应答机系统课件
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应答机的系统原理及使用故障分析
科 技 创 新
２２ ２ （）ｌ ０ ： 月 下 科技创新与应用 １￣
面波 与数 字化勘 பைடு நூலகம் 技术 的应用
王 嘉伟
（ 齐哈 尔市勘 察 测绘 研 究 院 ， 龙 江 齐 齐哈 尔 ６ ０ ６ 齐 黑 １０ ）
摘 要： 随着社会经济的发展 ， 对建筑要 求也随之增 高， 传统的工程勘察方法和传统的勘察手段 已经很难满足现代建筑设计的需 要， 因而存在许 多急需解决的工程勘察技术缺陷， 本文主要探讨 了工程勘 察技术， 并深入地研 究了工程勘探 的方法。
关 键 词 ： 波 ； 字化 岩 土工 程技 术 ； 用 面 数 应
型法 ， 论文 主要讨论 图示模 型法 。常用 的 图示模 型法有 边界表 示法 、 本 规则 格 网法 、 线法 、 则格 网法 等 ， 中不规 则格 网法 是本 系统 等值 不规 其 选用的模型表示法 ， 将做详细分析论。 不规则格网法（ 是将区域内有 ｒ Ｉ ’ Ｉ 限个 点将 区域 划分 为相连 的三角面 网络 。区域 中任意点 落在三 角面的 顶点 、 边上或三角形内， 如果任意点不在顶点上 ， 则该点的数字属性值 通常通 过线性 插值 的方法 得到 边 上用边 的两个顶 点 的高程 ， 三角 在 所需 要的工 程地质和 岩土工程 资料 。 形内则用三个顶点的高程） ， 所以ＴＮ是一个三维空间的分段线性模型， Ｉ １面波 勘探技术 在整个区域内连续但不可微。 有许多种表达 ＴＮ拓扑结构的存储方式， Ｉ １ ． １面波 的主要特 ｌ 生和勘 探原理 这里采用—个简单的记录方式是： 对于每—个三角形、 边和节点都对应 面波附 于炸药震源或冲击振源， 面波主要指瑞雷面’） 波 是在弹性分 个记 录 ， 三角形 的记 录包括三个 指 向它三个边 的记录 的指 针 ， 的记 边 界 面处 由于波 的 干涉而产 生 ， 且沿 界 面传播 ， 动现 象集 中在 界 面附 录有四个指针字段 ， 并 波 包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个 近 的一种弹性 波 黯 以下几种 主要特 陛： 顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角 １． ．１面波在自由表面附近传播时， １ 质点在波传播方向的垂直平面 形。每个节点包 括三个坐标 值 的字段 ， 存储 ｘ Ｙ ｚ 分别 ， ， 坐标 。 这种拓 扑 内振动， 振幅随深度呈指数函数急剧衰减， 质点的振动轨迹与波传播的 网络结构的牛 ｜是 ： 寺 对于给定一个三角形 ， 查询其三个顶点屙 洼和相邻 方 向或 反方 向的椭圆轨 道运动 。 三角形所的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的 １ ． 波 的水平 和垂 直振 幅从 弹性 介 质 的表面 向内部 呈指 数减 效率， ．２面 １ 当然可以在此结构的基础上增加其它变化， 以提高某些特殊运算 小， 分 能量损 失在 二分 之一 波长 的深 度范 围 内， 明 面波某 一 波 的效率 。 大部 这说 长的波速 主要 与深度小 于二分之一 波长 的地层 物性有关 。 ２ ． ２数字化 岩土勘察工 程数据库系统 基于 ＧＳ Ｉ 的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面 １． ．３在多层介质中， １ 面波具有明显的频散特 。 面波沿地面表层传 播， 影响表层的深度约为一个波长， 因此同一波长的面波的传播特 『反 的空间数据和非空间数据， 生 数据来源包括 ： 映了地质条件在水平方向的变化隋况不 同波长的面波的传播特 ｆ反映 生 ２ ． 础地理数据 这些数据主要 包括 ： ．１基 ２ ２ ．１自然 区划 图 ．１ ２． 着不 同深 度 的地 质 隋况 。 １ ＿ ２在地 基勘察 工程 中的应 用 该 图反 映被 研究 区域 的地理 区划 、 河流 、 道路 、 民区 、 居 山川 、 公共 在工 民建工程勘察中， 为了缩短勘察周期， 提高工程质量和投资效 设 施等等 自 地理信 息。 然 ２ ．２地形 、 图 ．１ ２． 地貌 益， 我们通常采用钻探与面波勘探科学结合 的办法， 结果不仅满足工程 勘察要 求 ’ 甲方 节 省时 间和财 力， 面 的工程实 例较 多， 举一 也为 这方 在此 该 图反 映被研究 区域 的 自然地貌 『况 。 青 ２ ． 土工 程勘察数 据这些数据 主要包括 ｊ所研 究区域的工程地 ． ２ ２岩 例子作简单叙述 Ｅ 京某高校住宅楼初勘阶段原 计划 布设 ４ 个钻孔， ６ 在 钻探施工过程中， 因钻机扰民胲 工区原居民均末搬迁） ， 受到当地居 民强 质 勘探资料 。经过 筛选 、 的各勘 探点包括地 理 、 、 处理 环境 土的物 理力学 烈 反对 ， 钻探施 工 时间受 到严格 限制， 的地段根 本就 不让施 工 ， 此工 指标在内的所有信息。各类建筑场地的地层信息， 有 而 比如液化等级 、 液化 特 年代 、 积相等 。 