6二次雷达 - 基本原理

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二次雷达应答机的辐射传输模型建立与仿真

二次雷达应答机的辐射传输模型建立与仿真

二次雷达应答机的辐射传输模型建立与仿真一、引言二次雷达(Secondary Radar)是一种在雷达系统中广泛应用的辅助技术,它通过在飞机、船只等目标上安装辐射源来进行通信和定位。

二次雷达应答机是该系统中的重要组成部分,需要建立与仿真相应的辐射传输模型,以确保系统的可靠性和性能。

二、二次雷达应答机的基本原理1. 二次雷达的工作原理二次雷达系统由二次雷达地面站和二次雷达应答机组成。

当地面站向飞机发送询问信号(Interrogation),应答机接收到信号后,通过内部处理并回应(Reply)一个特定的应答信号。

地面站接收到应答信号后,根据信号的传输时间和特定的算法,确定目标的位置和其他相关信息。

2. 二次雷达应答机的结构二次雷达应答机通常由接收机、发射机、信号处理单元和控制单元组成。

接收机接收到地面站发送的询问信号,发射机负责回应应答信号,信号处理单元负责对接收的信号进行处理和解码,控制单元负责控制应答机的工作状态。

三、辐射传输模型的建立辐射传输模型是分析二次雷达应答机工作状态的关键。

通过建立合理的辐射传输模型可以对应答机的性能进行评估和优化。

1. 脉冲响应模型脉冲响应模型描述了二次雷达应答机在接收到询问信号后产生的应答信号。

根据辐射源的特性和信号处理单元的运算方式,可以建立对应答信号的脉冲响应模型。

该模型可以用数学函数表示,并通过实验数据进行参数估计和拟合。

2. 传输损耗模型传输损耗模型描述了二次雷达信号在传输过程中的衰减情况。

信号传输过程中会受到空气、地形和其他因素的影响,导致信号的衰减。

通过建立合理的传输损耗模型,可以对信号的传输损耗进行预测和补偿。

3. 多径传播模型多径传播模型描述了信号在传输过程中多个信号路径之间的相互干扰情况。

由于信号在传输过程中可能经历多次反射、衍射和绕射,导致接收信号中存在干扰或多个信号的叠加。

通过建立合理的多径传播模型,可以对接收信号进行有效的分离和处理。

四、辐射传输模型的仿真为了验证辐射传输模型的准确性和可靠性,可以进行仿真实验,模拟不同工作场景下二次雷达应答机的工作状态。

二次雷达原理

二次雷达原理

二次雷达原理
雷达是一种利用电磁波进行探测和测距的设备。

二次雷达是通过接收被测物体反射回来的电磁波来获取目标信息的一种雷达系统。

二次雷达的工作原理是利用电磁波在空间中的传播特性。

当发射机发射出一束电磁波时,它会遇到被测物体并被反射回来。

接收机接收到反射回来的电磁波并进行处理,就可以得到被测物体的相关信息。

二次雷达主要依靠电磁波与被测物体的相互作用来获取目标信息。

当电磁波遇到被测物体时,一部分电磁波会被吸收、散射或者传播。

被吸收的电磁波会转化为被测物体的能量,而被散射的电磁波则会沿不同的方向重新传播。

通过测量被散射电磁波的特性,可以得到被测物体的一些特征信息,比如目标的位置、形状和反射系数等。

在二次雷达系统中,发射机和接收机是分开的,它们通过天线进行信号的传输和接收。

发射机产生一束高频电磁波并通过天线辐射出去,而接收机则用另一个天线接收反射回来的电磁波。

接收机会对接收到的信号进行放大、滤波和解调等处理,从而得到目标的信息。

总的来说,二次雷达是一种利用电磁波与目标物体相互作用来进行探测和测距的系统。

通过测量被测物体反射回来的电磁波的特性,可以获取目标的相关信息。

这种技术在军事、气象、航空等领域有着广泛的应用。

二次雷达原理ppt课件

二次雷达原理ppt课件

应答码
相应模式A的回答为应答识别码,其顺序为A、B、C、D。 一共有4096个不同的组成。 应答码有三组代码定义为危急码,不能选作识别码。当地
面站收到这三种危急码时,终端处理设备将优先予以处理, 并在显示器上闪烁告警,提醒管制员采取应急的措施。这 三组码为:
7500 表示飞机被劫持 7600 表示飞机通信系统故障 7700 表示飞机故障危急
器约125微秒),或旁边询问35微秒抑制期,不接受任 何询问,造成目标丢失。
接收机旁瓣抑制( RSLS)
