Apostila - 01- RAD013_20180327

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DEPARTAMENTO DE CONTROLE DO ESPAÇO AÉREO
MANUTENÇÃO DE RADAR RSM970S
RAD013
DISCIPLINA 1 – TEORIA DE RADAR SECUNDÁRIO
RAD013 – Manutenção de Radar RSM970S
Departamento de Controle do Espaço Aéreo – DECEA
2017
Curso de Manutenção de Radar RSM970S
RAD013
Disciplina: Teoria de Radar Secundário
Organização e elaboração do conteúdo:
 Uraci Ferreira Nogueira SO BET – CINDACTA II
Fábio Sampaio Peres 1S BET – CINDACTA II
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O presente trabalho foi desenvolvido para uso didático, em cursos que são oferecidos pelo
Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA). O seu conteúdo é fruto de pesquisa em
fontes citadas na referência bibliográfica, e que o(s) autor(es)/revisor(es) acreditam ser confiáveis.
No entanto, nem o DECEA, nem o(s) autor(es)/revisor(es) garantem a exatidão e a atualização das
informações aqui apresentadas, rejeitando a responsabilidade por quaisquer erros e/ou omissões.
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APRESENTAÇÃO:
Este material didático corresponde à disciplina Teoria de Radar Secundário. O material foi
elaborado a partir de assuntos selecionados especialmente para orientar sua aprendizagem. A seguir
você conhecerá os objetivos que deverá alcançar ao final da disciplina/unidade e os conteúdos que
serão trabalhados.
OBJETIVOS:
• descrever a evolução, conceituar e apontar a finalidade do radar secundário (Cn); e
• valorizar a importância do radar secundário (Va).
EMENTA: 
Teoria de Radar Secundário: Histórico; e Conceituação e Finalidades.
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1. UNIDADE 1
TEORIA DE RADAR SECUNDÁRIO
1.1. Introdução
O RADAR é um equipamento eletrônico cujo funcionamento está baseado na propriedade
de reflexão das ondas eletromagnéticas ou na exploração do fenômeno conhecido como efeito
antena.
1.2. História e Evolução do Radar Primário
A notícia inicial da existência do radar chegou ao público em 7 de dezembro de 1941,
quando os japoneses atacaram Pearl Harbor. Foi noticiado que um aparelho detectara a aproximação
de aeronaves não identificadas meia hora antes do ataque, porém esta informação não fora utilizada.
Na Inglaterra, o radar permitiu à Força Aérea responder à blitz de 1940, além de impedir a
invasão da ilha e comprometer seriamente a eficiência das V-1 e dos submarinos. Também permitiu
bombardeios precisos sobre a Alemanha quase que com qualquer tempo.
Na França, os trabalhos da CSF (Compagnie Générale de Télégraphie Sans Fil) sobre a
válvula magnetron, em 1930, permitiram em 1935 a instalação de um “detector de obstáculos”
sobre o barco Normandie. Este dispositivo não constituía ainda um radar no sentido clássico do
termo, mas um dispositivo anticolisão baseado nas medidas de variação de fase na presença de
obstáculos. 
Em 1940, enquanto os alemães não chegavam a comprimentos de ondas inferiores a 50 cm
(600 MHz), os aliados construíam uma válvula magnetron de múltiplas cavidades desenvolvida por
dois engenheiros da Universidade de Birmingham, John Turton Randall e Henry Boot, que operava
sobre comprimentos de onda de 10 cm (3000 MHz). Essa válvula magnetron permitia a utilização
de dispositivos mais precisos, pois eram mais diretivos.
Novas aplicações para o radar foram encontradas na década de 1950, quando a FAA (Federal
Aviation Administration) nos EUA reconheceu as vantagens que poderia obter com o uso desse
dispositivo nos sistemas de controle de tráfego aéreo. 
Como as áreas de precipitação podem ser avistadas através do radar, o Departamento de
Meteorologia dos Estados Unidos rapidamente reconheceu as vantagens do uso deste equipamento
para determinar a direção de deslocamento das tempestades, permitindo, assim, a este
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Departamento, predizer más condições de tempo com maior antecipação. 
Já que as condições de tempo pouco interferem com o funcionamento deste equipamento, o
radar tornou-se um precioso auxílio ao controle de tráfego aéreo. Suas primeiras utilizações neste
campo destinaram-se a aplicá-lo como auxílio de pouso. Entretanto, com a experiência obtida e o
desenvolvimento de melhores equipamentos, as vantagens do radar expandiram-se para permitir a
possibilidade de conduzir aeronaves sob controle de um órgão ATC (Air Traffic Control),
prevenindo, desta forma, o risco de colisão. 
Além disso, o uso do radar garantiu uma redução dos mínimos de separação, permitindo que
um maior número de aeronaves evoluísse dentro de um mesmo espaço aéreo, além de um melhor
sequenciamento ao fluxo de chegadas e saídas dos aeroportos.
