposición de respuestas y soporta la transmisión de datos adicionales de vigilancia e intención. La estructura de la dirección garantiza unicidad global, facilitando el seguimiento de vuelo y funciones avanzadas de seguridad.

Modulación por Posición de Pulsos (PPM)

Las señales SSR emplean Modulación por Posición de Pulsos (PPM), codificando la información en el momento preciso de los pulsos RF dentro de una respuesta. Cada respuesta contiene una secuencia estándar de pulsos, con disposiciones específicas que representan códigos squawk, altitud y, en el caso del Modo S, datos adicionales y detección de errores (paridad).

Reporte de Altitud

El reporte de altitud SSR se basa en la altitud de presión, obtenida del altímetro barométrico de la aeronave ajustado al estándar internacional (1013.25 hPa). Esta altitud se codifica en las respuestas de los Modos C y S, permitiendo una separación vertical precisa y alertas en espacio aéreo de alta densidad.

Especificaciones Técnicas del SSR

Los sistemas SSR están diseñados para operación continua y alta fiabilidad, con redundancia incorporada y diagnóstico remoto para garantizar seguridad y disponibilidad.

SSR Monopulse

El SSR monopulse emplea la recepción simultánea en varios haces de antena para determinar el rumbo preciso de la aeronave en un solo barrido, mejorando significativamente la precisión angular y reduciendo errores por multitrayecto o respuestas superpuestas. Esta tecnología es estándar en instalaciones modernas de SSR.

Sistema de Alerta de Tráfico y Evitación de Colisiones (TCAS)

El TCAS es un sistema de seguridad a bordo que utiliza SSR (especialmente Modo S) para monitorizar aeronaves cercanas y prevenir colisiones en vuelo. Mediante la interrogación activa de transpondedores circundantes y el análisis de respuestas, TCAS proporciona a los pilotos avisos de resolución en tiempo real, indicándoles ascender o descender según sea necesario.

SSR en Espacio Aéreo Controlado

El SSR es obligatorio para la mayoría de las operaciones en espacio aéreo controlado, soportando todas las tareas principales del ATC: secuenciación, detección de conflictos, transferencia y la integración con sistemas automáticos de datos de vuelo. Los requisitos de Modo S son cada vez más estándar en regiones de alta densidad, reflejando el papel vital de esta tecnología en la capacidad y seguridad.

Capacidades de Enlace de Datos del SSR

Los transpondedores Modo S soportan enlace de datos, permitiendo el intercambio de información suplementaria (identificación de vuelo, velocidad, razón de ascenso/descenso, datos de intención) y comunicación digital para Controller-Pilot Data Link Communications (CPDLC). Estas capacidades son centrales en los conceptos de gestión del espacio aéreo de próxima generación.

Redundancia y Mantenibilidad del SSR

Las instalaciones modernas de SSR cuentan con múltiples capas de redundancia (transmisores, receptores, procesadores duplicados) y monitoreo remoto. El equipo de prueba incorporado (BITE) y el diseño modular permiten la detección y reparación rápida de fallas, asegurando la vigilancia ATC ininterrumpida.

Marco Regulatorio y de Estándares

El SSR está regulado por un sólido marco normativo y de estandarización:

• OACI Anexo 10, Vol IV: Estándares técnicos para SSR.
• OACI Doc 4444: Procedimientos operativos para ATC y asignación de códigos SSR.
• FAA Orden JO 7110.65: Procedimientos ATC en EE. UU.
• EASA CS-ACNS: Normas técnicas y operativas europeas.
• Reglamentos de Radio de la UIT: Asignaciones internacionales de frecuencias.

Estos estándares se actualizan regularmente para adaptarse a la evolución tecnológica y operativa.

Integración del SSR y el Radar Primario

El SSR suele estar co-ubicado e integrado con el radar primario (PSR), combinando las ventajas de ambos sistemas: el PSR detecta todos los objetivos (incluidos los no cooperativos), mientras el SSR proporciona identificación y altitud precisas para aeronaves equipadas. Esta integración soporta vigilancia de alta integridad y funciones de red de seguridad.

Resumen

El Radar Secundario de Vigilancia (SSR) revolucionó el control del tráfico aéreo, proporcionando vigilancia, identificación y datos de altitud precisos y en tiempo real mediante tecnología cooperativa de transpondedores. Con modos avanzados como el Modo S, el SSR responde a las demandas de un espacio aéreo moderno y de alta densidad, soportando de forma fluida el ATC, redes de seguridad y comunicaciones digitales de nueva generación. Su sólida base regulatoria, sofisticación técnica y evolución continua aseguran que el SSR siga siendo esencial para una gestión del espacio aéreo segura, eficiente y escalable en todo el mundo.