ATC 二次雷达
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。
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7.1系统概述
一、ATC系统
1. 任务
起飞和着陆
2.
地面管制人员对飞机 进港和出港
3. 行
4. 5.
按规定航路飞
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7.1系统概述
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7.1系统概述
3. 系统的工作
4.
地面台发射询问编码信号，应答机接收后，
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。Βιβλιοθήκη 5.测距：用询问脉冲与应答脉冲之间的延时来求。
6.
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
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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
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7.1系统概述
• ATCRBS和DABS的机载设备的兼容性：
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雷达信标系统简化方块图
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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。
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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
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三、 应答信号
3. 高度码 （-1000~126700ft，每100ft） D1D2D4A1A2A4B1B2B4C1C2C4 4. 三个特殊编码 7500，7600，7700
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四、ATC系统的组成
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四、ATC系统的机载设备组成
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四、ATC系统机载设备的组成
控制面板
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四、ATC系统机载设备的组成
到旁瓣询问时，应答机不应答SLS。 • 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。
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二、 询问信号
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二、 询问信号
波瓣
P2波瓣
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三、 应答信号
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◆ 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
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。
• 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。
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。 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
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
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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
上扫描同步转动，这样就将天线转角显示在荧光屏上了。
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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）
DABS----机载- S模式应答机
（兼容A/C模式）
• 管制人员获得飞机的方位 距离 高度 识别码
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7.2空中交通管制雷达信标系统 ATCRBS
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一、组成及工作过程
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• 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
飞机的 方位 距离
6.
进行管制。需要知道
高度
7.
识别码
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7.1系统概述
2. ATC系统组成及分类 同样采用 询问应答式
3. 地面设备：
机载设备：
• PSR
机载应答机
• SSR
– ATCRBS
• A模式 • C模式
– DABS
• S模式
--A/C模式应答机
--S模式应答机
（兼容A/C模式）
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7.1系统概述
控制面板
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四、ATC系统机载设备的组成
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四、ATC系统机载设备的组成
ATC应答机
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四、ATC系统机载设备的组成
应答机功能框图
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四、ATC系统机载设备的组成