沉 结合上 述分析 ， 数字化岩 土勘察工程数 程的勘探任务急者 按当时施工进度和施工条件， 根本无法完成初勘阶 指数 、 征周期 、 段 的任务 和勘探要 求。为 了解 决此难题 我 们在居 民较密集 和钻孔 较稀 据库 系统可 以按 以下几个 步骤实施构建 ： 少 的地方 ＇ 共布置 ３ 个 面波勘 探点 （ 实 际完成钻 孔 １ 个） ８ 最后 ６ ， 面波 根据 ２ ．１岩 土工程勘察 数据库 的概 念模型设 计 ．． ２ ２ 和钻孔资料Ｊ ０ Ｉ 完成了初勘任务， 其结果在详勘 阶段经大量钻孑 验证， Ｌ 岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的？项基 处理 为 吻合很好。得到甲方、 设计和监理单位一致好评。以下再介绍二个没有 础工 作是— 个数据 密集 、 复杂 的数据库应用 问题 ， 了能获得 反映 打钻 的工 程实例 ： 在该工 区 由于 旧房未折 进 驻场 地通 道窄小 ， 无法 信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离 钻机 入场， 给地质勘察工作造成诸多不便 。 为了解决此难匦 我们在此工地布 出来 ，仅从 现实世 界中实体 的数据侧 面来建 立模型 即研 究数据 对象与 生 汲 并在此基础上建立相对应的数据库表结构。 置 四个面波勘探点和三个钎探孔 ， 中 ２ 其 ＃钎探孑用 于验证面波点 屙ｆ 其关系， Ｌ ＷＦＭ１ Ｊ 的测试成果。 通过对该面波点资料的分析发现频散曲线拐点与 ２ ．２数 据库建立实 现 ．２ ２． 钎探揭露 的地层界线相吻合， 其最大误差不超过 ０ ｍ满足 了地质勘察 ．， ３ 岩土工程一体化系统的数据有三类 ： 用户输入的原始数据、 系统生 需要 ； 岩 面不太 深或 持力层 较浅 的工 区 对 于那些 小型建 筑物 ， 在基 可采 成 的中间数据 及最 终数据 。原始数据 由测 点数据组成 ， 而测点 数据又 由 用 面波勘探 。 测点几何屙 陛数据 置１ 和测点信息属性数据 ； 中间数据包括根据原始 数据 系统 自动生成 的地层层 面等值线 模型 、三维表 面模 型 剖 面模 型 ２数 字化岩土 工程勘察 技术 ｚ ｌ岩土工程 数字化 建模方法 等 ， 这些模 型可 以生成用 户需要 的各种 图件 ， 可 以进 行各种信 息 根据 还 岩土工程 地质建模 的方法 目前 采用 的主要有表 面模 型法 ，表 面模 查询 操作 ； 最终数 据种 类繁 多 ， 是 根据 用户需 要 由 中间数 据生 成 ， 主要 型法 他 叫数字表 面模 型） 的历史 较早 ， 的基本 内容就 是通过 精确 的表 包括图形资料和文档资料 口 它 地质勘察报告等） 。 ３结束语 示 出工程 地质体 的外表 面来 表示均 质地质体 的建模 方法 ，也是 目前广 泛使 用 的建 模方 法 。表 面模型 法的数据 来源是 通过测 点获得 的一 系列 工程 勘察作为一 门应用科 学 和技 术 ，在 自身的发展 中正经历着 一 并面 离散 的测点 资料 ， 括测 点的几何 特征 数据和 屙 陛特征 数据 ， 包 然后利 用 个重要 的阶段 、 临着 新的挑 战和机遇 。随着工 程地质岩土力学 和土 数据 解释结 果重 构地质 体界 面。可 以抽 象为把 一系列 同属性 的点按 照 木工程等学科的发展 ， 相互渗透和衔接 ， 工程体制的形成使岩土工程勘 定的规则连接起来， 构成网状曲面片 ， 进而确定整个地质体的空间属 察在资源、 能源开发、 交通 、 城乡建设、 田水利、 农 国土整治及国防建设等 性， 有很多方法用来表示表面， 常用的方法主要有数学模型法和图示模 领域发挥 更重作用 。
２２ ２ （）ｌ ０ ： 月 下 科技创新与应用 １￣
面波 与数 字化勘 பைடு நூலகம் 技术 的应用
王 嘉伟
（ 齐哈 尔市勘 察 测绘 研 究 院 ， 龙 江 齐 齐哈 尔 ６ ０ ６ 齐 黑 １０ ）
摘 要： 随着社会经济的发展 ， 对建筑要 求也随之增 高， 传统的工程勘察方法和传统的勘察手段 已经很难满足现代建筑设计的需 要， 因而存在许 多急需解决的工程勘察技术缺陷， 本文主要探讨 了工程勘 察技术， 并深入地研 究了工程勘探 的方法。
关 键 词 ： 波 ； 字化 岩 土工 程技 术 ； 用 面 数 应
型法 ， 论文 主要讨论 图示模 型法 。常用 的 图示模 型法有 边界表 示法 、 本 规则 格 网法 、 线法 、 则格 网法 等 ， 中不规 则格 网法 是本 系统 等值 不规 其 选用的模型表示法 ， 将做详细分析论。 不规则格网法（ 是将区域内有 ｒ Ｉ ’ Ｉ 限个 点将 区域 划分 为相连 的三角面 网络 。区域 中任意点 落在三 角面的 顶点 、 边上或三角形内， 如果任意点不在顶点上 ， 则该点的数字属性值 通常通 过线性 插值 的方法 得到 边 上用边 的两个顶 点 的高程 ， 三角 在 所需 要的工 程地质和 岩土工程 资料 。 形内则用三个顶点的高程） ， 所以ＴＮ是一个三维空间的分段线性模型， Ｉ １面波 勘探技术 在整个区域内连续但不可微。 