Radar de vigilancia secundaria

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El radar de vigilancia secundaria ( SSR ) ^[1] es un sistema de radar utilizado en el control del tráfico aéreo (ATC), que a diferencia de los sistemas de radar primario que miden el rumbo y la distancia de los objetivos utilizando los reflejos detectados de señales de radio, se basa en objetivos equipados con un transpondedor de radar , que responde a cada señal de interrogación transmitiendo datos codificados como un código de identidad, la altitud de la aeronave y más información dependiendo de su modo elegido. SSR se basa en la tecnología de identificación militar amigo o enemigo (IFF) desarrollada originalmente durante la Segunda Guerra Mundial ; por lo tanto, los dos sistemas siguen siendo compatibles. El radar de vigilancia secundaria monopulso ( MSSR ), Modo S , TCAS y ADS-B son métodos modernos similares de vigilancia secundaria.

El rápido desarrollo del radar en tiempos de guerra tuvo aplicaciones obvias para el control del tráfico aéreo (ATC) como un medio para proporcionar vigilancia continua de la disposición del tráfico aéreo. El conocimiento preciso de las posiciones de las aeronaves permitiría una reducción en los estándares normales de separación de procedimientos, lo que a su vez prometía aumentos considerables en la eficiencia del sistema de vías aéreas. Este tipo de radar (llamado radar primario ) puede detectar e informar la posición de cualquier cosa que refleje sus señales de radio transmitidas, incluyendo, dependiendo de su diseño, aeronaves, aves, clima y características del terreno. Para los propósitos del control del tráfico aéreo esto es tanto una ventaja como una desventaja. Sus objetivos no tienen que cooperar, solo tienen que estar dentro de su cobertura y ser capaces de reflejar ondas de radio, pero solo indica la posición de los objetivos, no los identifica. Cuando el radar primario era el único tipo de radar disponible, la correlación de los retornos de radar individuales con aeronaves específicas generalmente se lograba mediante el controlador observando un giro dirigido por la aeronave. El radar primario aún se utiliza por ATC como un sistema de respaldo/complemento al radar secundario, aunque su cobertura e información son más limitadas. ^{[2] [3] [4]}

La necesidad de poder identificar aeronaves de manera más fácil y confiable condujo al desarrollo de otro radar en tiempos de guerra, el sistema de identificación amigo o enemigo (IFF), que había sido creado como un medio para identificar positivamente aeronaves amigas de desconocidas. Este sistema, que se conoció en el uso civil como radar de vigilancia secundaria (SSR), o en los EE. UU. como sistema de baliza de radar de control de tráfico aéreo (ATCRBS), se basa en un equipo a bordo de la aeronave conocido como " transpondedor ". El transpondedor es un par de receptor y transmisor de radio que recibe en 1030 MHz y transmite en 1090 MHz. El transpondedor de la aeronave objetivo responde a las señales de un interrogador (generalmente, pero no necesariamente, una estación terrestre ubicada junto a un radar primario) transmitiendo una señal de respuesta codificada que contiene la información solicitada. ^[5]

Tanto el SSR civil como el IFF militar se han vuelto mucho más complejos que sus antecesores de tiempos de guerra, pero siguen siendo compatibles entre sí, sobre todo para permitir que los aviones militares operen en el espacio aéreo civil. El SSR puede proporcionar información mucho más detallada, por ejemplo, la altitud de la aeronave, además de permitir el intercambio directo de datos entre aeronaves para evitar colisiones. La mayoría de los sistemas SSR se basan en transpondedores de modo C , que informan la altitud de presión de la aeronave . La altitud de presión es independiente del ajuste del altímetro del piloto , ^[6] evitando así transmisiones de altitud falsas si el altímetro está ajustado incorrectamente. Los sistemas de control de tráfico aéreo recalculan las altitudes de presión informadas a altitudes verdaderas basándose en sus propias referencias de presión, si es necesario.

