ATC 二次雷达

二、离散选址信标系统 DABS
(二)询问信号 发送两种询问信号
1、全呼叫询问信号 ① ATCRBS ALL CALL ② ATCRBS/MODE S ALL CALL ③ ONLY ATCRBS ALL CALL
2、 DABS询问信号-MODE S 离散询问
二、离散选址信标系统 DABS 分三种
4. 所产生的应答信号是由多个射频脉冲组成的射频脉冲串， 它代表飞机的识别代码或高度信息。
5. 与此同时，向同一方位辐射的一次雷达也会接收到飞机所 产生的回波信号，它的接收机所产生的飞机视频回波信号 也同时输往数据处理与显示系统。在控制中心的圆形平面 位置显示器上的同一位置，显示飞机的一次雷达回波图像 与二次雷达系统所获得的飞机识别代码及高度信息
7.1系统概述
小结：
ATC系统由地面和机载设备配合工作
分为
一次监视雷达（PSR）是依靠目标对雷达天线所辐
射的射频脉冲能量的反射而探测目标的。
二次雷达信标系统（SSR）以询问-应答方式工作的。
SSR 分为 ATCRBS----机载-ATC应答机
（A/C模式）
载- S模式应答机
DABS----机
（兼容A/C模式）
接收后，自动回答飞机高度或识别码 ，经译码后，在地面管制人员的荧光 屏上显示飞机方位、距离、高度和识 别码。
测距：用询问脉冲与应答脉冲之间的延时 来求。
方位：地面发射窄波束，进行360度扫掠 ，当波束照射到飞机时，接收到应答信号， 此时天线转角与荧光屏上扫描同步转动，这 样就将天线转角显示在荧光屏上了。
发射机
MODE S应答机的信号交连
L波段设备的相互抑制
一、 S模式应答机功用---机载设备
1、具有A/C模式应答机的所有功能 2、具有选择地址的能力 3、具有空中数据交换能力
二、离散选址信标系统 DABS
Discrete Address Beacon System (一)基本思想
每架飞机赋予一个不同的地址，通 过 点名方式进行问答。
用24位表示飞机的识别码，即 224=4096*4096约为16,000,000种编码， 可以为世界上每一架飞机提供一个唯一 的识别码（地址码）。可单独询问某架 飞机，并得到其一对一的应答信号。
DPSK信号解调器的基本原理
发射机
由信号和信息处理器产生的应答信息输 往发射机，产生应答数据字组及前导脉 冲。
发射机中的1090 MHz振荡器产生的1090 MHz射频信号，在功率放大电路中由调 制信号调制为编码射频脉冲信号或S模 式的数字式应答信号，并放大到足够的 射频功率，通过所选择的天线发射。
二、离散选址信标系统 DABS
兼容的A/C和MODE S 询问和应答信号
二、离散选址信标系统 DABS
二、离散选址信标系统 DABS
（四）、S模式应答机系统的基本工作
1、全呼叫询问 2、点名询问
二、离散选址信标系统 DABS
（四）、S模式应答机系统的基本工作 • 离散寻址信标系统地面询问机首先对其管辖范围内的所有飞
基本原理是---比较P1 P2脉冲幅度 P1《=P2时，应答机不应答； P1》=P2 6db时，应答机完全应答。
二、 询问信号
二、 询问信号
波瓣 P2波瓣
三、 应答信号
◆ A/C模式应答机 功 用—发射应答信号 报告飞机编码 报告飞机高度 报告 特殊编码
三、 应答信号
1、应答信号组成 框架脉冲F1、F2，12个信息脉冲和SPI脉冲
• 地面询问机确定了S模式应答机的位置和地址后，就切断全 呼叫询问，而以带有飞机字段的S模式询问格式对飞机作点 名式询问。被点名飞机以S模式询问格式进行回答。回答飞
三、 S模式应答机原理方框图
7.3 小结
DABS地面站发射的信号：
呼叫信号
1. Atc/mode s 全呼叫信号 PAM
2. Atc只呼叫信号 PAM
P1、P3由方向性天线发射； P2由全向天线发射，
2、询问模式：P1和P3的间隔时间决定 军用： 模式1---3μs
模式2---5μs 民用：模式31A--8μs