有许多种表达 ＴＮ拓扑结构的存储方式， Ｉ １ ． １面波 的主要特 ｌ 生和勘 探原理 这里采用—个简单的记录方式是： 对于每—个三角形、 边和节点都对应 面波附 于炸药震源或冲击振源， 面波主要指瑞雷面’） 波 是在弹性分 个记 录 ， 三角形 的记 录包括三个 指 向它三个边 的记录 的指 针 ， 的记 边 界 面处 由于波 的 干涉而产 生 ， 且沿 界 面传播 ， 动现 象集 中在 界 面附 录有四个指针字段 ， 并 波 包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个 近 的一种弹性 波 黯 以下几种 主要特 陛： 顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角 １． ．１面波在自由表面附近传播时， １ 质点在波传播方向的垂直平面 形。每个节点包 括三个坐标 值 的字段 ， 存储 ｘ Ｙ ｚ 分别 ， ， 坐标 。 这种拓 扑 内振动， 振幅随深度呈指数函数急剧衰减， 质点的振动轨迹与波传播的 网络结构的牛 ｜是 ： 寺 对于给定一个三角形 ， 查询其三个顶点屙 洼和相邻 方 向或 反方 向的椭圆轨 道运动 。 三角形所的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的 １ ． 波 的水平 和垂 直振 幅从 弹性 介 质 的表面 向内部 呈指 数减 效率， ．２面 １ 当然可以在此结构的基础上增加其它变化， 以提高某些特殊运算 小， 分 能量损 失在 二分 之一 波长 的深 度范 围 内， 明 面波某 一 波 的效率 。 大部 这说 长的波速 主要 与深度小 于二分之一 波长 的地层 物性有关 。 ２ ． ２数字化 岩土勘察工 程数据库系统 基于 ＧＳ Ｉ 的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面 １． ．３在多层介质中， １ 面波具有明显的频散特 。 面波沿地面表层传 播， 影响表层的深度约为一个波长， 因此同一波长的面波的传播特 『反 的空间数据和非空间数据， 生 数据来源包括 ： 映了地质条件在水平方向的变化隋况不 同波长的面波的传播特 ｆ反映 生 ２ ． 础地理数据 这些数据主要 包括 ： ．１基 ２ ２ ．１自然 区划 图 ．１ ２． 着不 同深 度 的地 质 隋况 。 １ ＿ ２在地 基勘察 工程 中的应 用 该 图反 映被 研究 区域 的地理 区划 、 河流 、 道路 、 民区 、 居 山川 、 公共 在工 民建工程勘察中， 为了缩短勘察周期， 提高工程质量和投资效 设 施等等 自 地理信 息。 然 ２ ．２地形 、 图 ．１ ２． 地貌 益， 我们通常采用钻探与面波勘探科学结合 的办法， 结果不仅满足工程 勘察要 求 ’ 甲方 节 省时 间和财 力， 面 的工程实 例较 多， 举一 也为 这方 在此 该 图反 映被研究 区域 的 自然地貌 『况 。 青 ２ ． 土工 程勘察数 据这些数据 主要包括 ｊ所研 究区域的工程地 ． ２ ２岩 例子作简单叙述 Ｅ 京某高校住宅楼初勘阶段原 计划 布设 ４ 个钻孔， ６ 在 钻探施工过程中， 因钻机扰民胲 工区原居民均末搬迁） ， 受到当地居 民强 质 勘探资料 。经过 筛选 、 的各勘 探点包括地 理 、 、 处理 环境 土的物 理力学 烈 反对 ， 钻探施 工 时间受 到严格 限制， 的地段根 本就 不让施 工 ， 此工 指标在内的所有信息。各类建筑场地的地层信息， 有 而 比如液化等级 、 液化 特 年代 、 积相等 。 沉 结合上 述分析 ， 数字化岩 土勘察工程数 程的勘探任务急者 按当时施工进度和施工条件， 根本无法完成初勘阶 指数 、 征周期 、 段 的任务 和勘探要 求。为 了解 决此难题 我 们在居 民较密集 和钻孔 较稀 据库 系统可 以按 以下几个 步骤实施构建 ： 少 的地方 ＇ 共布置 ３ 个 面波勘 探点 （ 实 际完成钻 孔 １ 个） ８ 最后 ６ ， 面波 根据 ２ ．１岩 土工程勘察 数据库 的概 念模型设 计 ．． ２ ２ 和钻孔资料Ｊ ０ Ｉ 完成了初勘任务， 其结果在详勘 阶段经大量钻孑 验证， Ｌ 岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的？项基 处理 为 吻合很好。得到甲方、 设计和监理单位一致好评。以下再介绍二个没有 础工 作是— 个数据 密集 、 复杂 的数据库应用 问题 ， 了能获得 反映 打钻 的工 程实例 ： 在该工 区 由于 旧房未折 进 驻场 地通 道窄小 ， 无法 信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离 钻机 入场， 给地质勘察工作造成诸多不便 。 为了解决此难匦 我们在此工地布 出来 ，仅从 现实世 界中实体 的数据侧 面来建 立模型 即研 究数据 对象与 生 汲 并在此基础上建立相对应的数据库表结构。 置 四个面波勘探点和三个钎探孔 ， 中 ２ 其 ＃钎探孑用 于验证面波点 屙ｆ 其关系， Ｌ ＷＦＭ１ Ｊ 的测试成果。 通过对该面波点资料的分析发现频散曲线拐点与 ２ ．