接收电路
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四、ATC系统机载设备的组成 译码器电路
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四、ATC系统机载设备的组成
编码器电路
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四、ATC系统机载设备的组成
• 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。
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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
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
浅谈如何进行空管二次雷达信号输出中断故障处理
浅谈如何进行空管二次雷达信号输出中断故障处理摘要：空管二次雷达信号如果信号的输出出现中断等故障，会影响空中交通，本文阐述了空中交通管制二次雷达的基本情况以及二次雷达的反馈系统，以及驻波比的详细介绍，并且对于工作中遇到的故障情况作详细解析，并对于故障处理提出一些建议。
关键词：空管二次雷达；信号输出；驻波比一、空中交通管制二次雷达空中交通管制二次雷达，又称空中交通管制雷达信标系统或二次监视雷达，称为二次雷达。
是空管中最重要的组成，在上世纪60年代，国际民航组织对于空中交通管制二次雷达制定了国际标准，为常规二次雷达的应用和推广奠定了坚实的基础。
20世纪70年代，随着飞机在空中通道中的密度增加，常规SSR的容量呈现出不足的趋势。
特别是机场监控雷达由于同步和异步干扰对空中交通管制的影响越来越明显。
因此，现有的SSR在日益自动化的ATC系统中，处理虚假目标。
此外，在距离或位置上彼此接近的飞行器的响应会相互重叠或相互干扰。
二、二次雷达馈线系统单脉冲二次雷达馈线系统由射频通道切换单元、射频电缆和旋转铰链组成。
单脉冲二次雷达用于发射单元内晶体振荡器产生的射频信号，采用Pl、P2、P3调制形成的准时脉冲，将Pl、P2、P3得到的射频脉冲分成Pl、P3和P2两组，Pl、P3通过E信道传输，P2信号通过Q信道传输，经过灾难组合器输出到射频开关单元，然后通过射频电缆，转动铰链到垂直大口径(LVA)天线。
在这个系统里，要保证收发信及天线信号的正常运作，那么就一定要保证电气参数的稳定性，比如电气参数的常规性参数：频率、驻波比、损耗等。
而在这几个参数中，驻波比是雷达天线馈线系统最难测量，也是最难掌握的一个，尤其是射频电缆工作状态的一项重要指标，是测试馈线传输效率的基础。
三、驻波比介绍在空中二次雷达信号通信过程中，天线的总阻抗与馈线值不匹配，当天线的阻抗性能与发射机设备存在不匹配的情况的时候，会产生非常高的高频能量，一量产生这种能量，则会出现反弹反射的情况，并且伴随着前边部位的互相破坏而产生驻波比的问题。
二次雷达技术交流
强制报告点时，请机组报告，地面统计单雷 达目的显示； C模式代码测试：校飞飞机在穿越每个高度层 时请机组报告高度，地面统计C模式编码显示 高度；
6、二次雷达飞行校验
A模式代码：测试A模式编码0000、1111、 2222、3333、4444、5555、6666、 7777、7500、7600、7700以及SPI测试；
上行询问
下行回答
上行询问 1030MHz 下行回答 1090MHz
1.3、二次雷达工作原理
二次雷达所需目的参数：距离R、方位ɑ、高度、 H
1.3、二次雷达工作原理
问询信号
三脉冲问询体制
P1-P3 模式问询脉 冲 问询波束主瓣
控制波束 辐射P2
P2 旁瓣克制脉冲
（控制脉冲）
尾瓣
询问波束 辐射P1 P3
1.2、SSR与其他监视方式旳区别
二次雷达（A/C/S模式）：独立旳、合 作式监视系统 经过地面问询系统根据问询和机 载设备旳应答计算目旳旳距离和方位 角。同步S模式二次雷达增强了飞机寻 址和双向数据链旳功能。
优点：相对一次雷达旳信息愈加详细 缺陷：无法监视没有安装应答机或应答机 失效旳飞机
1.2、SSR与其他监视方式旳区别
2.1、二次雷达总体构造图
2.2二次雷达航空管制信号流程简图
2.3、二次雷达数据信号流程简图
天线座
天线 控制箱
通道切 换开关
询问机 A通道
本地监控显示器 询问机B通道
空中交通管制中心监控席位 机场塔台调度席位 其他引接数据使用者
2.4、二次雷达系统工作流程图
目标数据输出 机载应答机
工作模式设置 监控界面
atc管制方法
atc管制方法
ATC，即空中交通管制，是指利用通信、导航技术和监控手段对飞机飞行活动进行监视和控制，保证飞行安全和有秩序飞行。
以下为ATC管制方法：
1. 划分飞行航线的空域，包括航路、飞行情报管理区、进近管理区、塔台管理区、等待空域管理区等。
2. 地面控制中心通过雷达系统、二次雷达、通信设备等，完成监视、识别、引导覆盖区域的飞机，保证正常安全的飞行。
3. ATC地面站询问机载ATC系统，ATC应答机以编码的的形式回应地面站的询问，ATC应答机同样回应其他飞机TCAS S模式的询问，用以辅助完成TCAS防撞系统。
4. 雷达管制员根据雷达显示，了解本管制空域雷达波覆盖范围内所有航空器的精确位置，从而能够大大减小航空器之间的间隔，使管制工作变得主动，提高空中交通管制的安全性、有序性、高效性。
5. 航空器必须听从空中交通管制机构的指挥，同时，航空器遇到紧急情况可以求助于ATC。
航空器与ATC进行第一次无线电联络时，应当首先呼叫所需联系的ATC的名称。
6. 空中交通管制单位应当为飞行中的民用航空器提供空中交通服务，包括空中交通管制服务、飞行情报服务和告警服务。
以上为ATC管制方法，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
二次雷达讲义
二次雷达（SSR）
Operation of a Secondary Radar
二次雷达（SSR）
13
Radar equation
二次雷达（SSR）
14
characters
Uplink: Radar transmission power in Watts: 1600 W<> 62 dBm Rotation speed: 4 to 8 sec/tr Interrogation repetition frequency : 250 Hz (< 450Hz) Maximum range: 200 to 250 NM Horizontal 3 dB beamwidth: 2.4° Radar antenna gain: 24 dB Transponder receiver sensitivity: -71 dBm
二次雷达（SSR）
outline
1. SSR introduction 2. MODE A/C 3. MODE S
二次雷达（SSR）
18
Pulse pattern
❖ The interrogating transmitter radiates on a frequency of 1030 MHz with a pulse pattern as shown on the right.
