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,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,北京航空航天大学,20,20,BUAA,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 雷达系统,2010.12.13,1,第七章 雷达系统2010.12.131,主要内容,概述,雷达基本原理,机载气象雷达,空管雷达系统,2,主要内容概述2,5.空管雷达系统(1),空中交通管制雷达可分为,一次监视雷达,(,PSR,)和,二次监视雷达,(,SSR,)，将二次监视雷达与一次监视雷达集成在一起可形成一体化的,空管雷达系统,。,一次监视雷达依靠目标对雷达发射信号的反射回波发现目标并对目标定位。,二次监视雷达,依赖机载应答机,，通过接收目标的应答信号发现目标并对目标定位和识别。,3,5.空管雷达系统(1)空中交通管制雷达可分为一次监视雷达(,一次雷达与二次雷达,4,一次雷达与二次雷达4,5.1 空管一次雷达(1),一次监视雷达系统,地面一次监视雷达系统包括工作于L波段和S波段的,航路监视雷达,、,机场监视雷达,。,雷达天线以一定速率在360度范围内旋转扫掠，把雷达发射信号形成方向性很强的波束辐射出去，同时接收由飞机机体反射的回波能量，,获取飞机的距离、方位等信息,。,5,5.1 空管一次雷达(1)一次监视雷达系统5,5.1 空管一次雷达(2),航路监视雷达,（RSR）,一种远程雷达，,作用距离约为300500km,，主要用于监视连接各机场之间的航路和航路外的飞机活动情况，为空管部门实时提供在其管辖范围内的飞机活动情况，实现,区域管制,。,6,5.1 空管一次雷达(2)航路监视雷达（RSR）6,5.1 空管一次雷达(3),空管人员根据空中情况，,监视飞机之间的安全间隔,，检查是否有发生两机相撞的可能。如发现有危险事故征候，则对驾驶员发出指令，以避开冲突，从而保证航路飞行的安全，,提高航路利用率,。,此外，确定迷航飞机的位置和,协助飞机绕过天气恶劣的区域,。,7,5.1 空管一次雷达(3)空管人员根据空中情况，监视飞机之间,5.1 空管一次雷达(4),机场监视雷达,（ASR）,一种近程雷达，用于探测,以机场为中心，半径为,100150km范围内,的飞机活动情况。一般与二次雷达配合使用。,即时提供机场管制空域内的,气象数据,。,8,5.1 空管一次雷达(4)机场监视雷达（ASR）8,5.1 空管一次雷达(5),空管人员根据机场监视雷达提供的情况，并根据飞机的请求和各飞机之间应保持的安全间隔，实施,机场终端的交通管制,。,在能见度很差的情况下，可大大减少飞机起飞和着陆的时间间隔，,提高起飞和进场着陆的效率,，提高机场飞行密度，保证飞行安全。,9,5.1 空管一次雷达(5)空管人员根据机场监视雷达提供的情况,5.1 空管一次雷达(6),机场监视雷达相对航路监视雷达的特点：,更高的,分辨率与精度,；,更高的,数据更新率,；,更多的,目标处理能力,；,更复杂的,杂波环境下检测目标,的能力。,10,5.1 空管一次雷达(6)机场监视雷达相对航路监视雷达的特点,5.1 空管一次雷达(7),机场场面监视雷达,飞机一旦着陆，还需滑行或牵引至适当的停机位置。在恶劣天气条件下，驾驶员希望得到指示，由此产生场面监视雷达的概念。,场面监视雷达能,提供机场上地面目标的平面位置图,。,11,5.1 空管一次雷达(7)机场场面监视雷达11,5.2 空管二次雷达(1),二次监视雷达系统,相对一次雷达而言。对空管区域内的,有源反射目标,实现监测，而一次雷达用于监测,无源反射目标,。,12,5.2 空管二次雷达(1)二次监视雷达系统12,5.2 空管二次雷达(2),二次监视雷达系统,工作于L波段，由地面二次雷达（即,询问器,）与机载,应答机,配合，采用问答方式工作：地面二次雷达发射机产生,询问脉冲,信号由天线辐射出去；机载应答机在接收到有效询问信号后产生相应的,应答发射信号,；地面二次雷达接收机接收到这一应答信号后，进行一系列处理获得所需的,飞机代码,等信息。,13,5.2 空管二次雷达(2)二次监视雷达系统工作于L波段，由地,5.2 空管二次雷达(3),空管二次雷达系统又称空中交通管制雷达信标系统，是保证空中交通安全与畅通的主要工具。,空中交通管制,应答机,是空管二次雷达系统的机载设备，与地面二次雷达配合工作，其作用是向地面管制中心报告飞机的,识别代码、飞机的气压高度,及一些特殊代码。