２数 据库建立实 现 ．２ ２． 钎探揭露 的地层界线相吻合， 其最大误差不超过 ０ ｍ满足 了地质勘察 ．， ３ 岩土工程一体化系统的数据有三类 ： 用户输入的原始数据、 系统生 需要 ； 岩 面不太 深或 持力层 较浅 的工 区 对 于那些 小型建 筑物 ， 在基 可采 成 的中间数据 及最 终数据 。原始数据 由测 点数据组成 ， 而测点 数据又 由 用 面波勘探 。 测点几何屙 陛数据 置１ 和测点信息属性数据 ； 中间数据包括根据原始 数据 系统 自动生成 的地层层 面等值线 模型 、三维表 面模 型 剖 面模 型 ２数 字化岩土 工程勘察 技术 ｚ ｌ岩土工程 数字化 建模方法 等 ， 这些模 型可 以生成用 户需要 的各种 图件 ， 可 以进 行各种信 息 根据 还 岩土工程 地质建模 的方法 目前 采用 的主要有表 面模 型法 ，表 面模 查询 操作 ； 最终数 据种 类繁 多 ， 是 根据 用户需 要 由 中间数 据生 成 ， 主要 型法 他 叫数字表 面模 型） 的历史 较早 ， 的基本 内容就 是通过 精确 的表 包括图形资料和文档资料 口 它 地质勘察报告等） 。 ３结束语 示 出工程 地质体 的外表 面来 表示均 质地质体 的建模 方法 ，也是 目前广 泛使 用 的建 模方 法 。表 面模型 法的数据 来源是 通过测 点获得 的一 系列 工程 勘察作为一 门应用科 学 和技 术 ，在 自身的发展 中正经历着 一 并面 离散 的测点 资料 ， 括测 点的几何 特征 数据和 屙 陛特征 数据 ， 包 然后利 用 个重要 的阶段 、 临着 新的挑 战和机遇 。随着工 程地质岩土力学 和土 数据 解释结 果重 构地质 体界 面。可 以抽 象为把 一系列 同属性 的点按 照 木工程等学科的发展 ， 相互渗透和衔接 ， 工程体制的形成使岩土工程勘 定的规则连接起来， 构成网状曲面片 ， 进而确定整个地质体的空间属 察在资源、 能源开发、 交通 、 城乡建设、 田水利、 农 国土整治及国防建设等 性， 有很多方法用来表示表面， 常用的方法主要有数学模型法和图示模 领域发挥 更重作用 。
TCAS系统
ATC/TCAS面板对TCAS的控制
（4）TA（交通咨询） 此时在应答机正常工作的基础上，TCAS也正常工作，可在 需要时产生交通咨询， 但仍不能产生决断咨询。 （5）TA/RA（决断咨询） 工作方式开关置于TA/RA（决断咨询）位，应答机和TCAS 均处于全功能状态。 不同控制盒的形式以及工作方式开关的设置、名称、顺序均 可能与此有所不同，但其基本功能是相同的。 2、监视范围选择开关 有的TCAS控制盒上设置有一个监视范围选择开关，用于选 择监视范围为正常（N）、上方（ABOVE）或下方 （BELOW ）。 控制盒上其它功能开关的功用与应答机相关。
TCAS虚假信号判别
正常情况下，TCAS判明有与本机存在潜在危险接近的 飞机时，会提前20-48秒钟发出交通咨询（TA）警告，在TA 发出后本机对入侵飞机连续监视大约15秒钟后，如果入侵飞 机与本机的危险接近情况仍存在，则本机的TCAS会发出垂 直方向决断咨询（RA）提醒飞行员避让。
而虚假TCAS警告出现的情况如下： （1）TA和RA之间的时间间隔很短，TA出现后很快（几秒 钟）转化为RA；（2）直接出现RA而不出现TA；（3）突然 出现TA/RA，然后TA/RA持续很短时间（一般几秒钟）消 失；（4）本机周围空域无其它飞机的情况下发出TA，可通 过地面ATC确认；（5）TCAS发出RA警告后，机组按照 TCAS提示操纵飞机爬升或下降后，TCAS仍显示入侵飞机 与本机的距离和方位始终保持不变，飞行员可通过地面ATC 确认。
TCAS虚假信号原因
ATC无法证实却在飞机上发生的TCAS虚假警告的 潜在原因和特点：
(2) 潜在原因- TCAS接收到其他飞机应答机的错误/干扰应答 信号: (f) 多路径信号: TCAS询问和/或应答机应答的多路径反射会 造成虚假的航迹出现在错误的范围内。这种事件在水域上空 低高度时发生为典型事件。 (g) 飞机编队：军方飞机编队飞行会产生双重目标现象。 (h) C模式地面交通：当发现目标显示一直随机的忽有忽无 时，这通常是地面交通工具造成的。只有当飞机到达1700英 尺无线电高度以下的时候TCAS才过滤掉地面交通工具C模 式交通应答。
737-NG_ATC系统
天线接口
ATC 同心电门从 ATC 天线电门跳开关获得电源。在 ATC/TCAS 控制板上选择 1 号 ATC 应答机，则 ATC同 心电门并不通电吸合，天线连接到 1 号 ATC 应答机。 选择 2 号 ATC 应答机，ATC/TCAS 控制板送出一个接 地的离散信号到 ATC同心电门，同心电门通电吸合， 并使顶部和底部天线连接到 2 号 ATC应答机。
ATC/TCAS 控制板也向应答机发送控制数据 。此控制数据完成如下功能： —允许 C模式或 A模式运行 —让应答机送出专用位置识别（SPI）脉冲 或飞机识别码。
识别、控制
每个 ATC应答机有如下程序销钉：
— 24 位飞机地址的程序销钉
— — 源宿识别码（SDI） 最大真空速。
最大真空速销钉定义了飞机的最大真空速。应答机将最 大真空速格式化后送给避撞计算机。
