第6二次监视雷达38页PPT

导航原理与系统NavigationPrinciplesandSystems倪育德中国民航大学第6章二次监视雷达6.1概述6.2SSR的工作过程NavigationPrinciplesandSystems6.3SSR机载应答机中国民航大学CAUC6.1概述一、SSR的发展历史上世纪六十年代中期出现SSR，当时叫“敌我识别器（IFF）”；SSR是ICAO的标准监视系统；SSR的装备量在世界范围内呈上升趋势。SSR是高精度的近程脉冲（时间）测距/测向系统，它是构成现代空中交通管制的重要监视系统。中国民航大学CAUC6.1概述二、SSR可以获得的主要信息飞机的距离和方位；飞机的识别代码；飞机的气压高度；飞机紧急告警信息，如飞机发生紧急故障、无线电通信失效、飞机被劫持。中国民航大学CAUC6.1概述三、PSR与SSR主要性能比较一次监视雷达（PSR）二次监视雷达（SSR）在作用距离相同时，辐射功率大在作用距离相同时，地面SSR系统辐射功率小得多干扰杂波较多干扰杂波较少存在目标闪烁现象不存在目标闪烁现象不能识别飞机能识别飞机不能获得飞机高度信息能获得飞机高度信息提供的方位精度较高提供的方位精度较差中国民航大学CAUC6.1概述四、SSR的发展趋势A/C模式或S模式的SSR用作终端区和高密度陆地空域的监视；自动相关监视（ADS）用在其他空域，最终将普遍使用ADS，并且可以和SSR重叠；一次监视雷达（PSR）将逐步消失。中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程一、工作框图（1）定时脉冲发生器编码器发射机接收机发射机译码器编码器发射机显示器一次雷达高度信息识别信息RF询问RF应答地面询问机机载应答机f问=1030MHz，f答=1090MHz。采用视距传播方式，垂直极化。P问=2000W，P答=700W，作用距离R=200nm询问机天线的旋转周期T=4~15s中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程一、工作框图（2）图7-13应答机天线SSR询问机及其天线系统SSR应答机天线系统中国民航大学CAUC二、询问模式（1）模式用途用户5ms2ms3ms21ms8ms17ms25msP1P2P3特性1识别军用2识别军用3/A识别军/民用B识别民用（主要用于欧洲）C高度民用D未用民用P2：旁瓣抑制脉冲CAAC：使用A、C模式6.2SSR的工作过程中国民航大学CAUC二、询问模式（2）6.2SSR的工作过程每个脉冲的宽度为：0.80.1ms采用每组二重模式的询问方式，两种模式以1:1或2:2或2:1的比例交替询问。询问重复频率询问重复频率主要取决于SSR的作用距离，同时与应答机所能承受的最大应答率有关。询问重复频率一般为150~450Hz。中国民航大学CAUC三、应答信号（1）6.2SSR的工作过程1.应答信号格式（1）F1C1A1C2A2C4A4XB1D1B2D2B4D4F20.45ms1.45ms2.9ms4.35msSPI20.3msF1、F2为帧脉冲，它们总是存在的。SPI为特殊位置识别脉冲，只有按下应答机控制盒上的相应按纽才会产生SPI脉冲。每个脉冲的宽度为：0.450.1ms中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（2）1.应答信号格式（2）总共可以组成4096个独立的应答码。飞机的识别代码紧急代码飞机气压高度代码•7500－表示飞机被劫持•7600－表示无线电通信失效•7700－表示飞机发生危急故障中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（3）2.飞机识别代码的编码（1）F1C1A1C2A2C4A4XB1D1B2D2B4D4F20.45ms1.45ms2.9ms4.35msSPI20.3ms飞机识别代码：ABCDAA1A2A4BB1B2B4CC1C2C4DD1D2D4脉冲权值中国民航大学CAUCA=3A1=1A2=1A4=06.2SSR的工作过程三、应答信号（4）2.飞机识别代码的编码（2）[例]飞机的识别代码为3570，画出应答码的帧结构。B=5B1=1B2=0B4=1C=7C1=1C2=1C4=1D=0D1=0D2=0D4=0F1C1A1C2A2C4A4XB1D1B2D2B4D4F2中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（5）2.飞机识别代码的编码（3）[例]飞机识别代码的帧结构如图所示，则飞机的识别代码是什么？F1C1A1C2A2C4A4XB1D1B2D2B4D4F2A=4A1=0A2=0A4=1B=7B1=1B2=1B4=1C=2C1=0C2=1C4=0D=2D1=0D2=1D4=0飞机识别代码为：4722中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（6）3.飞机高度代码的编码（1）F1C1A1C2A2C4A4XB1D1B2D2B4D4F20.45ms1.45ms2.9ms4.35msSPI20.3ms飞机高度代码：DABCC1C2C4DABCD1D2D4A1A2A4B1B2B4中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（7）3.飞机高度代码的编码（2）ICAO规定的高度编码范围为-1000~126700ft（-304~37000m），编码增量为100ft。实际上，民航所使用的高度范围为-1000~62700ft（-304~19111m）就够了（编码增量为100ft），故D1=0，D2=1。C1C2C4DABCD1D2D4A1A2A4B1B2B4第一组第二组第三组00中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（8）3.飞机高度代码的编码（3）C1C2C4DABCD1D2D4A1A2A4B1B2B4第一组第二组第三组00高度码D4A1A2A4B1B2B4C1C2C4码制格雷码格雷码五位循环码可编码组8165增量（ft）8000500100用途高度范围500ft增量100ft增量中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（9）3.