kkckc의 일상

1) PSR/SSR과 Mode A/C

일반적인 PSR(Primary Surveillance Radar)는 커다란 안테나가 빙글빙글 돌면서, 전파를 쏘고 반사파를 받아서, 화면에다가 표시해주는 역할을 하지요. (그림에서 아래 커다란 반원형 부분) [1]

Air Route Surveillance Radar primary & secondary radar system

PSR을 사용하여 비행기의 위치를 표시할 경우 그림은 다음과 같게 나옵니다. PSR데이터를 통해 시스템은 비행기의 위치가 점으로 표시하게 됩니다.

이 정보는 항공기의 대략적인 X, Y 축의 위치만을 알려주게 됩니다. 그러나, 이러한 대략적인 정보 만으로는 관제에 필요한 정보가 제한됩니다. 왜냐면 비행기의 종류나 고도 또한 관제의 중요한 요소이기 때문입니다. 이러한 목적으로 SSR(Secondary Surveillance Radar) 시스템이 제안됩니다. (또는 ATCRB(Air Traffic Control Radar Beacon System)라고도 부릅니다.) SSR은 “이 신호를 받는 비행기들은 자신에 대한 정보를 주세요” 라고 Broadcast로 질문을 던집니다. 그러면, Mode A/C가 장착된 항공기에서는 이에 대해서 (1) 자신의 종류 (Mode A) 및 (2) 고도 (Mode C)를 Broadcast로 응답하게 됩니다. (위의 안테나 그림에서 아래 타원형 안테나 위에 긴 막대기가 SSR 레이더입니다.)

 전문적인 정의로는 SSR은 지상설비인 Interrogator 부터 질문 신호를 발사하면, 항공기의 Transponder가 질문신호에 대응하는 응답신호를 지상설비로 반송하는 시스템을 의미합니다. SSR System은 지상국으로부터 1030 MHz의 질문에 대하여 Transponder가 일제히 1090 MHz로 응답합니다.

 SSR Transponder에서는 일괄질문(All Call)에 대하여 Mode “A”(식별코드)/“C”(고도정보) 응답을 보내어 지상관제사는 항공기의 방위, 거리, 식별코드 및 고도를 알 수 있게 되어 항공기를 쉽게 구별할 수 있게 합니다. (일반적 식별 코드에 대해서는 Transponder Code에 대한 [2]의 자료를 참고하세요)

 2) Mode S

 모든 시스템이 그렇듯, 세월이 지나면서 Mode A/C에 대한 제약이 발생합니다. 첫 번째 제약 사항은 모든 전파가 Broadcast로 통신되다 보니, 신호가 많아지는 경우 전파의 간섭이 생겨납니다. 두 번째 제약 사항은 Mode A, C가 전달할 수 있는 것보다 많은 양의 데이터를 통신하고 싶은 경우의 제약성입니다. 하단의 글은 이와 연관한 Mode S의 대략적인 설명입니다.

Mode S는 위의 Mode A/C의 개량된 버전으로써, Mode A/C와의 가장 큰 차이점은 Broadcast -> 1:1 통신으로 바뀐 부분입니다. (Monopulse 기술이라고 부릅니다.) Mode S는 기존의 장비를 그대로 활용하면서, 아래와 같은 방법을 통해 mode-s는 항공기와의 1:1 통신을 확보합니다.

(1) 레이더에서 all call로 전파 발생시키면, mode a/c 장착 항공기는 응답, mode s 항공기는 미 응답

(2) 레이더에서 all call + mode s를 발생시키면, 모든 항공기(mode a/c + s) 응답

(3) 위의 결과를 바탕으로 mode s항공기에 대한 식별 및 데이터 전송

 이러한 방법을 통해, Mode S는 기존의 SSR에서 문제로 대두되었던 전파의 간섭 현상을 해결하고, 추가적으로 확장된 항공기 위치, Heading, Speed, 선택된 고도 등 추가정보를 제공할 수 있게 됩니다.

[1] Fundamentals of Air Traffic Control

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Transponder_code#Transponder_codes