空中交通管制系统
概述
空中交通管制（ATC）地面站向机载 ATC 系统询问，ATC 应答机向地面站回答其询问，按所需格式的编码信息应答 。 ATC 应答机也对其他飞机或地面站的交通避撞系统（TCAS ）的 S模式询问作应答。 当一个地面站或一架其他飞机上的TCAS计算机询问本ATC 系统时，应答机发射一个脉码回答信号，从回答信号中可 吧判别和表明这架飞机及其高度。 — — 最大空速 高度
生效的 ATC应答机向 TCA避撞计算机送去如下数据： — 24 位 S 模式飞机识别码，TCAS 在避撞机动操纵的 协调时需要飞机的 S模式识别码 — — — — 气压高度 最大真空速 避撞协调信息数据 应答机系统故障数据。
控制面板
机组利用码选择器去设置 4 位识别码。这 4 位由液 晶显示器表明，识别码从 OOO 到 7777 共有 4096 个 不同选择。 注意：不要选用码 7500、7600 或 7700，这些码仅用 于应急。
应答机基础知识共32页
ห้องสมุดไป่ตู้
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
应答机基础知识
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
应答机基础知识
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
ATC空中交通管制应答机 PPT
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 7.3 S模式系统
用途
空中交通管制应答机（ATC TRANSPONDER） 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。
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。
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 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。
P179 图7-8
一、应答信号的格式
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。
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 7.3 S模式系统
用途
空中交通管制应答机（ATC TRANSPONDER） 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。
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。
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 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。
P179 图7-8
一、应答信号的格式
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。
ATC空中交通管制应答机ppt课件
（1）地面二次雷达所产生的询问信号有三个射
频脉冲组成, 其中P1与P3脉冲由方向性的天线辐 射,旁瓣抑制脉冲P2则由无方向性的天线辐射。
（2）控制P1,P3脉冲与P2脉冲的辐射功率比例,使 得在方向性天线主瓣范围内的飞机所接收到的P1、 P3 脉冲幅度高于P2脉冲。
（3）在机载应答机接收电路中设置有旁瓣抑
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
机载应答机系统
7.2.1 机载应答机系统
机载应答机系统由应答机、控制盒及天线三个 组件组成的。 民用飞机通常装备两套相同的应答机，以保证 对询问信号的可靠应答。 二套应答机共用一个控制盒，由控制盒上的系 统选择电门决定由哪一套应答机产生应答信号。
一、应答机
应答机安装在电子舱内。应答机面板上通常设置有故障 指示器及自检按钮。 故障指示器是用以表明收发组或天线系统是否存在或发 生过故障。 其中的天线故障显示器（ANT）在排除故障后，可按压 复位按钮（RESET）使故障指示器复位。 自检按钮（SELF TEST）用以在电子舱内对应答机进行 自检。自检正常时，控制盒上的绿色信号灯亮。
三、控制盒
机载应答机使用一部控制盒来控制两部应答机的工 作。在现代飞机上，应答机控制盒还同时用于控制 防撞系统（TCAS）的工作。
7.2.2 应答机的性能与技术参数
一方面要求应答机能对有效的询问信号进行正常 的应答，产生参数符合要求的应答脉冲信号； 另一方面，还要求应答机能够抑制旁瓣触发，抑 制各种噪声和干扰信号的触发，以尽可能避免产 生虚假应答。
应答机模式简介
应答机模式简介应答机的模式根据应答机发射的频率和代码的特点，其模式有模式1、模式2、模式3/A、模式4，模式5，模式B、模式C、模式D和S模式，其中有些是军用，有些是军民合用，而涉及到民用的模式主要有模式A，模式C和S模式。