解决异步干扰问题。 异步干扰主要(约三分之二)来自询问机天线的旁瓣。控制波瓣的增益将大于除询问天线主
瓣以外的尾瓣增益。 安装和Σ接收机特性一致的Ω接收机。 比较旁瓣和控制波瓣收到的回答信号,旁瓣收到的信号必然小于控制波瓣收到的信号。 接收机放大检测对这两个信号比较判决。 如果Ω接收机输出的信号大于主接收机(旁瓣收到)信号,就可以判定该信号是旁瓣信号且
管制员从二次雷达上很容易知道飞机的二次雷达应 答机代码、飞行高度、飞行速度、航向等参数,使 雷达由监视的工具变为空中管制的手段,二次雷达 的出现是空中交通管制的最重大的技术进展。
二次雷达基本工作原理
二次监视雷达(SSR)和一次监视雷达的区别在于工作方式不同。
一次监视雷达是依靠目标反射雷达发射的电磁波而主动发现目标并确定其位置。 二次监视雷达则不能靠接收目标反射的脉冲工作。
( interlace )),不译码。
滑窗检测
用于常规二次雷达目标检测。 常规二次雷达测角通常采用波束最大法来
确定目标的方向(方位)。 进行数字化处理,使用滑窗技术对天线波
束的最大指向进行估值。 雷达波瓣扫过同一目标,接收到N个应答信
号,在数量上进行相关积累。 当积累数量达到设置门限时(第二门限),

二次雷达原理 ppt课件

二次雷达原理 ppt课件
P2旁瓣抑制脉冲(控制脉冲),控制波束辐射。
ppt课件
8
应答码
当机载应答机收到地面询问机发射的询问信号后,根据询 问的内容,自动回答一串编码脉冲,称为应答码。
应答码由16 个脉冲组成,有框架脉冲F1、F2、X位、13个 脉冲位组成。
ppt课件
9
应答码
F1和F2脉冲为框架脉冲,表示一个回答的存在,因此回答 必须发射。
模式和三模式。 ICAO规定民航空管二次雷达只采用A和C模式交替询问。 ICAO规定
询问脉冲宽度为0.8±0.1微秒 上升时间0.05—0.1微秒 下降时间0.01—0.2微秒
ppt课件
7
询问脉冲体制
询问信号采用三脉冲询问体制(和波束Σ,控制波束Ω) P1、P3模式询问脉冲,询问波束(主瓣)辐射
ppt课件
12
应答识别码
3/A询问模式的识别码实例1
ppt课件
13
应答识别码
3/A询问模式的识别码实例2
ppt课件
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应答识别码
3/A询问模式的识别码实例3
ppt课件
15
应答高度码
ppt课件
16
高度码的译码
标准循环码的译码
五周期码按照循环码奇偶性查表,上述为偶数
查表数值×100英尺 上述为010,偶数查表为2,乘以100英尺为200英尺。 高度码译码为21000+200=21200英尺 21200-1200=20000英尺
A、B、C、D表示回答的数据位,模式A和模式C中数据位 的含义不同。
数据位之间有严格的时间关系,每个脉冲0.45微秒,脉冲 之间为1.45微秒。
ppt课件
10
应答码
X位为备用位,目前恒为逻辑0 SPI为特殊位置识别脉冲

二次雷达工作原理课件(一)

二次雷达工作原理课件(一)

二次雷达工作原理课件(一)
二次雷达工作原理课件
教学内容
•二次雷达的定义和基本原理
•二次雷达的组成部分
•二次雷达的工作过程
•二次雷达的应用领域
教学准备
•二次雷达的示意图或实物模型
•讲义或PPT
•实验设备(如果需要进行实验演示)
教学目标
•了解二次雷达的定义和基本原理
•理解二次雷达的组成部分及其功能
•掌握二次雷达的工作过程
•了解二次雷达在实际应用中的领域
设计说明
本课件以简洁清晰的方式介绍二次雷达的工作原理,通过图示和文字说明,使学生能够轻松理解和掌握相关知识。

教学过程
1.介绍二次雷达的定义和基本原理
–阐述雷达的定义和作用
–解释二次雷达的基本原理,即利用回波信号进行目标检测和跟踪
2.分析二次雷达的组成部分及其功能
–列举二次雷达的主要组成部分,如发射器、接收器、信号处理器等
–详细介绍每个组成部分的功能和作用
3.说明二次雷达的工作过程
–用图示展示二次雷达的工作流程,包括发射、接收、信号处理等步骤
–解释每个步骤的具体操作和原理
4.探讨二次雷达的应用领域
–引导学生思考并讨论二次雷达的实际应用领域,如航空、交通、气象等
–列举并解释二次雷达在不同领域中的具体应用案例
课后反思
本课件通过简明扼要的方式介绍了二次雷达的工作原理,结合图示和文字说明,帮助学生更好地理解相关概念。