模式31B--17μs 模式31C--21μs 模式31D--25μs 3、P2的作用—用于旁瓣抑制
模式划分图
二、 询问信号
P2的作用— P2幅度大于主波瓣最大旁瓣幅度SLS。当接收到旁瓣询 问时，应答机不应答SLS。
四、ATC系统的组成
四、ATC系统的机载设备组成
四、ATC系统机载设备的组成
控制面板
四、ATC系统机载设备的组成
控制面板
四、ATC系统机载设备的组成
四、Aຫໍສະໝຸດ BaiduC系统机载设备的组成
ATC应答机
四、ATC系统机载设备的组成
应答机功能框图
四、ATC系统机载设备的组成
接收电路
四、ATC系统机载设备的组成
管制人员获得飞机的方位 距离 高度 识
7.2空中交通管制雷达信标系统 ATCRBS
一、组成及工作过程
• 系统工作概况
1. 编码器的控制下，产生一定模式的询问脉冲对信号， 2. 通过条形方向性天线辐射。 3. 在其天线波束照射范围内的机载应答机对所接收到的询问
信号进行接收处理与译码识别，如果判明为有效的询问信 号，则由应答机中的编码电路控制发射电路产生应答发射 信号发射。
二、离散选址信标系统 DABS
（三）应答信号
应答信号有两对前导脉冲，两对脉冲相距3μs，每对 脉冲的两个脉冲之间的间隔 为1μs。前导脉冲的宽 度均为0.5μs。应答数据字组也是由 56位或112位数 据组成的。数据字组的始端距第一个前导脉冲8μs。 和询问数据字组不同的是，应答数据字组采用脉冲位 置调制（PPM）方式
3. mode s 只呼叫信号
PAM
询问信号---DABS离散询问信号 DPSK
S mode 应答机的应答信号 PPM
7.4 TPR-720
电路组成
S模式应答机由接收机、发射机、处理器和输入/ 输出等电路组成。
这种应答机是和现行的 ATCRBS是兼容的，因此， 它的接收机应既能接收A、C模式的询问信号，又 能接收S模式的询问信号。
距离
进行管制。需要知道
高度
7.1系统概述
2. ATC系统组成及分类
地面设备：
PSR
SSR
▪ ATCRBS
A模式 C模式
▪ DABS
S模式 ）
同样采用 询问应答式
机载设备： 机载应答机
--A/C模式应答机
--S模式应答机
（兼容A/C模式
7.1系统概述
一次监视雷达（PSR）是依靠目标对雷 达天线所辐射的射频脉冲能量的反射而 探测目标的。一次监视雷达的天线以一 定速率在360°范围内旋转扫掠，把雷 达发射信号形成方向性很强的波束辐射 出去。监视空域中的飞机被雷达波束所 照射后，形成反射回波。雷达天线接收 回波能量，通过进一步的处理以获得目 标的距离、方位信息，以监视终端空域 中飞机的存在及活动情况。
二、离散选址信标系统 DABS
S模式数据字组采用差分相移键控 （DPSK）调制。这种调制方法是用码位 中载波信号的不同相位差值来表示二进 制信息“1”和“0”的。在数据字的每个 0.25μs的码位中，如果在一个数据位 的载波相位翻转位置前后载波的相位翻 转了180°，则该数据位就是二进制数 “1”；如载波相位在相位翻转位置处不 发生相位变化（相位差为零），则该数 据位就是二进制数“0”。
四、ATC系统机载设备的组成
应答机的信号交连
五、 ATCRBS的缺点
异步应答干扰 在雷达探测范围内的所有飞机都会产
生应答信号，地面接收机可能收到并非 所需的应答。 同步串扰
当两架飞机离地面站有相同的距离时 ，其应答信号会同时被地面接收机接收 到，而产生相互干扰。
7.3mode s 系统 DABS---S模式应答机
接收机部分
接收机部分由双通道的接收机、视 频处理器和DPSK解调器组成。
（1）接收A、C模式询问：由接收机和 视频处理通道进行处理，然后加至信号 和信息处理器进行处理。
（2）接收S模式询问：则只经接收机选 择电路输入DPSK解调器进行解调，然后 再由信号和信息处理器进行处理。
接收机部分
信号处理器和输入/输出
译码器电路
四、ATC系统机载设备的组成
编码器电路
四、ATC系统机载设备的组成
发射电路