Até 1956, o radar era utilizado no sistema de controle de tráfego aéreo como auxílio de área
terminal (APP). O uso dos radares de longo alcance nos centros de controle de área (ACC)
principiou com a utilização de equipamento militar excedente. Os primeiros radares deste tipo
foram instalados em Washington, New York, Chicago e Norfolk, e logo provaram sua grande
utilidade no controle de tráfego aéreo. De maneira genérica, são várias as aplicações do radar,
conforme os exemplos a seguir:
● Vigilância aérea (área terminal e rota);
● Vigilância de solo;
● Aproximação de precisão (pousos);
● Controle de velocidade (efeito Doppler);
● Meteorologia;
● Navegação;
● Alerta antecipado (EW);
● Busca;
● Aquisição;
● Orientação de tiro;
● Trajetografia;
● Astronomia;
● Geologia (ground-penetrating radar);
● Estudo dos oceanos;
● Estudo da atmosfera;
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● Imageamento de planetas
1.3. Histórico e Conceito do Radar Secundário
O radar primário se constituiu num equipamento decisivo na Segunda Guerra Mundial, para
que isto fosse possível foi necessário complementá-lo com um sistema adicional que permitisse
distinguir os aviões amigos dos aviões inimigos.
No início da Segunda Guerra Mundial, os aviadores britânicos foram confundidos pelo
comportamento estranho dos pilotos alemães que, ocasionalmente e sem razão aparente, “rolavam”
seus aviões sobre o próprio eixo longitudinal. Os ingleses passaram a interceptar sinais de rádio
enviados de terra que sempre precediam esta manobra. Concluiu-se que quando os aviões alemães
rolavam sobre o seu próprio eixo a visualização dos seus ecos era modificada, e isso permitia que
fossem identificados como alvos amigos pelos seus operadores de radar em terra. 
Apesar de muito simples, isto constituiu a primeira iniciativa concreta de usar um sistema
eletrônico de identificação entre amigo e inimigo, e até hoje esta é a estrutura básica de todos os
sistemas cooperativos de IFF (Identification Friend or Foe), ou seja: uma interrogação (a mensagem
de rádio codificada) e uma resposta específica (a manobra, que causava uma mudança no sinal de
radar refletido).
O primeiro sistema IFF foi desenvolvido em 1940, na Alemanha, durante a Segunda Guerra
Mundial. Foi o FuG-25a, capaz de responder aos radares de defesa aérea Freya (125 MHz) e
Würzburg (550 a 580 MHz). O operador em terra variava a PRF (Pulse Repetition Frequency) do
radar primário de 3750 a 5000 Hz e o sistema IFF a bordo do avião respondia com uma mensagem
criptografada na frequência de 168 MHz e uma potência de 400 W.
A Convenção de Chicago, de 7 de Dezembro de 1944, cria a Organização da Aviação Civil
Internacional. Esta Convenção entra em vigor na ordem jurídica internacional em 4 de Abril de
1947. Por meio desta convenção elaborou-se anexos com o objetivo de uniformizar as normas e os
procedimentos relativos a aeronaves, pessoal, rotas aéreas e serviços auxiliares de navegação aérea.
O sistema IFF para aplicação na aviação civil passou a ser denominado SSR (Secondary
Surveillance Radar). Este sistema consistia de um equipamento no solo denominado interrogador,
que transmitia um sinal de interrogação, e um equipamento a bordo chamado transpônder, que
enviava uma resposta àquela interrogação. Se a resposta fosse satisfatória,a aeronave era suposta
como conhecida.
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A necessidade de agilizar a identificação das aeronaves, no controle de tráfego aéreo,
tornou-se evidente com o aumento da densidade de movimentos de aeronaves, principalmente nas
Áreas Terminais de aeroportos e nas Rotas Aéreas.
O Radar Secundário (RS), também conhecido pela ICAO como SSR (Secondary
Surveillance Radar), ou ATCRBS (Air Traffic Control Radar Beacon System) complementa a
informação do radar primário, fornecendo, além das informações de posição (distância e azimute),
as informações de identificação e altitude das aeronaves, assim como outras informações adicionais.
1.4. Finalidade do Radar Secundário
O Radar Secundário Básico é usado para assegurar a identificação dos aviões num raio de
aproximadamente 360 km. Além da operação civil, como Sistema de Radar Secundário – SSR,
também pode operar num sistema militar, como identificação Amigo/Inimigo – IFF ou Função de
Identificação Seletiva – SIF (Selective Identification Feature).
Ao contrário do radar primário, o radar secundário exige uma participação ativa dos aviões,
que são equipados com um equipamento respondedor chamado transponder.
1.4.1. Princípios de Funcionamento
Um sistema de radar secundário é construído por um equipamento em solo chamado de
interrogador e um equipamento de bordo chamado de transponder. Este conjunto, através de um
diálogo codificado, fornece ao Controle de Tráfego Aéreo as informações adicionais de
identificação e altitude das aeronaves sob controle. 
