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Problemas*de*Telecomunicación*en*el*Sector*Aeronáutico* *

Problemas 05: Vigilancia II * * 1. Un* radar* opera* con* una* frecuencia* de* portadora* de* 10GHz.* ¿Cuál* será* la* magnitud* de* la* frecuencia* Doppler* si* el* radar* detecta* un* target* en* movimiento*con*una*velocidad*relativa*de*290m/s?* * Valor:*1*punto* * fd =

!2v !2·290 10E 9 = !19333.33Hz *(el*target*se*aleja)* f= 3E 8 c

* 2. Dibuje* la* respuesta* * de* un* transponder* SSR* que* envía* el* identificador* del* avión*(modo*A)*cuyo*código*es*el*7214.* Valor:*1*punto* *

* * 3. Suponga*que*un*radar*primario*con*antena*receptora/emisora*con*ganancia* directiva*de*50dB*está*emitiendo*una*señal*de*pulsos*con*una*portadora*de* frecuencia* 8Ghz.* Suponga* que* hay* un* target* a* 41Km* que* cuenta* con* un* factor* de* radar$ cross$ section* con* valor* igual* a* 100* m2.* Calcule* con* cuánta* potencia* deberá* emitir* el* radar* su* señal* para* recibir* el* reflejo* de* ésta* con* un*nivel*de*potencia*de*3μW.** * Valor:*2*puntos* * Cálculos*preliminares:* * D = 50dB = 10 50/10 = 100000

!=

c 3E 8 = = 0.0375 f 8E 9

*

* Ecuación*del*radar:* * 3

Pr =

3

2 2 P ( 4# ) R 4 3E %6 ( 4# ) 41000 4 Pt D ! " = & 12MW $ Pt = r 2 2 3 4 D!" 100000 2 0.0375 2100 ( 4# ) R

*

* * 4. Suponga* ahora* que* el* radar* del* ejercicio* anterior* es* secundario* (mismas* características* de* antena).* Suponiendo* que* el* target* a* 41Km* monta* un* transponder*sin*ganancia*directiva*(omnidireccional),*calcule:* *

Problemas*de*Telecomunicación*en*el*Sector*Aeronáutico* * a. ¿Con* cuánta* potencia* deberá* irradiar* el* radar* SSR* (1030MHz)* para* que*llegue*la*señal*al*transponder*con*un*nivel*de*potencia*de*3μW?* b. ¿Con* cuánta* potencia* deberá* irradiar* el* enlace* transponder* (1090MHz)* para* que* llegue* la* señal* al* radar* SSR* con* un* nivel* de* potencia*de*3μW?* c. Sume*la*potencia*total*utilizada*en*los*dos*enlaces*tierra`aire*y*aire` tierra* y* compárela* con* la* obtenida* para* el* radar* primario* del* ejercicio*anterior.*¿Cuál*de*ellas*es*mayor?*¿Cuántas*veces?** * Valor:*2*puntos* * a)** Cálculos*preliminares:* * Dt = 50dB = 10 50 /10 = 100000

!=

c 3E 8 = 0.2912 = f 1030E 6

*

* Ecuación*del*radar*SSR: 2 2 P ( 4" ) R 2** 3E $6( 4" ) 41000 2 P D! 2 = Pr = t 2t 2 # Pt = r % 93.9W * 100000·0.2912 2 Dt ! 2 ( 4" ) R * * b)** Cálculos*preliminares:* * Dr = 50dB = 10 50 /10 = 100000

