空中交通控制是从20世纪20年代开端施行的。它的根底是环绕无线电通信建立起来的程序控制。其时控制员看不到飞机实践的运作状况,直到雷达被引人空中交通控制后才使空中交通控制的相貌产生了巨大的改变。
雷达是在第二次世界大战中发展起来的一种军用技能。战后它被移植到民用航空中运用。物理学家很早就知道无线电波和光相同都是电磁波,互相有着相同的物理特性。它们遇到妨碍时会产生反射。运用波长在1米以下的无线电波产生的脉冲波用高能定向发射,遇到前方物体后,就会被反射回来。尽管反射波的能量大大小于发射波,但用很活络的接纳机可以收到反射的信号。测出电波从发射到收到的时刻,在最近一段时刻内,电波走完从发射机到被测物之间的来回旅程。用上述时刻与光速相乘再被2除就得出了前方物体到发射机之间的间隔。一台雷达主要由发射部分、接纳部分和天线组成。天线的作用是把发射的电波聚集成平行波束,然后定向发射出去,也把收到的反射波馈送到接纳机中,然后显现在屏幕上。收发机只能勘探天线对准的方向。假如想勘探周围360度各个方向的状况,天线就要不停地滚动。在雷达的显现屏幕上会显现出一条滚动的光线,这条光线表明正在滚动的天线。被测物体在屏幕上是一个光点,屏幕的中心是雷达地点的方位。依据光点在屏幕上的方位就可以取得被勘探物体的方位和间隔。
雷达被引进到民用航空之后,使控制员能“看”到飞机,知道飞机在什么主位、离他有多远。这种雷达只能监督飞机的活动,而要想用它来精确地指挥飞机飞翔仍是远远缺乏的。在民航业界把这种雷达叫做一次雷达或监督雷达。尔后20年左右,又研制出一套和一次雷达配套运用,能分辩飞机编号、飞翔高度和速度的雷达信号体系,它被称做空管雷达信标体系,也叫做二次雷达。二次雷达是一个地上和机上设备连成一体的体系。作业时,由地上体系发射出一个脉冲问询信号。当飞机上装载的应答机收到这个信号后,主动宣布一个编码答复信号,编码中包含着飞机的编号、高度、速度。地上设备收到这个信号后,把它叠加显现到一次雷达屏幕上代表飞机的光点周围。控制员从雷达屏幕上就能全面地把握这架飞机的飞翔动态。运用二次雷达时,飞机上有必要装有相应的应答机,不然飞机不会对二次雷达的信号产生反响。二次雷达有必要与一次雷达配套运用,不然所获信息没有实用价值。