二次雷达 :询问雷达和应答雷达组成的系统

更新时间:2023-09-25 13:43

二次雷达(secondary radar)是发射信号后,接收的回波是来自目标上的发射机转发的辐射信号的一种雷达。和有源目标合作以质询应答方式工作,采用事先规定的不同的码组和频率进行询问-应答,因而能够提高回波信号功率,消除目标反射的闪烁以及地物和气象的反射干扰。在现代空中交通管制系统中采用了二次雷达,是由地面询问器和机载应答器两大部分配合使用。

二次雷达具有以下优势:应答信号一股比一次雷达的回波强得多,故当雷达设备的参最術同的情况下,二次雷达的作用距离远远大于一次雷达;发射频率和应答频率可以做得不同,有助于消除地物杂波干扰和气象反射;二次雷达中由于以应答信号作为回波,故没有回波闪烁,也不依赖于目标截面积,有利于消除跟踪时的角噪声;询问和应答划道可以分别进行编码,提高了保密性,并能提供对各个目标的识别和自动高度报告。

二次雷达在中国民航的代码有1919个,分为国际代码和国内代码。国际代码用于分配给跨飞行情报区飞行的航空器。航空器至少要在起始飞行情报区内保持该二次雷达代码,最好能保持到目的地。也可将这类二次雷达代码分配给过航或入界国际飞行的航空器。国内代码用于分配给国内或飞行情报区内飞行的航空器。

概述

也叫做空管雷达信标系统(ATCRBS:Air Traffic 监察 Radar Beacon System)。它最初是在空战中为了使雷达分辨出敌我双方的飞机而发展的敌我识别系统,当把这个系统的基本原理和部件经过发展后用于民航的空中交通管制后,就成了二次雷达系统。

管制员从二次雷达上很容易知道飞机的驾驶舱应答机代码、飞行高度、飞行速度、航向等参数,使雷达由监视的工具变为空中管制的手段,二次雷达的出现是空中交通管制的最重大的技术进展,二次雷达要和一次雷达一起工作,它的主天线安装在一次雷达的上方,和一次雷达同步旋转。

工作模式

二次雷达发射的脉冲是成对的,它的发射频率是1030MHz,接收频率是1090MHz,发射脉冲由P1、P2、P3脉冲组成,P1、P2脉冲间隔恒为2微秒,P1、P3脉冲间隔决定了二次雷达的模式。目前民航使用的是两种模式,一种间隔为8微秒,称为A模式又称为3/A模式(识别码);另一种间隔21微秒,称为C模式(高度码)。接收脉冲由16个脉冲位组成,包含目标的高度、代码等内容

二次雷达系统的另一重要组成部分是飞机上装的应答机,应答机是一个在接受到相应的信号后能发出不同形式编码信号的收音机收发机,应答机在接收到地面二次雷达发出的询问信号后,进行相应回答。这些信号被地面的二次雷达天线接收,经过译码,就在一次雷达屏幕出现的显示这架飞机的亮点旁边显示出飞机的识别号码和高度,管制员就会很容易地了解飞机的位置和代号。为了使管制员在询问飞机的初期就能很快地把屏幕上的光点和所对应的飞机联系起来,机上应答机还具有识别功能,驾驶员在管制员要求时可以按下“识别”键,这时应答机发出一个特别位置识别脉冲(SPI),这个脉冲使地面站屏幕上的亮点变宽,以区别于屏幕上的其他亮点。

发展

20世纪70年代初计算机技术和雷达结合实现了航管雷达的全自动化。这种系统把一次雷达和二次雷达的数据都输入数据处理系统,高速运转的计算机接收三个方面来的数据,第一是一次雷达的雷达信息,第二是二次雷达来的信标信息,并把它转换成数字码,第三是由航管中心输入的飞行进程数据,即飞行计划的各种数据。这个系统跟踪一架飞机时,如果它的飞行计划已经报告给航管中心,这时计算机中已经存储了有关数据,在显示屏幕上就会把这架飞机的下一步预计的位置和高度显示出来,管制员就可以完全脱离进程单,直接在雷达屏幕上得到飞机的全部有关数据。这个系统极大改善了空中管制环境,提高了管制效率。

探测距离

二次雷达探测距离一般在300~370公里。

雷达信号实际应用要考虑很多因素,比如天气因素和飞机高度的影响。远距离、低高度有时就覆盖不了。如果设备周边有障碍物(如:山)也有影响。一般说来,300公里没问题。

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