《空管监视系统》ppt课件

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1、第五章空管监视系统5.1雷达监视原理5.2自动相关监视系统（ADS）5.3ADS与雷达数据融合处理5.4广播式自动相关监视系统（ADS-B）第五章空管监视系统5.1雷达监视原理5.2自动相关监视系统（ADS）5.1雷达监视原理RADAR（RAdioDetectionAndRanging）任务：发现目标，测量目标种类：一次监视雷达和二次监视雷达一次监视雷达是反射式雷达二次雷达也叫空管雷达信标系统收发转换开关发射机定时器显示器接收机天线控制装置天线5.1雷达监视原理一次雷达工作方式：雷达发射无线电波，经空间传

2、播至目标，目标被电波照射后辐射二次电波并沿雷达发射反方向返回，雷达接收机接收返回信号，确定目标位置。一次雷达在显示目标时，目标大小和亮度受到目标和天线间距、大气相对传导性、目标的雷达截面积、地面杂波等等因素影响，并且无法识别目标身份，难以满足空中交通管理要求。5.1雷达监视原理二次雷达工作方式：由地面询问机和机载应答机配合而成，采用的是问答方式。地面二次雷达发射机发射1030MHz的脉冲信号，向机载设备发出询问；机载应答机接收到有效询问信号后产生相应的频率为1090MHz的应答信号并向地面发射。地面接收机

3、接收到应答机信号，经过计算机系统处理后获得所需信息。5.1雷达监视原理二次雷达系统相对一次雷达的特点发射功率较小二次雷达的工作与飞机的反射面积无关，对同样工作距离，二次雷达地面发射功率比一次雷达小得多。不存在目标闪烁现象二次雷达回波是由机载应答机主动辐射的信号形成，不是目标反射能量形成，因而与目标的反射面积无关，回波不会由于目标姿态变化及散射而忽强忽弱，避免闪烁现象。5.1雷达监视原理二次雷达系统相对一次雷达的特点干扰杂波较少二次雷达系统的接收频率和发射频率不同，各种地物、气象目标对1030MHz发射的反

4、射信号，不会被1090MHz的接收机所接收，基本上没有上述杂波干扰。提供的信息丰富距离和方位信息飞机代码信息飞机气压高度信息5.1雷达监视原理二次雷达发射成对脉冲，不同时间间隔确定不同工作模式民航目前使用A、C模式，新航线系统出现S模式5.1雷达监视原理二次雷达系统的应答机在接收到询问信号后发出不同形式的编码信号应答信号是一个脉冲序列，它的第一和最后一个脉冲标分别标识起始与终止，除中间一个脉冲备用外，其余12个脉冲组成一个八进制编码系统，形成一个4位数编码。A模式询问脉冲，应答代表飞机识别号码C模式询问脉

5、冲，应答代表高度5.1雷达监视原理应答脉冲序列应答码A模式下结论：飞机的标识号为64575.1雷达监视原理旁波瓣干扰问题二次雷达的旋转天线在发出信号时，主波从正前方发出，同时在主波周围发射低能量旁波瓣，如果应答机对这些波瓣应答，会出现假信号。设置一根全向天线，在询问脉冲对的第一个脉冲后2μs发出脉冲，强度与脉冲对相等，如果应答机接到3个脉冲强度相等，表明收到的是主波瓣的信号，给予回答；如果收到的信号中，中间一个强而前后弱，表明收到的是旁波瓣的脉冲，不予回答，从而避免干扰。5.1雷达监视原理旁波瓣抑制图示5

6、.1雷达监视原理应答信号混叠问题在询问信号作用范围内的飞机，会对询问信号做出近似同步的应答，在显示上造成应答信号混叠原因：询问应答信号过于简单；未指明对哪架飞机询问S（选择）模式二次雷达有效地解决该问题5.1雷达监视原理在一般二次雷达的应答信号中，可以容纳的飞机标识号最多为212=4096。S-SSR的询问信号格式：在询问脉冲对之后，有一个时间长度为15或29μs的数据块，相应的包含56比特或112比特，24比特用来表示飞机标识号，可以容纳的飞机数为224=16777216（1677万）。5.1雷达监视原

7、理雷达管制的发展尽管A/C模式二次雷达系统已经使雷达管制员能知道飞机的代号和高度，但是对于飞机的飞行计划依然要依靠飞行进程单来实现，这种雷达管制为半雷达管制，在20世纪70年代后二次雷达系统使用了计算机，才实现了全自动化。20世纪70年代初计算机技术和雷达结合实现了计算机化的雷达系统。该系统把一次雷达和二次雷达数据都输入数据处理系统，计算机接收三个方面来的数据，分别为一次雷达信息、二次雷达信息、航管中心输入的飞行计划。管制员可以在雷达屏幕上得到飞机全部有关数据。5.1雷达监视原理对一个管制中心的管制空域，

8、一般多部雷达才能覆盖该空域，一个飞行目标往往同时被几部雷达所捕获雷达数据处理系统（RDP）和雷达前端处理器（RFP）可对多雷达航迹环境进行处理：处理输入的雷达数据监测输入线路的质量从C模式获取高度航迹多雷达航迹的融合处理告警功能（冲突、最低安全高度、危险区等）航迹与飞行计划集成5.1雷达监视原理-利用雷达的空中交通管制目标的识别和移交目标的识别一次雷达：飞机起飞离场后雷达就开始跟踪，驾驶员通过指定点时报告位置，管制员在屏幕上核