Dado su papel militar principal de identificar amigos de forma fiable, el IFF tiene mensajes más seguros (encriptados) para evitar la "suplantación" por parte del enemigo, y se utiliza en muchos tipos de plataformas militares, incluidos vehículos aéreos, marítimos y terrestres. ^{[ cita requerida ]}

La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) es un organismo especializado de las Naciones Unidas con sede en Montreal, Quebec , Canadá. Publica anexos a la Convención y el Anexo 10 aborda las normas y métodos recomendados para las telecomunicaciones aeronáuticas. El objetivo es asegurar que las aeronaves que cruzan fronteras internacionales sean compatibles con los sistemas de control del tránsito aéreo en todos los países que puedan visitarse. El Volumen III, Parte 1 se ocupa de los sistemas de comunicación de datos digitales, incluidas las funciones de enlace de datos del Modo S, mientras que el Volumen IV define su funcionamiento y las señales en el espacio. ^[7]

La Comisión Técnica de Radio de Estados Unidos para la Aeronáutica (RTCA) y la Organización Europea para Equipos de Aviación Civil (Eurocae) elaboran normas mínimas de rendimiento operativo para equipos tanto terrestres como aéreos de conformidad con las normas especificadas en el Anexo 10 de la OACI. Ambas organizaciones trabajan juntas con frecuencia y elaboran documentos comunes. ^{[ cita requerida ]}

ARINC (Aeronautical Radio, Incorporated) es una organización dirigida por aerolíneas que se ocupa de la forma, el ajuste y la función del equipo que se transporta en los aviones. Su principal objetivo es garantizar la competencia entre fabricantes especificando el tamaño, los requisitos de potencia, las interfaces y el rendimiento del equipo que se ubicará en el compartimento de equipos del avión. ^{[ cita requerida ]}

El objetivo del SSR es mejorar la capacidad de detectar e identificar aeronaves y, al mismo tiempo, proporcionar automáticamente el nivel de vuelo (altitud de presión) de una aeronave. Una estación terrestre SSR transmite pulsos de interrogación en 1030 MHz (de forma continua en los modos A, C y de forma selectiva en el modo S) a medida que su antena gira o se escanea electrónicamente en el espacio. Un transpondedor de aeronave dentro del alcance de la línea de visión "escucha" la señal de interrogación del SSR y transmite una respuesta en 1090 MHz que proporciona información sobre la aeronave. La respuesta enviada depende del modo de interrogación. La aeronave se muestra como un icono etiquetado en la pantalla del radar del controlador en el rumbo y la distancia medidos. Una aeronave sin un transpondedor operativo aún puede ser observada por el radar primario, pero se mostraría al controlador sin el beneficio de los datos derivados del SSR. Por lo general, es un requisito tener un transpondedor en funcionamiento para volar en el espacio aéreo controlado y muchas aeronaves tienen un transpondedor de respaldo para garantizar que se cumpla esa condición. ^[8]

Existen varios modos de interrogación, cada uno de los cuales se indica mediante la diferencia de espaciado entre dos pulsos de transmisor, conocidos como P1 y P3. ^[7] Cada modo produce una respuesta diferente de la aeronave. Un tercer pulso, P2, es para la supresión del lóbulo lateral y se describe más adelante. No se incluyen modos militares (o IFF) adicionales, que se describen en Identificación de amigo o enemigo .

Una interrogación en modo A genera una respuesta de 12 pulsos, que indica un número de identidad asociado con esa aeronave. Los 12 pulsos de datos están delimitados por dos pulsos de encuadre, F1 y F2. El pulso X no se utiliza. Una interrogación en modo C produce una respuesta de 11 pulsos (no se utiliza el pulso D1), que indica la altitud de la aeronave tal como indica su altímetro en incrementos de 100 pies. El modo B dio una respuesta similar al modo A y en algún momento se utilizó en Australia. El modo D nunca se ha utilizado en operaciones. ^{[ cita requerida ]}

El nuevo modo, Modo S, tiene características de interrogación diferentes. Comprende los pulsos P1 y P2 del haz principal de la antena para garantizar que los transpondedores de Modo A y Modo C no respondan, seguidos de un pulso largo modulado en fase. ^[7]

La antena terrestre es altamente direccional pero no puede diseñarse sin lóbulos laterales. Las aeronaves también podrían detectar interrogaciones provenientes de estos lóbulos laterales y responder apropiadamente. Sin embargo, estas respuestas no pueden diferenciarse de las respuestas previstas del haz principal y pueden dar lugar a una indicación falsa de la aeronave en un rumbo erróneo. Para superar este problema, la antena terrestre está provista de un segundo haz, principalmente omnidireccional, con una ganancia que excede la de los lóbulos laterales pero no la del haz principal. Un tercer pulso, P2, se transmite desde este segundo haz 2 μs después de P1. Una aeronave que detecta P2 más fuerte que P1 (por lo tanto en el lóbulo lateral y en el rumbo incorrecto del lóbulo principal), no responde. ^[7]

