s模式雷达技术在空管自动化系统的应用

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1、S模式雷达技术在空管自动化系统的应用应伟煜杨恺周禄华息技术股份有限公司摘要：民航空中交通流量的持续增长对提升空管监视设备提出了更高的要求，目前普遍使用的A/C模式二次雷达，由于二次代码资源缺乏、缺少飞行员和航空器的下行数据、航空器数据更新频率低等不足，已经无法满足未来民航发展的需求。本文分析丫S模式雷达技术，通过对下行数据的解析和应用，结合现有空管雷达融合、相关和告警技术，提出为了S模式雷达技术在空管系统中的应用实例。关键词：s模式;下行数据;空管系统;0引言到2020年，我国民航空中交通流量将达到2014年

2、的3倍左右，年起降架次将超过1500万。雷达等传统监视技术及其布局、数量将难以满足日益增长的航空运输的需要m。华东地区空中交通流量大，飞行密度高，空域结构复杂，迫切需要S雷达技术提供监视补盲与备份，以提升空中交通管制能力。同吋，地面监视处理系统也需要航空器更多的信息，普通的A/C模式二次雷达已经无法更好的适应目前众多的实际需求。一种新的我们称之为S模式的雷达应运而生。S模式技术从二十世纪六十年代开始发展，现阶段基于S模式应答机的技术已十分成熟。目前商用航空器己大部分安装了S模式应答机。S模式应答机目前主要应用

3、在S模式雷达、数据链系统、多点定位系统、1090兆赫扩展电文的ADS-B技术和在防相撞系统中。1S模式雷达技术简介A/C模式应答机监视能力(ModeA/CSurveillance)。传统的A/C模式成答机能应答询问机发出的询问信号，A模式询问时，应答信号为4096个MODE3/A二次代码;C模式询问时，应答信号为高度编码信息。通过雷达询问机和机载A八；模式应答机联合可以提供航空器的二次代码、高度和位置信息。用于管制m。“S”是选择(Select)的意思。S模式二次雷达是由传统A/C模式二次雷达基础上发展起来的

4、。当有限的二次雷达识别码(最多4096个)成为航班量增长的瓶颈时，英国和美国分别开始发展改进系统，英国发展了选择地址二次监视雷达(ADSEL)，美国研究了离散寻址信标系统(DABS)，1981年英美达成协议将两者合而为一，称为S模式系统［3］。由于S模式基于传统A/C模式，因此S模式完全兼容传统A/C模式。S模式相对于常规A/C模式有以下优点：(1)S模式二次雷达足以解决传统A/C二次雷达A码(识别码)资源紧张的问题S模式系统为每架飞机提供了单独的24位地址码，总共具有16,777,216个地址码。全球范围内

5、每架飞机的S模式地址在出厂后唯一指定，S模式二次雷达用S模式地址码来代替A码实现识别功能。(2)询问方式的改变，根本上解决了应答混淆现象S模式雷达发射的询问信号中包含了飞机的地址码，只有地址码相符的飞机冰会产生应答，实现了有选择的点名制询问，被点名的回答，未被点名的不回答，因此现在分辨两架飞机有如分辨两个人，即使他们抱在一起也能将他们分开。(3)询问率和应答率的降低，从根本上减少了雷达间异步干扰的产生由于S模式雷达是点名询问，因此采用S模式后，我们就可降低对FI标的询问率,因而也降低了目标的应答率，从而降低了

6、异步干扰的产生。(4)S模式雷达能够得到比A/C模式雷达更丰富的信息S模式只有地空双向数据交流功能，其中可以携带大量数据信息。通过询问应答模式，可以读取机载应答机BDS寄存器中的信总，因此S模式下雷达输出的数据信息十分丰富，其屮包括:飞机航班号、飞机24位地址信息、飞机磁航向、飞机真空速、飞机转弯角等。这些信息便于管制人员了解飞机更详细的状况。(5)S模式雷达接收的数据更加精准可靠由于应答信号釆用了新的调制和编码方式，使解码的误码率大大降低，因此S模式二次雷达所接收到的信息的完整性和可靠性比传统的A/C模式二

7、次雷达高。另外，S模式二次雷达可以提供分辨率为25英尺(7.62米)的高度信息，优于传统的A/C模式分辨率为100英尺(30.48米)的高度信息。目前上海区管中心的主用/备用自动化系统引接了10部S模式雷达，分别是:上海虹桥、南京尹山、南昌生米、福州风洞山、连云港袁闸、青岛流亭、杭州恩瑞特、宁波、合肥、盐城恩瑞特，这10部S模式雷达基本可以覆盖上海大部分区域。2目前的S模式雷达应用S模式雷达数据采用的格式为ASTERIX标准屮的048类和034类，其屮048类是单雷达目标报告001类信息的升级版，034类是单

8、雷达勤务报告002类信息的升级版。以2010年发布的1.17版（M8类格式定义为例，与001类所具有的数据项相比，最大的不同是多出了飞机识别信息（航班号T048/240）、24位地址码（1048/210）和ACAS报告（1048/260）等新数据项。在现有空管自动化系统的版本中，S模式信息主用应用于如下几方面：2.1S模式雷达的融合处理当系统中S模式雷达信息参加融合时，系统级别的相关会优先考虑S模式