Warum die Zukunft der Flugsicherheit solide ist: Das neue C-Band-Wetterradar WRS300

Daran gibt es keinen Zweifel: Das Wetter wird weltweit immer extremer und unberechenbarer. Flughäfen arbeiten hart, um einen sicheren und effizienten Flugbetrieb zu gewährleisten, und sind bei wichtigen Entscheidungen auf ein genaues Wetterradar angewiesen. Heutzutage können wichtige Verbesserungen in der Wetterradartechnologie und im Design dazu beitragen, die Sicherheit in der Luftfahrt zu verbessern.

Halbleiter-Leistungsverstärker für neues Wetterradar

Im Juni haben wir das Vaisala C-Band-Wetterradar WRS300 vorgestellt, das Festkörper-Leistungsverstärker (Solid-State Power Amplifiers, SSPA) anstelle von herkömmlichen röhrenbasierten Sendern verwendet. Warum ist das wichtig? SSPA macht es möglich, ein völlig neues C-Band-Wetterradar zu entwickeln, das eine große Flächenabdeckung und außergewöhnliche Genauigkeit bietet, und das alles in einem kompakten, wartungsarmen Gehäuse. Das Ergebnis ist eine verbesserte Einschätzung, Vorhersage und Vorbereitung auf ungünstige Wetterbedingungen wie Windscherung am und um den Flughafen herum, insbesondere im kritischen Anflugbereich (Terminal Maneuvering Area, TMA) - mehr dazu in unserem kommenden Webinar.

Der solide Unterschied

Festkörpersender waren in der Vergangenheit in allen Arten von Radargeräten weit verbreitet, aber röhrenbasierte Sender wie Magnetron wurden zur Erzeugung dieser leistungsstarken Wetterfunkimpulse verwendet. Heute sind Galliumnitrid-Komponenten weithin verfügbar und werden für alle Radarbänder hergestellt, so dass Vaisala die Vorteile von Festkörpersendern in seinen Radaren nutzen kann. Sie haben außerdem eine niedrige Spitzenleistung mit einem hohen Tastverhältnis, so dass sie länger in Betrieb sind (was bedeutet: sehr geringer Wartungsaufwand, viel niedrigere Lebensdauerkosten).

Der Vorteil der Spitzenleistung

SSPA bietet eine hohe Messempfindlichkeit bei deutlich geringerer Spitzenleistung als Röhrensender. Um diese geringere Spitzenleistung zu erzeugen, werden im Messumformer wesentlich zuverlässigere und redundante Komponenten eingesetzt, was die Gesamtzuverlässigkeit erheblich verbessert. Um die Messempfindlichkeit zu maximieren, verwendet Vaisala lange Pulse mit Pulskompression, die wir seit über 15 Jahren mit einigen sehr bewährten Algorithmen im Haus haben.

Das Ergebnis:

Wichtige Designverbesserungen

Auch die neue Radararchitektur stellt eine große Verbesserung dar. Abbildung 1 zeigt einen typischen Aufbau mit einem Magnetron-Radar: Ein 20-Meter-Turm mit dem Antennensockel an der Spitze sowie ein separater Container mit dem Sendergehäuse, dem Empfänger und der Elektronik. Die Einrichtung und Wartung ist sehr teuer.

Wie Abbildung 2 zeigt, haben wir die gesamte Elektronik an die Rückseite der Antenne verlegt, um den Signalweg drastisch zu vereinfachen. Dies ist der Schlüssel zu besserer Leistung und Zuverlässigkeit bei geringeren Kosten.

Neue Algorithmen und Dualsender

Wir verfügen über patentierte Algorithmen zur Verbesserung der gesamten Radarleistung. Mit der Pulskompression und der Festkörpertechnologie haben wir neue Algorithmen zur weiteren Verbesserung der Leistung und zur kontinuierlichen Kalibrierung hinzugefügt. Das bedeutet, dass kein Signal in den Wellenleitern verloren geht und eine höhere durchschnittliche Sendeleistung erzielt wird. So erhalten Sie eine bessere Messleistung bei Wind, Regen und anderen Arten von Niederschlag.

Das WRS300 ist auch viel zuverlässiger, denn im Gegensatz zu Radargeräten mit einem einzigen röhrenbasierten Sender verfügt das C-Band über zwei unabhängige Sender: einen für den horizontalen Kanal und einen für den vertikalen Kanal, die beide als unabhängige Sendemodule arbeiten. Selbst wenn einer von ihnen ausfällt, sendet das Radar mit sehr hoher Sendeleistung weiter.

Als das leistungsstärkste Radar seiner Zeit liefert das C-Band-Wetterradar WRS300 hochauflösende Wettervorhersageinformationen, die zwischen Schnee, Hagel, Graupel und Regen unterscheiden und Fluglotsen, Piloten, Wetterbeobachtern und Meteorologen helfen, bessere Entscheidungen zu treffen und die Sicherheit Ihrer Flughäfen unter allen Bedingungen zu verbessern.