二次雷达（SSR）
15
SSR workflow
❖ SSR is constituted by one ground-based transmitter and receiver, called interrogator, and one airborne transmitter and receiver, referred to as the ATC transponder, or simply ‘transponder’.
初探S模式二次雷达的基本原理
初探S模式二次雷达的基本原理S模式（Secondary Surveillance Radar）2次雷达是一种被动雷达技术，它通过二次回波信号寻找目标来识别和跟踪空中飞行器。
与传统雷达相比，它具有更高的准确性和可靠性，并经常用于民航、军事和航空交通管制等领域。
S模式二次雷达是如何工作的？当飞行器向雷达站发送信号时，雷达站会将能量反射回飞行器，并通过反射后的信号计算出飞行器的距离、高度和速度等信息。
这是一种主动雷达技术。
而S模式二次雷达则是一种被动雷达技术。
它并不向飞行器发送信号，而是接收飞行器已经发送的二次信号。
S模式二次雷达依赖于ATC（Air Traffic Control）雷达发射器向飞行器发射脉冲信号，每个飞行器上都配备有一个响应器。
这个响应器与ATC雷达发射器配合工作，工作原理如下：1. ATC雷达发射器向飞行器发送调制干扰信号，这个信号被响应器接收并进行处理。
2. 响应器对信号进行处理，将自己的特定编码加入到信号中，并将处理后的信号返回给ATC雷达发射器。
3. 雷达发射器接收到信号，解码响应器编码并计算飞行器的距离、高度和速度等信息。
由于S模式二次雷达接收到的是飞行器的二次信号，因此它的精度和可靠性比主动雷达更高。
此外，每个响应器的特定编码还保证了ATC雷达发射器只接收到与其交互的飞行器的信息，并避免干扰其他飞行器。
需要注意的是，S模式二次雷达只能跟踪已经安装有响应器的飞行器，并且需要与ATC 雷达发射器配合使用才能正常工作。
结论S模式二次雷达是一种高精度、可靠的被动雷达技术，主要用于识别和跟踪航空器。
它依赖于飞行器上安装的响应器和ATC雷达发射器的配合工作，能够提供准确的距离、高度和速度等信息，对民航、军事和航空交通管制等领域有重要的应用价值。
T CA S 的工作原理TCAS 的工作原理
TCAS 的工作原理TCAS 的工作原理的工作原理飞机上的防撞系统，美国航空体系称为空中交通预警和防撞系统（TCAS:Traffic Alert and Collision Avoidance System）欧洲航空体系称为机载防撞系统（ACAS： Airborne Collision Avoidance System）），两者实际上的含义、功能是一致的。
防撞系统可显示飞机周围的情况，并在需要时提供语音告警，同时帮助驾驶员以适当机动方式躲避危险，这些都有助于避免灾难性事故的发生。
下面以TCAS 为例为例：：TCAS 的历史可追溯到1955年，当时本迪克斯航空电子公司（目前并入霍尼韦尔公司）的J．S．Morrell 博士发表了“碰撞物理”一文。
其中包括确定进近飞机间接近速率的计算机算法，这也是研究所有防撞系统的基础。
在20世纪60年代和七十年代，该公司为美国陆军和美国联邦航空管理局（FAA）研制了数架原理样机，并在80年代后期获得了FAA 对TCAS 的首次鉴定。
TCAS 设备外型设备外型原理：在二次雷达用应答机确定飞机的编号、航向和高度的原理上，把询问装置装在飞机上，使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔，从而使驾驶员知道在一定范围内飞行的航空器之间的相互间隔及时采取措施，避免碰撞。
和二次雷达一样，TCAS 系统需要飞机上都装有应答机才有作用。
