Existem três tipos comuns de auxílios climáticos usados em um convés de voo de aeronaves que são frequentemente chamados de radar meteorológico:
1. Radar de bordo real para detectar e exibir a atividade meteorológica;
2. Detectores de raios; e
3. Informações de satélite ou outras fontes de radar meteorológico que são carregadas na aeronave a partir de uma fonte externa.
Os sistemas de radar meteorológico a bordo podem ser encontrados em aeronaves de todos os tamanhos. Eles funcionam de forma semelhante ao radar primário ATC, exceto que as ondas de rádio refletem a precipitação em vez de aeronaves. A precipitação densa cria um retorno mais forte do que a precipitação leve. O receptor de radar meteorológico a bordo é configurado para representar retornos pesados como vermelho, retorno médio como amarelo e retornos leves como verde em uma tela na cabine de comando. As nuvens não criam um retorno. Magenta é reservado para representar precipitação ou turbulência intensa ou extrema. Algumas aeronaves têm uma tela de radar meteorológica dedicada. A maioria das aeronaves modernas integram a tela do radar meteorológico na(s) tela(s) de navegação. A figura ilustra as telas de radar meteorológico encontradas em aeronaves.
As ondas de rádio usadas em sistemas de radar meteorológico estão na faixa SHF, como 5,44 GHz ou 9,375 GHz. Eles são transmitidos para a frente da aeronave a partir de uma antena direcional geralmente localizada atrás de um cone de nariz não metálico. Pulsos de aproximadamente 1 microssegundo de duração são transmitidos. Um duplexador no transceptor de radar comuta a antena para receber por cerca de 2.500 microssegundos após a transmissão de um pulso para receber e processar quaisquer retornos. Este ciclo se repete e o circuito do receptor constrói uma imagem bidimensional da precipitação para exibição. Os ajustes de ganho controlam o alcance do radar. Um painel de controle facilita este e outros ajustes.
Turbulência severa, cisalhamento do vento e granizo são de grande preocupação para o piloto. Enquanto o granizo fornece um retorno ao radar meteorológico, o cisalhamento do vento e a turbulência devem ser interpretados a partir do movimento de qualquer precipitação detectada. Um alerta é anunciado se esta condição ocorrer em um sistema de radar meteorológico assim equipado. A turbulência do ar seco não é detectável. A interferência do solo também deve ser atenuada quando a varredura do radar inclui quaisquer características do terreno. O painel de controle facilita isso.
Precauções especiais devem ser seguidas pelo técnico durante a manutenção e operação dos sistemas de radar meteorológico. O radome que cobre a antena só deve ser pintado com tinta aprovada para permitir que os sinais de rádio passem desobstruídos. Muitos radomes também contêm tiras de aterramento para conduzir relâmpagos e estática para longe da cúpula.
Ao operar o radar, é importante seguir todas as instruções do fabricante. Danos físicos são possíveis devido à radiação de alta energia emitida, especialmente para os olhos e testículos. Não olhe para a antena de um radar de transmissão. A operação do radar não deve ocorrer em hangares, a menos que seja usado material especial de absorção de ondas de rádio. Além disso, a operação do radar não deve ocorrer enquanto o radar estiver apontado para um prédio ou durante o reabastecimento. As unidades de radar devem ser mantidas e operadas apenas por pessoal qualificado.
A detecção de raios é um segundo meio confiável para identificar condições meteorológicas potencialmente perigosas. O relâmpago emite seu próprio sinal eletromagnético. O azimute de um raio pode ser calculado por um receptor usando uma antena tipo loop, como a usada no ADF. Alguns detectores de raios utilizam a antena ADF. O alcance do relâmpago está intimamente associado à sua intensidade. Ataques intensos são plotados como próximos à aeronave.
Stormscope é um nome proprietário frequentemente associado a detectores de raios. Existem outros que funcionam de maneira semelhante. Um display dedicado traça a localização de cada ataque dentro de um alcance de 200 milhas com uma pequena marca na tela. Com o passar do tempo, as marcas podem mudar de cor para indicar sua idade. No entanto, vários relâmpagos em uma pequena área indicam uma célula de tempestade, e o piloto pode navegar em torno dela. Os relâmpagos também podem ser plotados em uma tela de navegação multifuncional.
Um terceiro tipo de radar meteorológico está se tornando mais comum em todas as classes de aeronaves. Através do uso de sistemas de satélite em órbita e/ou ligações terrestres, como descrito com ADS-B IN, as informações meteorológicas podem ser enviadas para uma aeronave em voo praticamente em qualquer lugar do mundo. Isso inclui dados de texto, bem como informações de radar em tempo real para sobreposição no(s) visor(es) de navegação de uma aeronave. Os dados de radar meteorológicos produzidos remotamente e enviados para a aeronave são refinados por meio da consolidação de várias visualizações de radar de diferentes ângulos e imagens de satélite. Isso produz representações mais precisas das condições climáticas reais. Os bancos de dados do terreno são integrados para eliminar a desordem do solo. Os dados suplementares incluem toda a gama de informações disponíveis do National Weather Service (NWS) e da National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA). A figura ilustra um resumo meteorológico em linguagem simples recebido em uma aeronave juntamente com uma lista de outras informações meteorológicas disponíveis por meio de serviços de informações meteorológicas por satélite ou link terrestre.
Conforme mencionado, para receber um sinal meteorológico ADS-B, um transceptor 1090 ES ou 970 UAT com antena associada precisa ser instalado a bordo da aeronave. Os serviços meteorológicos por satélite são recebidos por uma antena adaptada à frequência do serviço. Os receptores são normalmente localizados remotamente e conectados a telas de navegação e multifuncionais existentes. Unidades de GPS portáteis também podem ter capacidade meteorológica por satélite.