!=

3E 8 c = 0.2752 = 6 f 1090E

*

* Ecuación*del*radar*SSR:* 2 2 2 P ( 4" ) R 2 3E $6 ( 4" ) 41000 2 P D! Pr = t 2r 2 # Pt = r % 105.1W * = 2 100000·0.2752 2 Dr! ( 4" ) R * c)** En*total*con*el*SSR*se*han*gastado*unos*200W*de*potencia*(sumados*los*dos* enlaces,* ascendente* y* descendente).* La* potencia* necesaria* en* el* radar* primario* para* la* detección* del* target* en* un* escenario* idéntico* ha* sido* 60000* veces* mayor* que*la*necesaria*con*el*SSR.** * * 5. Explique*brevemente*qué*es*el* fenómeno*garbling*que*afecta*a* los*radares* SSR*y*cómo*es*posible*eliminarlo.* * Valor:*1*punto* * El*garbling*hace*referencia*al*solape*de*mensajes*producidos*por*respuestas*de* aviones* muy* cercanos* que* responden* a* una* misma* interrogación* y* también* por* ondas*reflejadas*en*objetos*del*entorno.*Para*su*eliminación*la*mejor*estrategia*es*

Problemas*de*Telecomunicación*en*el*Sector*Aeronáutico* * guardar* continuamente* algunos* mensajes* e* ir* correlacionándolos* en* una* serie* temporal* que* nos* permita* predecir* las* posiciones* futuras,* de* este* modo,* cuando* suceda*el*garbling*tendremos*disponibles*mensaje*anteriores*al*suceso*de*garbling* y* con* la* ayuda* de* los* datos* correlacionados* podremos* saber* si* se* trata* de* ondas* reflejadas*(y* por*tanto* filtrarlas)* y/o*discernir* entre*los* mensajes*solapados*para* saber*a*quién*corresponde*cada*uno*de*ellos.* * 6. Calcule* el* rango* máximo* de* una* señal* SSR* ascendente* suponiendo* que* la* mínima*potencia*discernible*(MDS)*por*parte*del*transponder*de*abordo*es* de* `66dBm* (picowatts),* la* potencia* emitida* es* de* 120W* y* la* ganancia* directiva*de*la*antena*SSR*es*de*30dB.*** Valor:*1*punto* * MDS = !66dBm = !96dBW " PMDS _ transpoder = 10 !96/10 # 2.5E !10W = 25nW Dt = 30dB " Dt = 1000 fascendente = 1030MHz " $ =

3E 8 = 0.2912m 1030E 6

* 2

Pr =

Pt Dt $ 2 120W ·1000· (0.2912 ) Pt Dt$ 2 # 508Km " Rmax = 2 2 2 = 2 Pr ( MDS ) (4% ) 2.5 E !10W ( 4% ) ( 4% ) R

* 7. Calcule*el* rango*máximo* de*una* señal* SSR*descendente* suponiendo*que* la* mínima*potencia*discernible*(MDS)* por*parte*del*radar* SSR*es*de* `84dBm,* la*potencia*emitida*es*de*200W*y*la*ganancia*directiva*de*la*antena*SSR*es* de*10dB.*** Valor:*1*punto* * Valor:*1*punto* MDS = !84dBm = !114dBW " PMDS _ SSR = 10!114 /10 # 4E !12W = 4 pW Dt = 10dB " Dt = 10 fascendente = 1030MHz " $ = Pr =

3E 8 = 0.2752m 1090E 6

Pt Dt $ 2 Pt Dt$ 2 " Rmax = 2 2 = 2 Pr ( MDS ) (4 % ) ( 4% ) R

* 2

200W ·10·(0.2752 ) # 490Km 2 4E !12W ( 4% )

* * * 8. Rehaga*los*ejercicios*6*y*7*teniendo*en*cuenta*un*factor* de*atenuación*por* absorción*para*ambas*señales*(ascendente*y*descendente)*de*0.04dB.* * Valor:*1*punto* * Ls = 0.04dB ! Ls " 1.0093 2

Pr =

Pt Dt # 2 120W ·1000·( 0.2912) Pt Dt # 2 " 505.3Km ! Rmax = = 2 2 2 2 ( 4 $ ) R Ls 2.5 E %10W ( 4$ ) 1.0093 Pr ( MDS ) ( 4 $ ) Ls2

Pr =

Pt Dt # 2 Pt Dt # 2 ! Rmax = = 2 2 2 ( 4 $ ) R Ls Pr ( MDS ) ( 4 $ ) Ls

2

200W ·10· (0.2752 ) " 487.4Km 2 4E %12W( 4$ ) 1.0093

* *

*...