En una publicación de la OACI de 1983 titulada Circular de asesoramiento sobre radar de vigilancia secundaria en modo S se describen varios problemas . ^[9]

Aunque 4.096 códigos de identidad diferentes disponibles en una respuesta en modo A pueden parecer suficientes, una vez que se reservan códigos específicos para emergencias y otros fines, el número se reduce significativamente. Lo ideal sería que una aeronave mantuviera el mismo código desde el despegue hasta el aterrizaje incluso cuando cruza fronteras internacionales, ya que se utiliza en el centro de control del tráfico aéreo para mostrar el indicativo de llamada de la aeronave mediante un proceso conocido como conversión de código/indicativo de llamada. Es evidente que no se debe dar el mismo código en modo A a dos aeronaves al mismo tiempo, ya que el controlador en tierra podría recibir el indicativo de llamada equivocado con el que comunicarse con la aeronave. ^[7]

La respuesta del modo C proporciona incrementos de altura de 100 pies, lo que inicialmente era adecuado para monitorear aeronaves separadas por al menos 1000 pies. Sin embargo, a medida que el espacio aéreo se fue congestionando cada vez más, se volvió importante monitorear si las aeronaves no se estaban moviendo fuera de su nivel de vuelo asignado. Un ligero cambio de unos pocos pies podría cruzar un umbral y ser indicado como el siguiente incremento hacia arriba y un cambio de 100 pies. Incrementos más pequeños eran deseables. ^{[ cita requerida ]}

Dado que todas las aeronaves responden en la misma frecuencia de 1090 MHz, una estación terrestre también recibirá respuestas de aeronaves que se originen a partir de respuestas a otras estaciones terrestres. Estas respuestas no deseadas se conocen como FRUIT (False Replies Unschronized with Interrogator Transmissions o, alternativamente, False Replies Unschronized In Time). Varias respuestas FRUIT sucesivas podrían combinarse y parecer indicar una aeronave que no existe. A medida que el transporte aéreo se expande y más aeronaves ocupan el espacio aéreo, la cantidad de FRUIT generada también aumentará. ^[9]

Las respuestas de FRUIT pueden superponerse con las respuestas deseadas en un receptor terrestre, lo que provoca errores en la extracción de los datos incluidos. Una solución es aumentar la tasa de interrogación para recibir más respuestas, con la esperanza de que algunas estén libres de interferencias. El proceso es contraproducente, ya que aumentar la tasa de respuesta solo aumenta la interferencia para otros usuarios y viceversa. ^[9]

Si dos trayectorias de aeronaves se cruzan a una distancia de unas dos millas del interrogador terrestre, sus respuestas se superpondrán y la interferencia causada dificultará su detección. Normalmente, el controlador perderá la aeronave de mayor alcance, justo cuando puede estar más interesado en vigilarla de cerca. ^[9]

Mientras una aeronave responde a una interrogación terrestre, no puede responder a otra interrogación, lo que reduce la eficiencia de detección. En el caso de una interrogación en modo A o C, la respuesta del transpondedor puede tardar hasta 120 μs antes de poder responder a otra interrogación. ^[9]

La antena terrestre tiene un ancho de haz horizontal típico de 3 dB y 2,5°, lo que limita la precisión a la hora de determinar el rumbo de la aeronave. La precisión se puede mejorar haciendo muchas interrogaciones mientras el haz de la antena escanea una aeronave y se puede obtener una mejor estimación anotando dónde comenzaron y dónde terminaron las respuestas, y tomando el centro de las respuestas como la dirección de la aeronave. Esto se conoce como proceso de ventana deslizante. ^[1]

