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时间:2018-08-07
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1、第七章空中交通管制应答机7.1空中交通管制雷达系统的基本工作原理7.2常规应答机的基本工作原理7.3S模式系统用途空中交通管制应答机(ATCTRANSPONDER)是空中交通管制雷达信标系统(ATCRBS)的机载设备,它的功用是与地面二次雷达相配合,向地面管制中心报告飞机的识别代码和飞机的气压高度。一、空中交通管制的概念空中交通管制:机场终端区空域的空中交通管制与航路(走廊)的空中交通管制。机场终端区的空中交通管制范围:通常为以机场为中心的大约150km范围中的空中交通管制。目的:有秩序地组织和实施空中交通,保持飞机之间的安全间隔,防止飞机相撞,同
2、时提高终端区空域的利用效率。二、空中交通管制的目的和任务:(1)保证一切飞机的飞行活动,随时受地面指挥调度的管制,严格按计划(航线和高度)飞行。(2)有效地利用空间,保证空中交通有秩序地进行。(3)保证准确与安全的导航勤务,防止飞机在空中相撞或与地面障碍物相撞。(4)提供有助于保障飞行安全的有效信息和情报,识别进入航管区域飞机的有关参数据和代号,以便及时采取必要措施。三、空中交通管制系统:广义讲,它包括地面的各种监视雷达和飞机上的应答机,以及有关的通信、导航设备,而对从事航空电子人员来说,“空中交通管制“这个术语仅狭义地单指飞机上的“空中交通管制应
3、答机”四、空中交通管制雷达系统中交通管制雷达系统包括:一次监视雷达(PSR)和空中交通管制雷达信标系统(ATCRBS)—航管二次监视雷达系统.通常,把地面二次监视雷达简称为二次雷达,而把机载应答机称为应答机。一次监视雷达PSR工作方式: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。提供信息:距离、方位一次雷达的优点:可在雷达荧光屏显示器上用光点提供飞机的方位和距离,不管飞机上是否装有应答机,都能正确地显示,故仍为空中
4、交通管制不可缺少的设备。缺点:不能识别飞机的代号和高度,且反射回波较弱,易受固定目标的干扰。二次雷达SSR美国称其为空中交通管制雷达信标系统,简称航管雷达信标系统(ATCRBS)工作方式:由地面二次雷达——询问器与机载应答器配合,采用问答方式工作。两次有源辐射:二次雷达系统必须经过两次有源辐射(询问与应答各一次),才能实现其功能。提供信息:飞机识别码、气压高度和一些紧急告警信息,如飞机发生紧急故障、无线电通讯失效或飞机被劫持等。工作频率: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
5、所说的L波段。SSR(实例)地面二次雷达与一次雷达系统在同时装备有二次雷达与一次雷达的空中交通管制系统中,通常总是使二次雷达与一次监视雷达协同工作的。二次雷达的条形天线安装在一次雷达天线上方,二者同步扫掠,见图7-1。二次雷达与一次雷达共用定时电路与显示终端,以实现同步工作。雷达信标系统简化方块图虚线表示航路管制区,双线表示航路和走廊,中央双图形表示,机场跑道位置年和方向,航路上小点代表导航台的位置,其他小点为地标。一种实际航管雷达显示器二次雷达的优点(1)不受目标有效反射面积的限制,回答脉冲比一次雷达回波强很多。(2)询问和回答信号的格式和频率是
6、不同的,消除了地面杂波和气象反射的干扰;(3)能够用事先编排好的代号为多达4000多架飞机进行准确的识别和特殊的位置识别。(4)能够提供准确的飞机即时飞行高度。(5)在收到旁瓣抑制(SLS)信号时,抑制应答机的回答,避免荧光屏上出现假信号。二次雷达的询问信号地面二次雷达发射的是射频脉冲信号。这种信号由间隔不同的脉冲对信号组成。脉冲信号的脉冲编码方式称为询问模式。A模式的询问用来识别空中飞机的代号。B模式用来识别民航飞机的代号(现尚未分配)C模式的询问用来识别飞机的高度。D模式尚未分配。ATCRBS的询问信号(模式)图中画出了一对脉冲P1与P3,实际
7、上在P1脉冲之后还有一个幅度较小的P2脉冲,它的作用将在旁瓣抑制一段中说明。模式A的脉冲间隔为8μs,C模式为21μs,各模式脉冲的脉冲宽度为0.8μs。7.1.5机载应答机的应答信号——识别码与高度码机载应答机在收到地面二次雷达的有效询问信号后,将根据询问模式产生相应的应答发射信号。当地面二次雷达所发射的是A模式的识别询问时,应答机产生识别码应答信号;对于C模式高度询问,则回答飞机的实时气压高度编码信息。有效询问信号,(1)指在规定范围中地面二次雷达的主瓣询问信号,(2)询问模式与应答机置定模式相符合,即应答机只对事先约定的识别询问模式产生识别
8、应答信号。P179图7-8高度询问模式C,在应答机控制盒上的高度报告开关(ALT)置于接通位的情况下,应答机是自动应答的。
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