关于二次雷达可参考航空管制雷达的类型组成和功能关于二次雷达可参考航空管制雷达的类型组成和功能：：TCAS 主要由询问器、应答机、收发机和计算机组成。
监视范围一般为前方30海里，上、下方为3000米，在侧面和后方的监视距离较小。
（为了减少无线电干扰，管理条例对TCAS 的功率有所限制。
它把TCAS 的前向作用距离限定在45英里左右，侧向和后向作用距离则更小。
）TCAS 的询问器发出脉冲信号，这种无线电信号称为询问信号，与地面发射的空中雷达交通管制信号类似。
当其他飞机的应答器接收到询问信号时，会发射应答信号。
二次雷达原理
二次雷达原理二次雷达是一种基于二次辐射原理的雷达技术，它利用目标本身反射的一次辐射信号，通过接收和再发射的方式来实现目标探测和测距。
相比传统的一次雷达技术，二次雷达在目标探测精度和抗干扰能力上有着显著的优势，因此在军事、民用航空等领域有着广泛的应用。
二次雷达的工作原理可以简单地分为三个步骤，接收、处理和发送。
首先，当目标物体被一次辐射信号照射后，会反射出一个回波信号。
接收器接收到这个回波信号后，将其转换成电信号并进行处理，得到目标物体的距离、速度等信息。
最后，发送器根据处理后的信息，再发射出相应的二次辐射信号，实现对目标物体的探测和跟踪。
二次雷达的关键技术之一是信号处理技术。
在接收到回波信号后，需要对其进行滤波、解调、解码等处理，以提取出目标物体的特征信息。
同时，为了提高探测精度和抗干扰能力，还需要对接收到的信号进行多通道处理和数字信号处理，以消除干扰和提取出目标信号。
这些信号处理技术的应用，使得二次雷达在复杂环境下仍能有效地实现目标探测和跟踪。
另外，二次雷达的发射技术也是其关键之一。
发射器需要根据接收到的目标信息，实时地调整发射信号的频率、功率和相位等参数，以确保发射的二次辐射信号能够准确地照射到目标物体，并且能够在回波信号中被有效地提取出来。
这就要求发射器具有较高的调制和调频能力，能够快速地响应接收到的目标信息，并实现信号的实时调整和发射。
总的来说，二次雷达是一种基于二次辐射原理的雷达技术，其核心在于接收、处理和发送。
通过信号处理技术和发射技术的不断创新和提高，二次雷达在目标探测精度和抗干扰能力上有着显著的优势，将会在未来的军事、民用航空等领域有着更广泛的应用前景。
二次雷达欧控标准
二次雷达欧控标准
二次雷达（Secondary Radar，简称SR）是一种利用反射器（如飞机、气象气球等）对无线电信号进行反射、接收和处理的雷达系统。
欧控标准（European Civil Aviation Conference，简称ECAC）是欧洲民用航空会议制定的关于民用航空领域的标准。
在二次雷达方面，ECAC主要关注以下几个方面：
1. 二次雷达频率分配：ECAC规定了二次雷达在不同频段的频率分配，以保证各种雷达系统之间的兼容性和避免频率干扰。
2. 二次雷达技术要求：ECAC对二次雷达的性能指标、技术参数、抗干扰能力等提出了具体要求，以确保雷达系统的稳定运行和数据准确性。
3. 二次雷达数据传输和交换：ECAC制定了二次雷达数据传输和交换的标准，包括数据格式、传输速率、信号编码等，以实现雷达系统间的数据共享和交换。
4. 二次雷达地面系统标准化：ECAC关注二次雷达地面系统的标准化，包括雷达设备、天线、发射机、接收机等部件的设计、生产和运行要求。
5. 二次雷达空中交通管制应用：ECAC制定了关于二次雷达在空中交通管制（ATC）中的应用标准，包括雷达数据处理、空中目标跟踪、空域划分和飞行计划等。
6. 二次雷达安全和电磁兼容性：ECAC要求二次雷达系统应具备良好的安全和电磁兼容性，确保雷达设备在不同环境和条件下正常运
行，同时避免对其他无线电设备产生干扰。
7. 二次雷达设备和人员的培训：ECAC关注二次雷达设备和人员的培训，以确保相关人员具备操作和维护雷达系统的能力。
我国在二次雷达领域也参照了国际标准和欧洲标准，制定了相关政策和法规。