飞机高度代码的编码（4）00000001001100100110011101010100000-1000-500050010001500200025000011450014000135001300012500120001150011000011150001550016000165001700017500180001850001030500300002950029000285002800027500270001103100031500320003250033000335003400034500111465004600045500450004450044000435004300010147000475004800048500490004950050000505001006250062000615006100060500600005950059000对应高度A4B1B2B4D4A1A2中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（10）3.飞机高度代码的编码（5）11001101111111101010101110011000000300035004000450050005500600065000011050010000950090008500800075007000011190001950020000205002100021500220002250001026500260002550025000245002400023500230001103500035500360003650037000375003800038500111425004200041500410004050040000395003900010151000515005200052500530005350054000545001005850058000575005700056500560005550055000对应高度A4B1B2B4D4A1A2中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（11）3.飞机高度代码的编码（6）第二组高度编码增量为1000ft第二组高度编码增量为500ftC1C2C4C1C2C4100+200001110+1000110100010011-100110001-200100附加高度（ft）中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（12）3.飞机高度代码的编码（7）飞机高度代码的编码方法：若高度值可以写成形式：N11000N2100（N1为0，1，2，…；N2为0，1，2），则按前表确定第一、第二组编码（即D4A1A2A4B1B2B4的编码），而第三组编码C1C2C4则用前表左侧1000ft栏的编码。若高度值可以写成形式：N3500N2100（N3为0，1，2，…；N2为0，1，2），则按前表确定第一、第二组编码（即D4A1A2A4B1B2B4的编码），而第三组编码C1C2C4则用前表右侧500ft栏的编码。中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（13）3.飞机高度代码的编码（8）[例]设高度为28200ft，确定其编码。28200ft=281000+200ft，D4A1A2A4B1B2B4的编码为：0100111；C1C2C4的编码为：100D4A1A2A4B1B2B4C1C2C4010011110028000ft200ft=28200ft+中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程三、应答信号（14）3.飞机高度代码的编码（9）[例]设高度为28400ft，确定其编码。28400=28500-100=57500-100，D4A1A2A4B1B2B4的编码为：0100110；C1C2C4的编码为：110D4A1A2A4B1B2B4C1C2C4010011011028500ft100ft=28400ft-F1C1A1C2A2C4A4XB1D1B2D2B4D4F2中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程四、PPI显示画面（1）平面位置显示器（PPI）显示的主要内容包括：飞机位置（距离、方位）显示：将距离和方位数据显示在距离方位线的端点，用飞机符号或其他符号表示飞机所在位置。在所选定的飞机位置符号附近显示如下数据标牌：飞机识别代码或飞机呼号飞机气压高度特殊显示：飞机紧急情况显示（用“闪亮”方式显示飞机符号和标牌。航迹显示：用出现在飞机符号后面的一串亮点来显示飞机的航迹。中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程四、PPI显示画面（2）4626···325···020···1257···7600···022（闪亮）飞机代码飞机高度（32500ft）中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程四、PPI显示画面（3）图7-4一种实际航管雷达显示画面中国民航大学CAUC五、旁瓣抑制（1）6.2SSR的工作过程NWNIII主瓣扫略到飞机旁瓣I扫略到飞机旁瓣II扫略到飞机q中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程五、旁瓣抑制（2）辐射P1、P3辐射P2中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程五、旁瓣抑制（3）辐射P1、P3辐射P22msP1P2P32msP1P2P3中国民航大学CAUC6.2SSR的工作过程五、旁瓣抑制（4）辐射P1、P3辐射P22msP1P2P32msP1P2P3不应答0dB9dB应答不应答模糊区0P1/P29dB1应答概率模糊区P2P1，应答机不应答P1P29dB，应答机应答中国民航大学CAUC一、系统组成（1）6.3SSR机载应答机应答机1应答机2控制盒测距机1大气数据计算机大气数据计算机测距机2发射抑制发射抑制····1.机载应答机系统中国民航大学CAUC一、系统组成（2）6.3SSR机载应答机2.典型应答机中国民航大学CAUC一、系统组成（3）6.3SSR机载应答机3.应答机天线图7-13应答机天线中国民航大学CAUC一、系统组成（4）6.3SSR机载应答机4.控制盒面板中国民航大学CAUC二、应答机工作过程6.3SS