在现代飞机上，它是,机载防撞系统,的主要组成设备之一。,14,5.2 空管二次雷达(3)空管二次雷达系统又称空中交通管制雷,空管二次雷达系统,15,空管二次雷达系统15,5.2.1 系统概况(1),二次雷达发射机在编码器控制下，产生一定模式的,询问脉冲对,信号，并通过它的条形方向性天线以,1030MHz频率,辐射。天线波束的方向与一次雷达协调一致，发射时刻也,与一次雷达同步,。,16,5.2.1 系统概况(1)二次雷达发射机在编码器控制下，产生,5.2.1 系统概况(2),询问信号的格式,由三个脉冲组成，其中,和 为信息脉冲对，为,旁瓣抑制脉冲,，用来抑制应答机对旁瓣询问的回答。,询问信号,P1,P2,P3,P1,P2,P3,17,5.2.1 系统概况(2)询问信号的格式询问信号P1P2P3,5.2.1 系统概况(3),旁瓣抑制,以方向性天线发射大功率的 和 脉冲，由,全向天线,在 脉冲前沿后,2 以较小功率发射 脉冲，其功率强度,将方向性天线的旁瓣覆盖,。,当飞机处于方向性天线主波束方位上，应答机接收到的 和,脉冲幅值,大，脉冲幅值小；反之，则 比 的脉冲幅值大。,应答机将,对脉冲幅值做出比较,。,18,5.2.1 系统概况(3)旁瓣抑制18,5.2.1 系统概况(4),询问模式,根据 和 询问脉冲对间隔时间的不同，构成4种询问模式。一般只用A和C。,询问模式,询问民航飞机的代码,询问空中飞机的代码,询问飞机高度,保留,19,5.2.1 系统概况(4)询问模式询问模式询问民航飞机的代码,5.2.1 系统概况(5),在其天线波束照射范围内的,机载应答机,对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,1090MHz频率,的应答信号，所产生的,应答信号,是由多个射频脉冲组成的,脉冲串,，代表飞机的代码或高度信息。,20,5.2.1 系统概况(5)在其天线波束照射范围内的机载应答机,5.2.1 系统概况(6),应答信号的格式,应答脉冲串由帧脉冲 和 ，信息脉冲及,SPI,特殊位置识别脉冲,等组成。,应答信号,21,5.2.1 系统概况(6)应答信号的格式应答信号21,5.2.1 系统概况(7),无论应答码的内容如何，,帧脉冲,和 始终存在，间隔固定；信息脉冲最多为12位（脉冲存在表示1，脉冲不存在表示0）；X脉冲为保留位；SPI脉冲只在响应地面的要求，按下应答机控制盒上的识别按钮后才产生，,SPI脉冲的出现可使地面显示终端上显示的该机图像、标识等更醒目,。,飞机代码与飞行高度的编码格式,22,5.2.1 系统概况(7)无论应答码的内容如何，帧脉冲,应答脉冲串（飞机代码3342）,23,应答脉冲串（飞机代码3342）23,高度增量500ft格雷编码表,24,高度增量500ft格雷编码表24,5.2.1 系统概况(8),应答信号被地面二次雷达天线接收后，经过接收电路、译码电路的处理，将所获得的信息,输往空管系统的数据处理与显示系统,。,与此同时，向同一方位辐射的一次雷达也会接收到飞机产生的回波信号，它的接收机所产生的视频信号也同时输往数据处理与显示系统。在控制中心的平面位置显示器上的同一位置，产生的,一次雷达回波图像,与,二次雷达获得的飞机代码及高度信息,。,25,5.2.1 系统概况(8)应答信号被地面二次雷达天线接收后，,5.2.1 系统概况(9),空管二次雷达系统可获得的信息包括：,飞机的,距离与方位,信息；,飞机代码,；,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、飞机被劫持等。,26,5.2.1 系统概况(9)空管二次雷达系统可获得的信息包括：,5.2.1 系统概况(10),地面二次雷达显示,27,5.2.1 系统概况(10)地面二次雷达显示27,5.2.2 空中交通管制应答机(1),A/C模式应答机系统框图,28,5.2.2 空中交通管制应答机(1)A/C模式应答机系统框图,5.1.2 空中交通管制应答机(2),应答机用于,接收,地面雷达系统的,询问信号,，并向地面雷达,发射,代表飞机代码和高度的脉冲码等信号；,天线用于发射应答信号和接收询问信号；,控制盒用于系统控制，选择飞机代码和报告飞行高度。,29,5.1.2 空中交通管制应答机(2)应答机用于接收地面雷达系,应答机控制盒面板,30,应答机控制盒面板30,
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