El sistema inicial utilizaba una antena conocida como hogtrough . Esta tiene una gran dimensión horizontal para producir un haz horizontal estrecho y una pequeña dimensión vertical para proporcionar cobertura desde cerca del horizonte hasta casi arriba. Había dos problemas con esta antena. Primero, casi la mitad de la energía se dirige al suelo donde se refleja hacia arriba e interfiere con la energía ascendente causando nulos profundos en ciertos ángulos de elevación y pérdida de contacto con la aeronave. Segundo, si el suelo circundante está inclinado, entonces la energía reflejada se desplaza parcialmente horizontalmente, distorsionando la forma del haz y el rumbo indicado de la aeronave. Esto era particularmente importante en un sistema monopulso con su precisión de medición de rumbo muy mejorada. ^[10]

Las deficiencias en los modos A y C se reconocieron bastante pronto en el uso del SSR y en 1967 Ullyatt publicó un artículo ^[11] y en 1969 un artículo ampliado ^[12] , que proponía mejoras al SSR para abordar los problemas. La esencia de las propuestas era nuevos formatos de interrogación y respuesta. La identidad y la altitud de la aeronave se incluirían en una sola respuesta, por lo que no sería necesario cotejar los dos elementos de datos. Para protegerse contra errores, se propuso un sistema de paridad simple (véase Radar de vigilancia secundaria: hoy y mañana) . ^[13] Se utilizaría un monopulso para determinar el rumbo de la aeronave, reduciendo así a uno el número de interrogaciones/respuestas por aeronave en cada exploración de la antena. Además, cada interrogación estaría precedida por pulsos de haz principal P1 y P2 separados por 2 μs, de modo que los transpondedores que operan en los modos A y C la tomarían como proveniente del lóbulo lateral de la antena y no responderían y no causarían FRUIT innecesario. ^[12]

La FAA estaba considerando problemas similares, pero supuso que se necesitaría un nuevo par de frecuencias. Ullyatt demostró que las frecuencias existentes de 1030 MHz y 1090 MHz podían conservarse y que los interrogadores terrestres y los transpondedores aéreos existentes, con las modificaciones adecuadas, podían utilizarse. El resultado fue un Memorando de Entendimiento entre los EE. UU. y el Reino Unido para desarrollar un sistema común. En los EE. UU., el programa se denominó DABS (sistema de balizas de dirección discreta) y en el Reino Unido Adsel (sistema de dirección selectiva). ^[14]

El monopulso, que significa pulso único, se había utilizado en sistemas militares de seguimiento y rastreo, en los que la antena se dirigía para seguir un objetivo en particular manteniéndolo en el centro del haz. Ullyatt propuso el uso de un haz que rotara continuamente y que se midiera el rumbo en cualquier parte del haz en la que llegara el pulso. ^[15]

La FAA contrató al Laboratorio Lincoln del MIT para que desarrollara aún más el sistema y elaboró ​​una serie de informes ATC que definían todos los aspectos del nuevo desarrollo conjunto. ^[16] Al concepto de Ullyatt se sumó el uso de un sistema de paridad de 24 bits más potente que utiliza un código de redundancia cíclica , que no solo aseguraba la precisión de los datos recibidos sin necesidad de repetición, sino que también permitía corregir los errores causados ​​por una respuesta FRUIT superpuesta. Un código de identidad de aeronave propuesto comprendía 24 bits con 16 millones de permutaciones. Esto permitía asignar a cada aeronave su propia dirección única. Los bloques de direcciones se asignan a diferentes países ^[17] y, a su vez, a aerolíneas particulares para que la dirección pudiera identificarlas fácilmente también. El informe ATC 42 del Laboratorio Lincoln titulado Mode S Beacon System: Functional Description proporcionó detalles sobre el nuevo sistema propuesto. ^[18]

Los dos países informaron los resultados de su desarrollo en un documento conjunto, ADSEL/DABS – A Selective Address Secondary Surveillance Radar (ADSEL/DABS: un radar de vigilancia secundaria de dirección selectiva) . ^[14] Esto fue seguido en una conferencia en la sede de la OACI en Montreal, en la que una prueba de interrogación de baja potencia del Laboratorio Lincoln se comunicó con éxito con un transpondedor SSR comercial mejorado de fabricación británica. ^{[ cita requerida ]}

Lo único que faltaba era un nombre internacional. Se había hablado mucho de las nuevas características propuestas, pero los interrogadores SSR terrestres existentes seguirían utilizándose, aunque con modificaciones, y los transpondedores de aeronaves existentes, también con modificaciones. La mejor manera de demostrar que se trataba de una evolución y no de una revolución era seguir llamándolo SSR, pero con una nueva letra de modo. El modo S era la opción obvia, ya que la S significaba "select" (seleccionar). En 1983, la OACI emitió una circular de asesoramiento en la que describía el nuevo sistema. ^[9]