调制器：形成幅度约为95 V的具有足够功率的调制脉冲 ，加到功率振荡器 的控制栅极，以控制振荡器产生振荡。
脉冲功率振荡器：应用超高频金属陶瓷三极管与同轴谐振腔来组成L波段的 脉冲功率振荡器。三极管的阳极接至 1800 V直流电源。由调制器输出的调 制脉冲通过滤波器加至栅极。谐振腔内产生的射频脉冲振荡能量，通过同轴 线输往环流器的输入端，再输往天线辐射。
2、飞机代码的编码格式 A4A2A1 B4B2B1 C4C2C1 D4D2D1 第一位 第二位 第三位 第四位
2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2＝4096 飞机编码---识别码-来自机载控制盒 缺 点：容量不足
三、 应答信号
3. 高度码 （-1000~126700ft，每100ft） D1D2D4A1A2A4B1B2B4C1C2C4 4. 三个特殊编码 7500，7600，7700
机做一个全呼叫询问；--意在让所有应答机报个模式
• A/C模式应答机以A/C模式回答； S模式应答机以S模式回答 ;
• 地面询问机收到回答信号后，确定飞机方位，并对回答信号 做处理；—A/C模式信号：显示飞机代号/高度、位置； S模 式信号：回答信号是飞机的地址
• 对于S模式应答机回答的信号，地面询问机把回答信号中的 地址和位置飞别存入存储器，并核实确是本询问站所负责管 辖的飞机，则把这些飞机的位置和地址分别编入到各个飞机 点名的字段内，并把这些信息送到邻近空域管制台。
二、离散选址信标系统 DABS ATCRBS／S模式全呼叫
二、离散选址信标系统 DABS
仅ATCRBS呼叫
二、离散选址信标系统 DABS
ATCRBS ALL CALL
二、离散选址信标系统 DABS
DABS询问信号-MODE S 离散询问
二、离散选址信标系统 DABS
DABS询问信号-MODE S 离散询问（DPSK）
区别： ATCRBS---地面台对周围所有飞 机都发出相同的询问，所有飞机均应答 ，即一问多答，容易产生同步混淆。 DABS---每架飞机的mode s 应答机均分配一个24位地址码，询问 器按飞机地址询问，由此产生应答，即 一问一答。这样就不会产生同步混淆。
7.1系统概述
7.1系统概述
3. 系统的工作 地面台发射询问编码信号，应答机
在完成模式识别及其它处理后，信号和信息处理 器将应答数据（飞机识别信息或气压高度信息） 输送给调制器，再由调制器控制发射机产生相应 的射频编码脉冲应答信号，其工作过程与现行的 ATCRBS应答机相同。
对于S模式询问信号，经 DPSK解调器解调信息在 输往发射机的同时，还经输入/输出电路输往其它 机载电子系统。DABS信息处理器还产生天线控制 信号加至天线转换电路，以选择上、下天线中的 一部来发射应答信号。
7.1系统概述
二次雷达信标系统是以询问-应答方式 工作的。二次监视雷达的发射信号频率 与接收频率不等，其询问发射频率为 1030MHz，接收频率则为1090MHz。这就 是通常所说的L波段。
SSR 分两类 ATCRBS DABS
7.1系统概述
ATCRBS和DABS的机载设备的兼容性：
mode s 应答机能接收ATCRBS 询问脉冲并产生应答。 DABS的某些询问方式ATCRBS应答机能接收并做出应答。
第七章 空中交通管制应答机
ATC TRANSPONDER
为了保障飞机在繁忙空域中飞行和进 近着陆过程中的安全，正确实施空中交 通指挥，必须设法了解和掌握一定空域 中飞机的位置、高度及其运动态势。
7.1系统概述
一、ATC系统 1. 任务
起飞和着陆
进港和出港
地面管制人员对飞机
按规定航路飞行
飞机的 方位
雷达信标系统简化方块图
系统所能提供的信息：
飞机的距离与方位信息； 目标的识别信息，即飞机（军用或民用）的代码
； 飞机的气压高度信息； 一些紧急告警信息，如飞机发生紧急故障、无线
电通讯失效或飞机被劫持等。
二、 询问信号
询问信号 模式划分依据图
二、 询问信号—地面发射
1、组成：P1、P2、P3脉冲