A função principal do radar secundário é fornecer identificação e altitude. Para realizar estas
duas tarefas o interrogador transmite um conjunto de pares de pulsos (SSR) que são os modos de
interrogação, cuja estrutura representa uma pergunta tal como "Quem é você?" ou "Qual é a sua
altitude?". O transponder, após receber os pulsos de interrogação, transmite os códigos, que são as
respostas codificadas conforme a pergunta realizada.
Embora o radar secundário seja independente e autossuficiente, é prática comum o
funcionamento conjugado com um radar primário. Para que haja a apresentação simultânea dos
alvos do primário e do secundário, no mesmo indicador, é necessário que haja um sincronismo entre
os dois sistemas, para que as distâncias e azimutes dos alvos em ambos os sistemas sejam coerentes.
A coerência em azimute é obtida com a antena secundária montada sobre a antena primária.
Nos sistemas modernos, a associação das informações do radar secundário com as informações do
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radar primário ocorrem durante o processo de pistagem, já com coordenadas (distância e azimute)
definidas, não sendo necessário o sincronismo entre os dois radares.
1.4.1.1. Configurações
O radar secundário pode funcionar em duas configurações:
a) Como um sistema autônomo – o sistema é constituído de um conjunto de transmissão e
recepção (duplicado), uma antena secundária com motor de tração, um conjunto de sincronismo
azimutal e um equipamento de decodificação ou tratamento, conforme representado na figura 1.
Este sistema permite a vigilância do Espaço Aéreo mesmo sem a utilização do radar primário; e
Figura 1: Diagrama em Blocos de Um Radar Secundário. Fonte: O autor, 2017.
b) Associado a um radar primário – neste caso o sistema é constituído de um conjunto de
radares primário e secundário. A antena do radar secundário está montada junto com a antena do
radar primário, que já possui o motor na tração e o equipamento de sincronismo azimutal. O radar
secundário funciona em sincronismo com o radar primário e complementa as informações deste.
1.4.1.2. Interrogador Básico
A atribuição essencial do interrogador básico é elaborar, no ritmo da recorrência, os pulsos
que constituem as interrogações. O sinal de interrogação é constituído de um par de pulsos
chamados P1 e P3, de 0,8μs de duração, separados com um intervalo de tempo de iμs que define os
modos de interrogação.
O pulso P2, que ocorre 2μs após pulso P1, serve unicamente como referência para evitar
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respostas pelos lóbulos laterais ou secundários da antena secundária.
Os pulsos P1, P2 e P3 são transmitidos e irradiados pela antena secundária, após serem
modulados por uma portadora de 1030MHz, conforme representado na figura 2.
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Figura 2: Sinal do Radar Secundário. Fonte: THALES, 2007.
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1.5. Conclusão
Nesta disciplina foram abordados o histórico, conceituação e finalidade dos radares
secundários. Neste sentido, destaca-se a importância dos radares secundários para o controle do
tráfego aéreo, complementando as informações dos radares primários com os dados de altitude e
indentificação das aeronaves detectadas.
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1.6. Referências Bibliográficas:
DARRICAU, Jacques. Physique et Théorie du Radar, Paris, 2015.
THALES. System Overview Documentation. Technical manual. Vol. 1/1. Revisão E, 2007.
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Índice
APRESENTAÇÃO:.......................................................................................................3
OBJETIVOS:.................................................................................................................3
EMENTA:......................................................................................................................3
1. UNIDADE 1 TEORIA DE RADAR SECUNDÁRIO.............................................4
1.1. Introdução..............................................................................................................4
1.2. História e Evolução do Radar Primário.................................................................4
1.3. Histórico e Conceito do Radar Secundário............................................................6
1.4. Finalidade do Radar Secundário............................................................................7
1.4.1. Princípios de Funcionamento.............................................................................7
1.4.1.1. Configurações..................................................................................................8
1.4.1.2. Interrogador Básico.........................................................................................8
1.5. Conclusão............................................................................................................10
1.6. Referências Bibliográficas:..................................................................................11
12 / 13
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Índice de figuras
Figura 1: Diagrama em Blocos de Um Radar Secundário. Fonte: O autor, 2017.........8
Figura 2: Sinal do Radar Secundário. Fonte: THALES, 2007......................................9
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	1. UNIDADE 1 TEORIA DE RADAR SECUNDÁRIO
	1.1. Introdução
	1.2. História e Evolução do Radar Primário
	1.3. Histórico e Conceito do Radar Secundário
	1.4. Finalidade do Radar Secundário
	1.4.1. Princípios de Funcionamento
	1.4.1.1. Configurações
	1.4.1.2. Interrogador Básico
	1.5. Conclusão
	1.6. Referências Bibliográficas: