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S模式是近年发展起来的一种新的空中交通监视技术,相对传统的A/C模式二次监视雷达,采用了选址询问,扩展了数据链,扩充了系统容量,降低了系统内部干扰,因而在美、欧等国家和地区得到了广泛应用,下面是为大家整理的计算机专业论文范文3000字，欢迎参考~

二次雷达S模式的关键技术

1引言

S模式是近年发展起来的一种新的空中交通监视技术,相对传统的A/C模式二次监视雷达,采用了选址询问,扩展了数据链,扩充了系统容量,降低了系统内部干扰,因而在美、欧等国家和地区得到了广泛应用,同时也是国际民航组织推荐使用的一种空管模式。而我国空管发展比较缓慢,目前还普遍使用的是A/C模式,但随着空中交通的发展,飞机密度的增加,势必也会向S模式监视系统发展。正因为我国目前还没有采用S模式,因而有关S模式的系列标准也没有颁布,系统性论述的相关文献也很少。有些文献认为,通过对传统A/C模式二次监视雷达进行简单的升级就可以实现S模式,笔者认为S模式除了在工作频点上与传统的A/C模式相同外,是完全不同的两个系统,特别是S模式的数据链功能,以及地面站的协同功能,使得S模式的控制相当复杂;同时,S模式地面二次监视雷达是一个逐步更换的过程,在实施过程中,S模式二次监视雷达必须考虑兼容现有的传统的A/C模式,因而S模式二次监视雷达必须经过全面细致的设计才可能充分发挥S模式的效能。本文主要针对实现地面二次监视雷达的关键技术进行论述。

2S模式二次监视雷达系统简述

S模式二次监视雷达系统是在传统的A/C基础上发展起来的,也是采用询问应答协同的工作方式,因而S模式二次监视雷达系统包括具有S模式能力的地面二次雷达询问机和机载应答机两部分。国际民航组织为每架飞机分配了一个唯一地址(24位地址)[1],地面站可以对飞机进行选址询问,询问发射频率为1030MHz,接收频率为1090MHz,询问上行信号如图1所示,前2个脉冲为同步脉冲,P5为询问旁瓣抑制脉冲,P6为信息脉冲,采用DPSK调制,信息位长56bit或112bit,56bit称为短信号格式,主要用于监视,112bit称为长信号格式,除用于监视外还需要传输数据信息,也就是数据链功能都采用长信号格式,其码速率为4MHz。应答下行信号如图2所示,前4个脉冲是同步脉冲,后面56个脉冲或112个脉冲也分为长格式和短格式,采用脉位调制,码速率为1MHz。国际民航组织(ICAO)附件10中分别对上行和下行定义了S模式的24种格式,其中上行格式4、5、11、20、21、24用于二次监视雷达监视系统,0和16号格式用于ACAS系统,为以后扩展保留了17种格式;下行格式中,4、5、11、20、21、24用于二次雷达监视系统,0和16号格式用于ACAS系统,17、18、19号格式用于ADS-B,其中19号格式为军用。在二次监视雷达使用的几种格式中,11号格式是全呼询问和应答,主要用于对空中目标的捕获,以获取空中目标的S模式地址,4号和5号格式主要用于监视,以替代传统的A/C模式,4号格式传输高度信息,5号格式传输编号信息,20、21号格式主要用于数据传输,同时具有监视功能,24号格式主要用于扩展通信功能。在S模式数据链的功能上主要分为通信A、通信B、通信C和通信D4种,上行20、21号格式主要用于通信A,下行20、21主要用于通信B,上行24号格式用于通信C,下行24号格式用于通信D。通信A又分为广播通信A和一般通信A,广播通信A用于地面站向覆盖范围内的空中目标发送广播信息,一般通信A用于地面站对特定的飞机发送信息;通信B又分为地面发起的通信B(GICB)、空中发起的通信B(AICB)和广播通信B等[1-2]。

3S模式二次监视雷达组成及工作原理

S模式地面二次监视雷达主要组成如图3所示,包括天线系统、发射机、接收机、信道管理器、S模式回答处理器、A/C模式回答处理器、航迹处理、数据管理以及接口管理等部分。天线系统包括∑、Δ、Ω三通道单脉冲天线,和传统A/C模式二次监视雷达一样,为了减少垂直反射的影响,采用大垂直孔径天线。由于S模式询问机需要同时发射P6脉冲和旁瓣抑制脉冲(P5脉冲),发射机需采用主、辅两个发射机,主发射机发射信号脉冲和同步脉冲,辅助发射机发射旁瓣抑制脉冲,接收机采用三通道接收,∑、Δ通道接收机配合∑、Δ单脉冲天线,实现单脉冲测角,∑、Ω实现接收旁瓣抑制功能,分别采用S模式和A/C模式两个独立的回答处理器,实时的对每次回答进行信号处理,以得到每次回答的解码值;A/C模式凝聚器主要对驻留波束内的A/C模式回答进行凝聚,剔除异步干扰等;信道管理器主要对波束内要处理的S模式询问(包括数据传输任务)以及A/C模式询问