在教学过程中,可以适当引导学生参与讨论和实验演示,以加深对二次雷达原理的理解。

同时,可以提供相关阅读材料,进一步拓展学生的知识面。

6二次雷达 - 基本原理

6二次雷达 - 基本原理

二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
8
PSR vs SSR
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
9
SSR antenna
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
10
SSR characters
SSR is not a true radar system but a two way communications system between an interrogator on the ground and a transponder on the aircraft. However SSR is very similar in operation to conventional radar and suffers from many of the same problems and limitations. Most commercial aircraft are required to be fitted with this equipment for transit through controlled airspace.
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
14
ouБайду номын сангаасline
1. SSR introduction 2. MODE A/C 3. MODE S
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
15
Pulse pattern
The interrogating transmitter radiates on a frequency of 1030 MHz with a pulse pattern as shown on the right. The radiated pulse pattern includes a control transmission (P2). P2 is arranged to be 9dB lower than P1.The aircraft transponder is designed not to reply unless P1 exceeds P2 by at least 9dB thus suppressing sidelobe returns. The P1 to P2 spacing is fixed(2us). The P1 to P3 spacing is varied according to the type of information required from the aircraft.

二次监视雷达原理

一 概述
1、电磁频谱资源
代号
频率范围
波长
HF VHF UHF
L S C X (I) Ku K Ka V W mm
3 - 30 30 - 300 300 - 1000
1 -2 2 -4 4 -8 8 - 12 12 - 18 18 - 27 27- 40 40 - 75 75 - 110 110 - 300
L:
波束窄,噪声低,空中警戒及监视雷达的首选。
S:
波束窄,受雨杂波的影响大,气象雷达和监视雷达。
C:
S和X的折中,对空警戒和精密跟踪。
X:
带宽宽,可产生窄脉冲,设备尺寸适中,高分辨雷达。
Ku、 K、Ka:波束窄带宽大,雨杂波及大气衰减大,作用距离短的
场合,如机场SMR。
毫米波: 波束窄带宽宽,大气衰减大,空间及作用距离不大的场合
R2ctr 15m00.1k5m
民航内蒙古空中交通管理局
1、常规雷达
二 雷达原理
发射脉冲
回波
tr
tr
t 噪声
t
雷达测距
民航内蒙古空中交通管理局
二 雷达原理
1、常规雷达
目标角位置的测量 目标角位置指方位角, 在雷达技术中测量这个角位置基本上
都是利用天线的方向性来实现的。 雷达天线将电磁能量汇集在窄波束内, 当天线波束轴对准目
民航内蒙古空中交通管理局
一 概述
3、雷达视线
雷达信号传播受影响
常规使用的信号传播是直线的。 雷达信号会受到阻挡和遮蔽。 还会受到来自飞机和地面反射信号的干扰。
水平视线 杂波和遮蔽
民航内蒙古空中交通管理局
3、雷达视线
一 概述
天线高度
雷达水平最大视线距离

《二次雷达原理》课件


气象
用于气象预测和天气监测。
科研
用于天文观测和地质勘探。
雷达波段的分类
微波波段
毫米波波段
工作波段在1毫米到1米之间。
工作波段在0.1毫米到1毫米 之间。
紫外线波段
工作波段在200纳米到400纳 米之间。
二次雷达的波段选择
1 工作频率
通过选择合适的工作频率,可以获得更好的波束特性和探测性能。
2 环境干扰
在选择波段时,需要考虑周围环境波有不同的反射和吸收特性。
二次雷达的探测距离
信号强度
信号强度与目标物体到雷 达的距离成反比。
噪声干扰
噪声会降低信号的幅度, 从而影响探测距离。
功率和灵敏度
通过提高发射功率和接收 灵敏度,可以增加探测距 离。
发展历史
二次雷达起源于上世纪中叶,随着技术的发展,已经成为现代雷达系统的重要组成部分。
二次雷达的基本原理
1
发射信号
二次雷达向目标物体发射电磁波信号。
2
目标反射
目标物体接收到信号并反射回来。
3
接收信号
二次雷达接收目标物体反射的信号。
4
信号处理
接收到的信号经过处理,提取出目标物体的相关信息。
二次雷达的组成
《二次雷达原理》PPT课 件
在这个《二次雷达原理》PPT课件中,我们将探讨二次雷达的工作原理、应用 领域以及发展的前景。通过这个课件,你将深入了解雷达技术背后的科学原 理和实际应用。
什么是二次雷达
定义
二次雷达是一种通过接收目标物体反射的电磁波并进行信号处理的雷达系统。
作用
二次雷达用于探测、跟踪和测量目标物体位置、速度、轨迹等信息。
一次雷达 通过发射和接收连续的电磁波工作 适用于目标物体较大且距离较远的情况 具有较大的扫描范围