1) 模式A和模式C这两种模式是目前在全球使用最广泛，当应答机接收到地面询问机的询问信号，将自己的四位编码发回作为回应，这就是原始的A模式，当回应时还报告自己的气压高度信息，就是C模式2) S模式S模式是新兴的一种模式，也是将来的发展方向，它是一种可以传输数据链的模式，其发射时不但具有C模式的功能，还可以传输飞机的24位地址码（ICAO-24bitcode）,如果硬件和软件支持，它还可以传输飞机的航班号码，空速，地速，航向，高度以及GPS等信息，目前大多数的民航客运飞机都支持S 模式，因为空中自动防撞系统ACARS(或TCAS)需要S模式应答机来支持，S模式和A模式C模式是兼容的。
3) ICAO-24bit code所有现代的飞机出厂时都被指定了一个24位编码，每一架飞机的编码都是唯一的，就象飞机的身份证一样，在正常情况下，编码是伴随飞机终身的。
根据排列和组合，24位编码资源有16777214个，而目前的A模式四位编码资源只有4096个，随着航空业的高速发展，特定区域内飞机达到一定数量后，A模式四位编码的分配就会非常困难，而使用S模式发射24位地址码就可以解决此问题，由于24位编码的唯一性，所以在不久的将来，飞行中飞行员无须设置应答机编码。
只要地面雷达识别飞机的24位编码，就可以知道飞机的号码，通过计算机系统和数据链还可以生成诸如航班号，飞行起飞机场，目的地机场等等所有需要信息。
4) 应答机编码虽然S模式是发展方向，但是目前空中交通管制基本上使用A模式和C模式，其四位应答机编码是由ATC部门指定的，这四位数是由0－7中间的四个数字组成，中间有一些特定的编码具有特定的含义：7000――VFR飞行时没有指定应答机编码2000――IFR飞行从非雷达管制区进入雷达管制区另外，不同的国家对一些特定的飞行还有一些特定的编码规定，比如在UK，0033表示有跳伞活动，0000――C模式故障，7010――目视起落航线，等等5) 使用现状目前在国内，空中交通管制都是使用C模式和A模式，只有北京，西安地面管制刚刚试运行S模式，而飞机与飞机之间TCAS系统的询问和应答是使用S 模式的。
ATC空中交通管制应答机
三、高度询问与高度应答码
当应答机回答模式C 的询问时，它的应答脉冲 串表示飞机的气压高度信息。 气压高度信息是由大气数据计算机提供的，由 高度编码电路编码。 虽然高度码也是包含在框架脉冲之间的信息脉 冲组合，但其编码规则与上述飞机识别代码不 同。
在代表飞机高度信息时，四组信息脉冲也是分成 A、 B、C、D四组的，但四组脉冲的组成顺序和编码方式 与识别代码不同。
应答码中的一些码组7500、7600、7700 等为空管部门指定的危急紧急代码
7500_表示飞机被劫持 7600_表示无线电通讯失效 7700_表示飞机发生紧急故障.
机载应答机的应答信号
识别码：212 =84=4096 A4A2A1B4B2B1C4C2C1D4D2D1 （0000~7777）
高度码： （-1000~126700ft，每100ft） D1D2D4A1A2A4B1B2B4C1C2C4
频率、脉冲宽度和间隔：应答机产生的识别应 答信号或高度应答信号的频率与脉冲宽度是相 同的：都是1090 MHz，脉冲宽度为0.45us的脉 冲编码信号。应答脉冲的宽度为0.45μs，间 隔为1.45μs的整数倍。如图7－5所示 但识别应答信号与高度应答信号所采用的编码 方式和内容是不同的。 应答信号的格式如图7－5所示。应答信号由信 息脉冲和两个帧脉冲等组成。
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。
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应答机系统
处理器TPR
• TPR所处的位置在TRC和TMP之间吗，主要的组成是： • 解码器（译码器）； • 寂静时间定时器； • 主延迟电路； • 反回波定时器； • 噪声产生器； • AGC产生器； • 1350赫兹产生器； • 优先电路； • 编码键。
应答机系统
简单的过程
• 从TRC来的询问脉冲送到解码器，这个电路是用来 对脉冲对中两个脉冲的间隔进行甄别的。如果经 过测量间隔是正确的，就会产生一个“一致性”脉冲， 这个脉冲表示询问的间隔正确，可以初步认定收 到的脉冲对是需要的询问脉冲。接下来这个脉冲 送到主延迟电路，将要对从收到询问到发出应答 这一处理过程进行适当的延迟，以使这个时间保 持在所需要的时段内，对于X模式下的DME，这个 时间总体上是50微秒。应答延迟的测量是由监视 器连续进行的，而控制器将对出现的任何差异进 行修正，延迟计数器的计数步进是50纳秒。
应答机系统
数字和模拟多工器
• 是将不同应答机来的模拟的和数字的信号转给监 视器，以进行测量和诊断。
• IC10、IC11和IC15、IC16组成了双模拟多工器：每 个模拟总线（A1和A2）都有一个冷端和一个热端， 目的是给监视器提供高水平的噪音抑制。IC9和IC2 接收从应答机来的数字信号，送到监视器。在TBI 和监视器之间的平衡总线是用来防止对发射信号 产生不良影响的。R1/CTR2控制逻辑； • 控制和地址缓冲器； • 数据总线和缓冲器； • 方向逻辑； • 单元工作状态激活和内部控制解码； • 模拟和数字多工器。
