Modes A, C und S
Mode A: das Radar fragt 'wer bist du?' und der Transponder antwortet mit einem 4-stelligen Squawk-Code. Mode C ergänzt die Druckhöhe. Mode S ist ein digitaler Datalink mit eindeutiger 24-Bit-Adresse, sodass Hunderte Flugzeuge ohne Garble adressiert werden können.
ADS-B: der nächste Schritt
Automatic Dependent Surveillance-Broadcast entfernt die Abfrage. Flugzeuge senden GPS-Position, Höhe, Geschwindigkeit und Absicht einmal pro Sekunde, unaufgefordert. Mode-S-Transponder enthalten ADS-B Out heute standardmäßig.
Abfrage- und Antwortfrequenzen
Bodenstation 1.030 MHz; Flugzeuge antworten auf 1.090 MHz. Die 70-MHz-Trennung reduziert Interferenz. Ein einzelnes Mode-S-Radar handhabt 800+ Flugzeuge im Volumen.
Grenzen und Spoofing
Fällt der Transponder aus, verschwindet das Flugzeug aus dem Sekundärradar — Primärradar ist Backup. ADS-B ist unverschlüsselt; Geister-Flugzeuge wurden mit billigen SDRs demonstriert. Die Branche bewegt sich langsam auf authentifiziertes ADS-B zu.
Nebenkeulenunterdrückung (ISLS)
Um Fehlantworten durch Nebenkeulen des Radars zu verhindern, nutzt das ISLS-Verfahren einen Kontrollimpuls (P2). Empfängt der Transponder P2 stärker als den Hauptimpuls P1, erkennt er eine Nebenkeule und unterdrückt die Antwort. Dies verhindert Geisterziele auf dem Schirm des Fluglotsen und sorgt für eine präzise Richtungsbestimmung im dichten Luftverkehr.
Vom IFF zum zivilen Standard
Das Sekundärradar basiert auf dem militärischen IFF-System (Identification Friend or Foe) des Zweiten Weltkriegs. In den 1950ern wurde daraus das zivile ATCRBS entwickelt. Es ermöglichte erstmals die eindeutige Identifizierung von Flugzeugen unabhängig von ihrer Größe oder Wetterbedingungen, was die Kapazität des kontrollierten Luftraums durch standardisierte 4-Digit-Squawk-Codes massiv erhöhte.
Puls-Positions-Modulation
Die Datenübertragung beim Sekundärradar erfolgt über Puls-Positions-Modulation (PPM). Zwischen zwei Rahmenimpulsen im Abstand von 20,3 Mikrosekunden werden Informationsbits platziert, die 4.096 verschiedene Oktal-Codes ermöglichen. Ein 'Defruiter'-Filter sortiert dabei fremde Antwortsignale anderer Radarstationen aus, um eine saubere Darstellung auf dem Fluglotsen-Bildschirm zu gewährleisten.
Spezielle Transponder-Codes
Bestimmte Codes sind für Notfälle reserviert: 7700 steht für allgemeine Notfälle, 7600 für Funkausfall und 7500 für Entführungen. Diese 'Squawks' lösen automatische Alarme aus. Zusätzliche Funktionen wie der 'Ident'-Knopf verstärken das Echo auf dem Radar-Bildschirm für 18 Sekunden, um ein Flugzeug im dichten Luftverkehr zweifelsfrei zu identifizieren.