プライマリレーダー

一次レーダーまたは一次監視レーダー(PSR) は、電磁波で広い空間を照射し、その空間内のターゲットから反射された波を受信する従来のレーダーセンサーです。したがって、この用語は、潜在的に非協力的なターゲットを検出して位置を特定するために使用されるレーダー システムを指します。これは、ターゲットのトランスポンダーから追加情報を受信する二次レーダーとは対照的に、航空管制の分野に特有のものです。

このタイプのレーダーは、垂直解像度は低いが、水平解像度は良好であるアンテナを使用します。単一の仰角でサイトの周囲 360 度をすばやくスキャンします。したがって、ターゲットの距離と半径速度を高い精度で提供できますが、垂直位置と実際の速度を取得するには、多くの場合 1 つ以上のレーダーが必要です。

プライマリレーダーの利点は、ターゲットを検出するために航空機に搭載された機器が不要であり、地上の車両の動きを監視するために使用できることです。欠点は、ターゲットと高度を直接識別できないことです。さらに、強力な放射が必要なため、その範囲が制限されます。

一次レーダーの動作は、エコーロケーションの原理に基づいています。レーダーアンテナから放射される高出力の電磁パルスは、光速（300,000 km/s）で伝播する狭い波面に変換されます。これは航空機によって反射され、その後、回転するアンテナによってその軸上で再び受信されます。一次レーダーは、トランスポンダーの有無に関係なく、すべての航空機を無差別に検出します。^[1]

オペレーターは、あらゆる反射からのエコーを聞きます。したがって、送信/受信は継続的に行われ、360°の空間をカバーします。したがって、主なレーダー機能では、有効な信号を認識してターゲットが存在する場合、位置の検出と測定が行われます。

主なレーダー測定には以下が含まれます。

• 経路上の波の伝播時間に基づく距離 D。
• 指向性アンテナの方位角位置に基づく角度θ。
• ドップラー効果を利用した視線速度。

レーダーは飛行物体を垂直面の四分の一円上に位置づけるが、ファンビームアンテナを使用している場合は正確な高度を知ることはできないと言える。その場合、この情報は複数のレーダーの三角測量によって取得する必要がある。しかし、3Dレーダーでは、このデータはコセカント二乗パターン^[2]またはペンシルビームによる複数の角度のスキャンのいずれかを使用して取得される。 ^[3]

戦時中に急速に発達したレーダーは、航空交通の配置を継続的に監視する手段として、航空交通管制(ATC) に明らかに応用されました。航空機の位置を正確に把握できれば、通常の手順による間隔基準を緩和でき、航空路システムの効率が大幅に向上することが期待されました。

このタイプのレーダー (現在はプライマリ レーダーと呼ばれています) は、設計に応じて、航空機、鳥、天候、地形など、送信された無線信号を反射するあらゆるものの位置を検出して報告できます。航空交通管制の目的にとって、これは利点と欠点の両方です。ターゲットは協力する必要はなく、レーダーのカバー範囲内にいて、無線波を反射できればよいのですが、ターゲットの位置を示すだけで、ターゲットを特定することはできません。

一次レーダーが唯一のレーダーだった時代には、個々のレーダー反射と特定の航空機との相関関係は、通常、管制官が航空機の方向転換を観察することによって達成されていました。一次レーダーは、その範囲と情報はより限られているものの、二次レーダーのバックアップ/補完システムとして今日でも航空管制官によって使用されています。^{[4] [5] [6]}

国際電気通信連合（ITU）のITU無線通信規則（RR）第1.101条^[7]によれば、 レーダーは次のように定義されています。

無線測位システムは、基準信号と、測位対象の位置から反射された無線信号との比較に基づいています。各無線測位システムは、恒久的または一時的に運用される無線通信サービスによって分類されます。典型的なレーダー利用は、無線位置特定サービスまたは無線位置特定衛星サービスで運用されます。

• 国際電気通信連合（ITU）