应答机系统
TBI单元的控制逻辑
• 控制逻辑的作用是定义两个控制器中哪一个去控 制TBI单元 。
• 控制器来的CI信号是平衡的，之后送到控制逻辑； 这些信号为逻辑低信号，也就是说，在一个控制 器由他自己的CI控制复位时，另外一个的CI命令将 保持为0 。实际上电路认可最后变为0的那个输入。
应答机系统
接收机TRC
• TRC单元的主要功能是将接收到的（飞机发射的）UHF询问 脉冲信号放大并转换，这些脉冲信号由天线接收，送到环 流器、多工器，转换为数字信号后给TPR处理器使用。在转 换和放大过程中，脉冲的特性是不会改变的，这样可以保 证在最低的条件下顺利产生时基的触发。接收机还有其他 几项功能：
应答机系统
数据总线和缓冲器
• 数据总线和缓冲器在TBI和CTR之间，包括线路驱 动器和线路接收器 ，数据是双向传输的，当数据 从CTR向TBI传送时使用接收器，数据送回CTR时， 使用线路驱动器。在缓冲器的左侧，信号是平衡 的，右侧是不平衡的，所有的输入和输出是并行 的。
应答机系统
方向逻辑
• 方向逻辑是用来激活数据缓冲器，线路接收器或 线路驱动器的。一般情况下，工作着的控制器的 缓冲器是由写操作（E1或E3=1）激活，线路驱动 器有E2或E4=0激活。
• 应答机系统的工作流程是这样的的：飞机发出的 射频询问信号被天线拾取，通过三端环流器、多 工器送到接收机里。接收机先对信号放大，之后 进行变频，产生中频；中频信号处理后，确认是 有效的询问就会产生应答触发，应答触发信号的 产生是应答处理操作的开始。在TMP单元进行编码， 之后进行相应的整形，以利于AKW的工作。AKW 将信号放大到峰值1000瓦，再经过三端环流器和 继电器送到天线。在天线上有探针，将发射信号 耦合回来，以对发射信号进行电平自动控制。控 制器单元和应答机间的通信是由TBI完成的
• 接收飞机发出的在通带内的没有变形的询问信号； • 拒绝镜频； • 拒绝宽度低于1微秒的脉冲； • 压缩长距和短距回波； • 在询问量大，就是飞机很多时，自动降低接收增益，以保
证距离近的飞机得到良好服务。
应答机系统
TRC
• 组成： • 预选器，射频UHF放大器，混频器1； • 63MHz线性放大器； • 63MHz对数放大器； • 11.5MHz混频器和通道鉴别器； • 在半幅度点检测的脉冲宽度的视频检波器电路； • 询问触发视频电路； • 回波抑制电路； • 数字数据总线电路。
应答机系统
寻址和控制缓冲器
• 寻址和控制缓冲器的作用是将平衡的信号转化为 不平衡的信号，以驱动应答机总线。
• 何谓平衡信号和不平衡信号？
• 如果我们将产生的信号直接传送，那么就一定是 不平衡信号；如果将信号做反相后，再一同传送 原始信号和反相信号，那么这一对信号就是平衡 信号。这对信号传输过程中受到的干扰基本一致， 平衡信号在接收端肯定是进入差动放大器，信号 经过差动以后，干扰得到一定程度的抑制，就可 以得到加强的原始信号。这个也就是所说的共模 抑制问题。
应答机系统
应答机系统包括TBI总线接口、TRC接收机单元、 TPR处理器、TMP调制器、TTP发射机、TFS合成 器、AKW千瓦功放等单元。 在这套设备中，缩略名称第一个字母为T的，是 应答机系统中的部分，第一个字母带M的，是监 视器部分，第一个字母带C的，是控制部分。
应答机系统
应答机工作过程概述
应答机系统
单元使能和内部控制解码
• 单元使能和内部控制解码电路对每个应答机单元 进行读和写的寻址。应答机控制总线的读和写信 号经过一个并行总线送到每个单元，进行解码。 内部控制的解码为TBI寄存器产生读和写信号，这 些寄存器是：
• 数字、模拟多路寻址寄存器； • 数字、模拟多路寻址重新读出缓冲器； • BPCS单元信号的读缓冲器。
应答机系统
过程
• 由解码器产生的一致性脉冲也要驱动寂静时间定时器和反 回波定时器。寂静时间定时器将在脉冲对得到确认以后抑 制解码器的输出。这个功能可以将近距离的回波和天线返 回的发射信号消隐掉。反回波定时器给TRC反回波电路送 一个时基信号，以保护正常的询问信号。
• 噪声产生电路产生随机的填充脉冲，脉冲的形式与正常的 应答信号没有什么两样，只是在一个时段内所处的位置是 随机的。并且，在飞机询问脉冲对数量上升的情况下，填 充脉冲的数量是会下降的。产生填充脉冲的目的是在没有 飞机或者飞机询问数量很小的时候维持应答机的正常运转， 保证应答机的工作效率在一定水平上。
处理器TPR
• TPR所处的位置在TRC和TMP之间吗，主要的组成是： • 解码器（译码器）； • 寂静时间定时器； • 主延迟电路； • 反回波定时器； • 噪声产生器； • AGC产生器； • 1350赫兹产生器； • 优先电路； • 编码键。
应答机系统
简单的过程
• 从TRC来的询问脉冲送到解码器，这个电路是用来 对脉冲对中两个脉冲的间隔进行甄别的。如果经 过测量间隔是正确的，就会产生一个“一致性”脉冲， 这个脉冲表示询问的间隔正确，可以初步认定收 到的脉冲对是需要的询问脉冲。接下来这个脉冲 送到主延迟电路，将要对从收到询问到发出应答 这一处理过程进行适当的延迟，以使这个时间保 持在所需要的时段内，对于X模式下的DME，这个 时间总体上是50微秒。应答延迟的测量是由监视 器连续进行的，而控制器将对出现的任何差异进 行修正，延迟计数器的计数步进是50纳秒。