El problema con la antena estándar existente "hogtthrough" se debía a que la energía irradiada hacia el suelo se reflejaba hacia arriba e interfería con la energía dirigida hacia arriba. La solución fue dar forma al haz vertical. Esto requirió un conjunto de dipolos verticales alimentados adecuadamente para producir la forma deseada. Se determinó que una dimensión vertical de cinco pies era la óptima y se ha convertido en el estándar internacional. ^[10]

El sistema Modo S fue diseñado para funcionar con una sola respuesta de una aeronave, un sistema conocido como monopulso. El diagrama adjunto muestra un haz principal o "suma" convencional de una antena SSR al que se le ha añadido un haz "diferencial". Para producir el haz sumador, la señal se distribuye horizontalmente a través de la apertura de la antena. Este sistema de alimentación se divide en dos mitades iguales y las dos partes se suman nuevamente para producir el haz sumador original. Sin embargo, las dos mitades también se restan para producir una salida diferencial. Una señal que llega exactamente normal, o en línea de puntería, a la antena producirá una salida máxima en el haz sumador pero una señal cero en el haz diferencial. Lejos de la línea de puntería, la señal en el haz sumador será menor pero habrá una señal distinta de cero en el haz diferencial. El ángulo de llegada de la señal se puede determinar midiendo la relación de las señales entre los haces sumador y diferencial. La ambigüedad sobre la línea de puntería se puede resolver ya que hay un cambio de fase de 180° en la señal diferencial a cada lado de la línea de puntería. Las mediciones de rumbo pueden realizarse en un solo pulso, por lo tanto, monopulso, pero la precisión puede mejorarse promediando las mediciones realizadas en varios o todos los pulsos recibidos en una respuesta de una aeronave. Un receptor monopulso ^[15] se desarrolló al principio del programa Adsel del Reino Unido y este diseño todavía se usa ampliamente. Los pulsos de respuesta de modo S están diseñados deliberadamente para ser similares a las respuestas de modo A y C, de modo que el mismo receptor se pueda usar para proporcionar una medición de rumbo mejorada para el sistema SSR de modo A y C con la ventaja de que la tasa de interrogación se puede reducir sustancialmente, reduciendo así la interferencia causada a otros usuarios del sistema. ^[19]

El Laboratorio Lincoln aprovechó la disponibilidad de una medición de rumbo independiente en cada pulso de respuesta para superar algunos de los problemas de distorsión por los que dos respuestas se superponen, asociando los pulsos con las dos respuestas. Dado que cada pulso está etiquetado por separado con la dirección, esta información se puede utilizar para descifrar dos respuestas superpuestas de modo A o C. El proceso se presenta en ATC-65 "El modo ATCRBS de DABS". ^[20] El enfoque se puede llevar más allá midiendo también la fuerza de cada pulso de respuesta y utilizándola también como un factor de discriminación. ^[1] La siguiente tabla compara el rendimiento del SSR convencional, el SSR monopulso (MSSR) y el Modo S. ^[19]

El MSSR reemplazó a la mayoría de los SSR existentes en la década de 1990 y su precisión permitió reducir los mínimos de separación en el ATC en ruta de 10 millas náuticas (19 km; 12 mi) a 5 millas náuticas (9,3 km; 5,8 mi) ^[21].

El MSSR resolvió muchos de los problemas del sistema SSR, ya que sólo se requirieron cambios en el sistema terrestre. Los transpondedores existentes instalados en las aeronaves no se vieron afectados. Sin duda, esto provocó el retraso del Modo S. ^[16]

En la publicación de Eurocontrol Principles of Mode S and Interrogator Codes ^[8] y en la circular 174-AN/110 de la OACI Secondary Surveillance Radar Mode S Advisory Circular (Circular de asesoramiento sobre el modo S del radar de vigilancia secundaria) se ofrece una descripción más detallada del modo S. ^[9] Los 16 millones de permutaciones de los códigos de dirección de aeronaves de 24 bits se han asignado en bloques a estados individuales y la asignación se proporciona en el Anexo 10 de la OACI, Volumen III, Capítulo 9. ^[17]

