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Radar de Aproximação de Precisão

Figura 1: Radar de aproximação de precisão PAR 2090 (© 2011 Selex System Integration)

Figura 1: Radar de aproximação de precisão PAR 2090
(© 2011 Selex System Integration)

O que é um PAR?

Radar de Aproximação de Precisão

O Radar de Aproximação de Precisão (PAR) é um tipo especial de radar utilizado em aeródromos para procedimentos especiais de aproximação com procedimentos específicos para o piloto e o controlador de tráfego aéreo. É usado principalmente em aeródromos militares. A sua importância para os aeródromos civis diminuiu consideravelmente.[1]

Um radar de aproximação de precisão oferece a possibilidade de uma aterragem segura mesmo em condições de má visibilidade. Este radar é posicionado a uma curta distância lateral (até 180 m) do centro da pista e funciona remotamente a partir daí. O radar é utilizado para detectar e acompanhar as aeronaves durante as fases finais de aproximação e aterragem. Os desvios do caminho de aproximação ideal são transmitidos ao piloto por rádio como comandos acústicos ou ao piloto automático ou a uma unidade de visualização especial como sinais de controlo. A vantagem do método clássico de transmissão de instruções por radiotelefonia, o chamado „talking down”, é a sua aplicabilidade geral, pois não é necessário nenhum equipamento adicional na aeronave.

Os parâmetros técnicos que um radar de aproximação de precisão deve cumprir estão listados numa recomendação da Organização da Aviação Civil Internacional (ICAO). Esta recomendação inclui requisitos mínimos para os parâmetros técnicos, bem como para as condições do local.[2]

O termo aproximação de precisão está ligado ao controlo por radar da altitude de voo e da trajectória de planeio (para além do controlo da rota). Se a aproximação é guiada apenas por um radar 2D, é uma aproximação não precisa.[3][4] Neste caso, a respectiva altitude alvo é determinada pelo controlador de tráfego aéreo a partir de uma tabela a intervalos regulares, dependendo da distância medida pelo radar e comunicada ao piloto por rádio.

Figura 2: O radar de aproximação de precisão AN/FPN-63 da Raytheon utiliza antenas de phased array, mas também está dividido em dois radares independentes, como na Figura 1.

Figura 2: O radar de aproximação de precisão AN/FPN-63 da Raytheon utiliza antenas de phased array, mas também está dividido em dois radares independentes, como na Figura 1.

Aplicação

Um radar de aproximação de precisão é geralmente fixado na direcção de aproximação durante uma aproximação. A mesa giratória da antena só é girada se uma mudança de direção de aproximação for instruída (por exemplo, devido à direção do vento). Também é possível servir várias passarelas, mas apenas uma de cada vez.

A informação do radar é exibida em um Beta-Scan-Scope. São exibidas várias linhas auxiliares e marcadores para a posição atual da aeronave que se aproxima. O controlador de tráfego aéreo pode usá-las para dar as instruções necessárias ao piloto.

Este tipo de equipamento de radar deve ser calibrado no respectivo local através de um procedimento de partida. Para este fim, um voo de teste é realizado com uma pequena aeronave cuja aproximação é mantida com a maior precisão possível na trajectória ideal de planeio por radar. Ao mesmo tempo, uma câmara de vídeo de alta resolução fixada a este percurso de planeio é utilizada para documentar os desvios durante a aproximação. Os comandos dados ao piloto são gravados como som com a imagem. Desta forma, qualquer possível desvio do radar (por exemplo, devido a um ajuste incorreto ou a antenas com olhos cruzados) pode ser detectado durante a avaliação.

As correções do curso são transmitidas com a frase: „O seu curso é ligeiramente para a esquerda (…direita)”. O piloto pode então corrigir a sua direcção de voo. Se a direção do vôo estiver correta, isto é confirmado com a frase „em curso”. As correcções de altitude de voo são transmitidas com a frase: „…ligeiramente acima (…abaixo) do percurso de planeio”. Se a direção do vôo e a altitude estiverem corretas, isto é transmitido com a frase „Em rota, em trilha de planador”.[5]

PAR com radar 2D

Na era do uso predominante de radares 2D, o radar de aproximação de precisão consistia basicamente numa combinação de dois radares idênticos operando em frequências de transmissão ligeiramente diferentes (geralmente a banda X). Eles usaram duas antenas parabólicas giradas em 90° uma para a outra para um estreito padrão de ventilação cada uma. Este design clássico ainda é usado em aparelhos de radar modernos, já que este tipo de radar é uma versão muito barata (ver Figura 1).

A antena horizontal é a responsável pelo curso. Esta parte da antena de radar gira para a esquerda e para a direita num sector de cerca de 10° e mapeia os desvios laterais do percurso ideal para a pista de aterragem.

O refletor vertical é responsável pelo trajeto do planeio. Esta parte da antena realiza um movimento de aceno no intervalo de ângulos de elevação de -1° até 8° ou 15°. O visor mostra os desvios na altitude de vôo atual.

Figura 3: O radar de aproximação de precisão AN/GPN-22 da Raytheon utiliza uma antena reflectora com um phased array como radiador primário

Figura 3: O radar de aproximação de precisão AN/GPN-22 da Raytheon utiliza uma antena reflectora com um phased array como radiador primário

PAR com radar 3D

Com um radar 3D, as partes que anteriormente funcionavam como dois radares separados podem ser combinadas em um único radar que utiliza apenas uma única antena. Há duas possibilidades:

Sistema de aterragem por instrumentos

O Radar de Aproximação de Precisão (PAR) não é um sistema de aterragem por instrumentos e o Sistema de Aterragem por Instrumentos (ILS) não é um procedimento de radar. No entanto, existem radares de aproximação de precisão (como o AN/TPN-22) cuja antena incorpora um sistema de aterragem por instrumentos deste tipo. ILS é uma ajuda à navegação para os pilotos, que requer a instalação de equipamentos aviónicos adicionais na aeronave. O aeródromo transmite os feixes de localização de direcção que são recebidos por um receptor na aeronave. Os desvios de curso são indicados ao piloto em um Indicador de Desvio de Curso (CDI). ILS também permite aterrissar em aeródromos sem ter que amarrar pessoal no aeródromo para garantir a aterragem.

Galeria de imagens sobre Radar de Aproximação de Precisão
Elevation cursor
Touch down
Target
on course
Safety cursor
Azimuth cursor
Range marks

Figura 4: Vista de um Escopo de Beta Scan

Figura 5: Atualização a partir do escopo do Beta Scan Scope do radar de aproximação PAR–80

Figura 6: Indicador de desvio do curso (em inglês: Course Deviation Indicator, CDI)

Referências:

  1. ICAO: Global Air Navigation Plan for CNS/ATM Systems, Second Edition — 2002, Chapter 7 Surveillance Systems (online)
  2. ICAO: Annex 10 - Aeronautical Communications, Volume I, Chapter 3, Item 3.2.3: The precision approach radar element (PAR), page 3-25 (PDF-page 33)
  3. ICAO: Annex 6 - Operation of Aircraft, Part I, Chapter 1, Definitions, page 1-1 (PDF-page 25)
  4. ICAO: NON-PRECISION INSTRUMENT APPROACH, in Advisory Circular for Air Operators, November 2012, AC No: 008A-CDFA, page 3 (online)
  5. U.S. DEPARTMENT OF TRANSPORTATION, Air Traffic Organization Policy: Air Traffic Control, Section 12. PAR Approaches− Terminal page: 5−12−1 (online)

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