在实际应用中，我国的二次雷达系统需要遵循这些标准，以确保雷达设备的正常运行和空中交通安全。
二次雷达干扰现象和解决方案分析
二次雷达干扰现象和解决方案分析陈晓伟【期刊名称】《《无线互联科技》》【年(卷),期】2019(016)021【总页数】2页(P1-2)【关键词】二次雷达; 干扰现象; 接收旁瓣抑制【作者】陈晓伟【作者单位】民航江苏空中交通管理分局江苏南京 211113【正文语种】中文单脉冲二次监视雷达（Monopulse Secondary Surveillance Radar，MSSR）是空中交通管制（Air Traffic Controller，ATC）系统的基本组成设备，也是我国民用航空雷达管制采用较为广泛的雷达设备。
MSSR通过询问雷达向空中发射询问信号，装有应答器的目标接收询问信号，识别出询问信息后，自动发送相应的应答码，MSSR接收应答信号，对应答信号进行解码，从而得到目标的相关信息，对目标进行定位。
在实际使用中，MSSR很容易受到外界和周围环境相同频段的干扰，产生虚假目标，或丢失相关目标信息，导致不能完全实现期望的性能。
本文主要对常见的几种干扰的现象进行分析，并针对当前设备的配置方式和使用状态对干扰的抑制加以说明。
1 常见的干扰与分析1.1 “多径效应”干扰在无线通信领域，多径指无线电信号从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象。
大气层对电波的散射，电离层对电波的反射、折射以及山峦、建筑等地表物体对电波的反射都会造成多径传播[1]。
直射路径和反射路径间的关系有很多种，从直射路径和反射路径的时间间隔来看，大致可以分为两类：（1）直射路径和反射路径的路径差太小，以致同一个脉冲经两个路径到达时几乎完全重叠。
（2）直射路径和反射路径的路径差足够大，以致两个路径到达的相应脉冲串只有部分重叠或不重叠。
多径效应的影响使得某些区域作用距离增强或减弱，有的甚至因飞机收到的信号强度不够，不能被机载应答机检测出来进行应答，严重影响了雷达的探测能力。
1.2 绕环（Ringing）现象雷达天线波瓣图表示雷达天线辐射信号在各个方向上的能量强度分布。
二次雷达技术交流
雷达应用领域
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
军事应用
雷达在军事领域的应用 非常广泛，包括侦察预 警、导弹制导、炮火控 制、战场监视等。现代 战争中，雷达已成为获 取战场信息的重要手段 之一。
气象观测
气象雷达用于探测大气 中的气象要素和天气现 象，如降水、风场、雷 暴等。它为气象预报和 气候研究提供了重要的
国内二次雷达主要应用于空管、航空 公司、机场等领域，为航空安全提供 了有力保障。
产业规模
随着国内航空市场的不断扩大，二次 雷达产业规模也在持续增长，多家企 业已经具备了自主研发和生产能力。
国外二次雷达发展现状
技术水平
国外在二次雷达技术方面一直处 于领先地位，特别是在雷达信号 处理、目标识别、抗干扰等方面
二战时期雷达
二战期间，雷达技术得到了迅速发展。各国纷纷研制出不同体制、不同频段的雷达，广泛 应用于侦察、预警、炮火控制、导航等领域。
现代雷达
随着电子技术和计算机技术的进步，现代雷达向着数字化、智能化、多功能化方向发展。合 成孔径雷达（SAR）、逆合成孔径雷达（ISAR）、相控阵雷达等新型雷达不断涌现，为军事 和民用领域提供了更高性能、更灵活的探测手段。
定飞机的方位角。
二次雷达优势分析
高精度测距
二次雷达测距精度较高，通常 可达到几十米以内，适用于对
飞机精确引导和控制。
全方位覆盖
二次雷达地面站可配置为全向或 定向天线，实现360度全方位覆 盖，满足空中交通管制需求。
多目标处理能力
二次雷达具备同时处理多个目 标的能力，可实现对空域的全 面监控。
抗干扰能力强
02
二次雷达技术特点
二次雷达工作原理