Una interrogación en modo S comprende dos pulsos de 0,8 μs de ancho, ^[18] que son interpretados por un transpondedor en modo A y C como provenientes de un lóbulo lateral de la antena y, por lo tanto, no se requiere una respuesta. El siguiente pulso largo P6 se ​​modula en fase con la primera inversión de fase, después de 1,25 μs, sincronizando el detector de fase del transpondedor. Las inversiones de fase posteriores indican un bit de datos de 1, sin inversión de fase que indica un bit de valor 0. Esta forma de modulación proporciona cierta resistencia a la corrupción por un pulso superpuesto casual de otro interrogador terrestre. La interrogación puede ser corta con P6 = 16,125 μs, utilizada principalmente para obtener una actualización de posición, o larga, P6 = 30,25 μs, si se incluyen 56 bits de datos adicionales. Los 24 bits finales contienen tanto la paridad como la dirección de la aeronave. Al recibir una interrogación, una aeronave decodificará los datos y calculará la paridad. Si el resto no es la dirección de la aeronave, entonces o bien la interrogación no estaba destinada a ella o bien estaba alterada. En cualquiera de los casos, no responderá. Si la estación terrestre esperaba una respuesta y no la recibió, volverá a interrogarla. ^[9]

La respuesta de la aeronave ^[18] consiste en un preámbulo de cuatro pulsos espaciados de manera que no puedan formarse erróneamente a partir de respuestas superpuestas de modo A o C. Los pulsos restantes contienen datos que utilizan modulación de amplitud de posición de pulso . Cada intervalo de 1 μs se divide en dos partes. Si un pulso de 0,5 μs ocupa la primera mitad y no hay pulso en la segunda mitad, se indica un 1 binario. Si es al revés, representa un 0 binario. En efecto, los datos se transmiten dos veces, la segunda vez en forma invertida. Este formato es muy resistente a los errores debidos a una respuesta confusa de otra aeronave. Para provocar un error grave, se debe cancelar un pulso e insertar un segundo pulso en la otra mitad del período de bit. Es mucho más probable que se confundan ambas mitades y que el bit decodificado se marque como de "baja confianza". ^[20]

La respuesta también tiene paridad y dirección en los 24 bits finales. La estación terrestre rastrea la aeronave y utiliza la posición prevista para indicar la distancia y el rumbo de la aeronave para poder interrogarla nuevamente y obtener una actualización de su posición. Si está esperando una respuesta y la recibe, entonces verifica el resto de la verificación de paridad con la dirección de la aeronave esperada. Si no es la misma, entonces o bien es la aeronave equivocada y es necesario volver a interrogarla, o la respuesta ha sido corrompida por interferencia al ser distorsionada por otra respuesta. El sistema de paridad tiene el poder de corregir errores siempre que no excedan los 24 μs, que abarca la duración de una respuesta de modo A o C, la fuente de interferencia más esperada en los primeros días del Modo S. Los pulsos en la respuesta tienen mediciones de ángulo monopulso individuales disponibles y, en algunas implementaciones, también mediciones de intensidad de señal, que pueden indicar bits que son inconsistentes con la mayoría de los otros bits, lo que indica una posible corrupción. Se realiza una prueba invirtiendo el estado de algunos o todos estos bits (un 0 se convierte en un 1 o viceversa) y si la comprobación de paridad ahora tiene éxito, los cambios se hacen permanentes y la respuesta se acepta. Si falla, se requiere una nueva interrogación. ^[9]

El modo S funciona según el principio de que las interrogaciones se dirigen a una aeronave específica utilizando la dirección única de esa aeronave. Esto da como resultado una única respuesta con la distancia de la aeronave determinada por el tiempo que se tarda en recibir la respuesta y un monopulso que proporciona una medición precisa del rumbo. Para interrogar a una aeronave se debe conocer su dirección. Para cumplir con este requisito, el interrogador terrestre también transmite interrogaciones de llamada general, que se presentan en dos formas. ^[9]