应答机系统
数字和模拟多工器
• 是将不同应答机来的模拟的和数字的信号转给监 视器，以进行测量和诊断。
• IC10、IC11和IC15、IC16组成了双模拟多工器：每 个模拟总线（A1和A2）都有一个冷端和一个热端， 目的是给监视器提供高水平的噪音抑制。IC9和IC2 接收从应答机来的数字信号，送到监视器。在TBI 和监视器之间的平衡总线是用来防止对发射信号 产生不良影响的。R1/CTR2控制逻辑； • 控制和地址缓冲器； • 数据总线和缓冲器； • 方向逻辑； • 单元工作状态激活和内部控制解码； • 模拟和数字多工器。
应答机系统
TBI单元的控制逻辑
• 控制逻辑的作用是定义两个控制器中哪一个去控 制TBI单元 。
• 控制器来的CI信号是平衡的，之后送到控制逻辑； 这些信号为逻辑低信号，也就是说，在一个控制 器由他自己的CI控制复位时，另外一个的CI命令将 保持为0 。实际上电路认可最后变为0的那个输入。
应答机系统
接收机TRC
• TRC单元的主要功能是将接收到的（飞机发射的）UHF询问 脉冲信号放大并转换，这些脉冲信号由天线接收，送到环 流器、多工器，转换为数字信号后给TPR处理器使用。在转 换和放大过程中，脉冲的特性是不会改变的，这样可以保 证在最低的条件下顺利产生时基的触发。接收机还有其他 几项功能：
应答机系统
数据总线和缓冲器
• 数据总线和缓冲器在TBI和CTR之间，包括线路驱 动器和线路接收器 ，数据是双向传输的，当数据 从CTR向TBI传送时使用接收器，数据送回CTR时， 使用线路驱动器。在缓冲器的左侧，信号是平衡 的，右侧是不平衡的，所有的输入和输出是并行 的。
应答机系统
方向逻辑
• 方向逻辑是用来激活数据缓冲器，线路接收器或 线路驱动器的。一般情况下，工作着的控制器的 缓冲器是由写操作（E1或E3=1）激活，线路驱动 器有E2或E4=0激活。
• 应答机系统的工作流程是这样的的：飞机发出的 射频询问信号被天线拾取，通过三端环流器、多 工器送到接收机里。接收机先对信号放大，之后 进行变频，产生中频；中频信号处理后，确认是 有效的询问就会产生应答触发，应答触发信号的 产生是应答处理操作的开始。在TMP单元进行编码， 之后进行相应的整形，以利于AKW的工作。AKW 将信号放大到峰值1000瓦，再经过三端环流器和 继电器送到天线。在天线上有探针，将发射信号 耦合回来，以对发射信号进行电平自动控制。控 制器单元和应答机间的通信是由TBI完成的
• 接收飞机发出的在通带内的没有变形的询问信号； • 拒绝镜频； • 拒绝宽度低于1微秒的脉冲； • 压缩长距和短距回波； • 在询问量大，就是飞机很多时，自动降低接收增益，以保
证距离近的飞机得到良好服务。
应答机系统
TRC
• 组成： • 预选器，射频UHF放大器，混频器1； • 63MHz线性放大器； • 63MHz对数放大器； • 11.5MHz混频器和通道鉴别器； • 在半幅度点检测的脉冲宽度的视频检波器电路； • 询问触发视频电路； • 回波抑制电路； • 数字数据总线电路。
应答机系统
寻址和控制缓冲器
• 寻址和控制缓冲器的作用是将平衡的信号转化为 不平衡的信号，以驱动应答机总线。
• 何谓平衡信号和不平衡信号？
• 如果我们将产生的信号直接传送，那么就一定是 不平衡信号；如果将信号做反相后，再一同传送 原始信号和反相信号，那么这一对信号就是平衡 信号。这对信号传输过程中受到的干扰基本一致， 平衡信号在接收端肯定是进入差动放大器，信号 经过差动以后，干扰得到一定程度的抑制，就可 以得到加强的原始信号。这个也就是所说的共模 抑制问题。
应答机系统
应答机系统包括TBI总线接口、TRC接收机单元、 TPR处理器、TMP调制器、TTP发射机、TFS合成 器、AKW千瓦功放等单元。 在这套设备中，缩略名称第一个字母为T的，是 应答机系统中的部分，第一个字母带M的，是监 视器部分，第一个字母带C的，是控制部分。
应答机系统
应答机工作过程概述
应答机系统
单元使能和内部控制解码
• 单元使能和内部控制解码电路对每个应答机单元 进行读和写的寻址。应答机控制总线的读和写信 号经过一个并行总线送到每个单元，进行解码。 内部控制的解码为TBI寄存器产生读和写信号，这 些寄存器是：
• 数字、模拟多路寻址寄存器； • 数字、模拟多路寻址重新读出缓冲器； • BPCS单元信号的读缓冲器。
应答机系统
过程
• 由解码器产生的一致性脉冲也要驱动寂静时间定时器和反 回波定时器。寂静时间定时器将在脉冲对得到确认以后抑 制解码器的输出。这个功能可以将近距离的回波和天线返 回的发射信号消隐掉。反回波定时器给TRC反回波电路送 一个时基信号，以保护正常的询问信号。
• 噪声产生电路产生随机的填充脉冲，脉冲的形式与正常的 应答信号没有什么两样，只是在一个时段内所处的位置是 随机的。并且，在飞机询问脉冲对数量上升的情况下，填 充脉冲的数量是会下降的。产生填充脉冲的目的是在没有 飞机或者飞机询问数量很小的时候维持应答机的正常运转， 保证应答机的工作效率在一定水平上。