En una forma, la llamada a todos en modo A/C/S parece, en un principio, una interrogación convencional en modo A o C y un transpondedor iniciará el proceso de respuesta al recibir el pulso P3. Sin embargo, un transpondedor en modo S abortará este procedimiento al detectar el pulso P4 y, en su lugar, responderá con una respuesta corta en modo S que contiene su dirección de 24 bits. Esta forma de interrogación de llamada a todos ya no se utiliza mucho, ya que seguirá obteniendo respuestas de aeronaves ya conocidas y dará lugar a interferencias innecesarias. La forma alternativa de llamada a todos utiliza una interrogación corta en modo S con un bloque de datos de 16,125 μs. Esto puede incluir una indicación del interrogador que transmite la llamada a todos con la solicitud de que, si la aeronave ya ha respondido a este interrogador, no responda de nuevo, ya que la aeronave ya es conocida y no es necesaria una respuesta. ^[9]

La interrogación del modo S puede adoptar tres formas:

Los primeros cinco bits, conocidos como campo de enlace ascendente (UF) en el bloque de datos, indican el tipo de interrogación. Los 24 bits finales en cada caso son la dirección y paridad combinadas de la aeronave. Todavía no se han asignado todas las permutaciones, pero se muestran las que sí se han asignado: ^[9]

De manera similar, la respuesta del Modo S puede adoptar tres formas: ^[9]

Los primeros cinco bits, conocidos como campo de enlace descendente (DF) en el bloque de datos, indican el tipo de respuesta. Los 24 bits finales en cada caso son la dirección y paridad combinadas de la aeronave. Se han asignado once permutaciones. ^[9]

Un transpondedor equipado para transmitir respuestas Comm-B está equipado con 256 registros de datos, cada uno de 56 bits. El contenido de estos registros se completa y se mantiene a partir de fuentes de datos de a bordo. Si el sistema terrestre requiere estos datos, los solicita mediante una interrogación de vigilancia o Comm-A. ^[9]

En el Anexo 10 Volumen III, Capítulo 5 de la OACI se enumera el contenido de todos los registros actualmente asignados. Se requiere un número reducido para el uso operativo actual. ^{[22] [23]} Otros registros están destinados a usarse con TCAS y ADS-B. Los números del Selector de datos Comm-B (BDS) están en notación hexadecimal.

A partir de 2009, la OACI definió un modo de funcionamiento de " squitter extendido" ^[24] que complementa los requisitos contenidos en el Anexo 10 de la OACI, Volúmenes III y IV. La primera edición especificaba versiones anteriores de mensajes de squitter extendidos:

Versión 0

Amplía el Modo S para manejar intercambios ADS-B básicos, para agregar información de formato de transmisión de información de tráfico (TIS-B), así como información de protocolo de transmisión de enlace ascendente y descendente.

Versión 1

Describe mejor la información de precisión e integridad de la vigilancia (categoría de precisión de navegación, categoría de integridad de navegación, nivel de integridad de vigilancia) y parámetros adicionales para la retransmisión TIS-B y ADS-B (ADS-R).

Versión 2

La segunda edición introdujo una nueva versión de formatos y protocolos de squitter extendidos para: ^[25]

• Mejorar la integridad y precisión de los informes
• añadir una serie de parámetros adicionales para respaldar las necesidades operativas identificadas para el uso de ADS-B no cubiertas por la Versión 1 (incluidas las capacidades para respaldar las aplicaciones de superficie del aeropuerto)
• modificar varios parámetros y eliminar una serie de parámetros que ya no son necesarios para admitir aplicaciones ADS-B

• Sistema de balizas de radar para control del tráfico aéreo , descripción completa
• Vigilancia dependiente automática, transmisión , mejora del vuelo libre
• Sistema de prevención de colisiones de tráfico
• Sistema de aterrizaje con transpondedor
• Código Gillham

Especificaciones de la industria

• Anexo 10 - Volumen IV - Radar de vigilancia y sistemas anticolisión Archivado 2014-05-06 en Wayback Machine ; 4ª Edición; OACI; 280 páginas; 2007.
• DO-181E Estándares mínimos de desempeño operacional para equipos aéreos ATCRBS/Modo S; Rev E; RTCA; 2011.

• Sistema avanzado de control de movimiento en superficie y en tierra (A-SMGCS) de Eurocontrol
• Página de inicio del modo S de referencia de Eurocontrol
• Conceptos básicos del radar
• "ATCRBS", un artículo de vuelo de 1961 sobre SSR