二次雷达原理分析

二次雷达原理分析作者:付广荣来源:《硅谷》2014年第03期摘要二次雷达作为当前民用航空的监视工具之一,在保障民航飞机安全飞行中扮演者重要的角色,它不仅能保障航班的正常运行,同时也丰富了管制手段,提高了航班运行效率。

但二次雷达运行过程中也经受着反射、目标丢失、异步干扰、错觉等一系列问题的困扰,因此如何有效发现并解决这些问题就成了关键所在。

关键词二次雷达;管制;反射;目标丢失;异步干扰;错觉中图分类号:TN95 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)03-0072-01雷达—无线电检测与测距,顾名思义:雷达的最终目的是发现目标,并测量其距离。

其中一次雷达(PSR)与二次雷达(SSR)是雷达家族中最常见的成员,其中一次雷达是检测自己发射的电磁波遇到物体后的反射信号来对空中飞行物进行检测的,其优点是具有较高的距离与方位精度,并能得出飞行物体的飞行速度;而二次雷达通过发射一组询问编码信号,装有机载应答机的飞机接收到询问信号后,转发一组应答编码信号。

通过“询问-应答”式工作,因此需要两次辐射,因此称为二次雷达。

因为二次雷达是双工作频率,其发射频率为1030 MHZ,接收频率为1090 MHZ,所以它具有作用距离远,无地物杂波和气象杂波干扰,又因其是“询问-应答”式工作模式,因此又具有交换信息丰富等特点。

下面就重点介绍下二次雷达的基本原理以及常见的问题及分析。

二次雷达询问信号采取的是P1P2P3三脉冲体制,其中P2为旁瓣抑制脉冲,P1与P2的时间间隔恒为2 μs,P1P3脉冲为模式询问脉冲,P1与P3之间的时间间隔决定了不同的询问模式,ICAO规定使用模式3/A与模式C,即为我们熟知的识别码和高度码,模式3/A的时间间隔为8 μs,模式C的时间间隔为21 μs。

二次雷达的编码信号经由天线、发射机进行信号的发送,而应答信号则由接收机、信号处理机、终端设备进行信号的接收,应答信号代码则有16个脉冲构成,图一中SPI位脉冲未进行标识,因其只有在管制员要求时发送,因此一般情况下不使用,其中脉宽为0.45 μs,脉冲间隔为1.45 μs,整个脉冲框架即F1到F2的时间间隔为20.3 μs,F2到SPI位的时间间隔为4.35 μs,脉冲编码经过处理就是我们所需的识别码与高度码,而在这16为脉冲信息编码中,其中F1、X、F2以及SPI位不用,因此有用的脉冲为12位,即会有4096种编码的可能性。

一次雷达和二次雷达的工作原理

一次雷达和二次雷达的工作原理嘿,你知道吗?雷达在我们的生活中可有着重要的作用呢!那咱就来聊聊一次雷达和二次雷达的工作原理吧。

先说说一次雷达。

一次雷达呢,就像是一个超级敏锐的“眼睛”,不断地向周围发射电磁波。

这些电磁波就像一群勇敢的小探险家,朝着各个方向飞奔而去。

当它们遇到目标物体的时候,比如说飞机、船只或者其他障碍物,就会被反射回来。

一次雷达的天线就负责接收这些反射回来的电磁波。

想象一下,你站在一个大大的广场上,朝着四面八方大声呼喊。

如果有一堵墙在某个方向,你的声音碰到墙就会反弹回来,你就能根据声音返回的时间和方向来判断墙的位置。

一次雷达的工作原理就有点类似这个。

一次雷达通过测量电磁波从发射到被反射回来的时间,就能计算出目标物体离雷达的距离。

而且,根据反射回来的电磁波的方向,还能确定目标物体的方位。

比如说,如果反射回来的电磁波是从东边来的,那目标物体很可能就在东边的某个位置。

但是呢,一次雷达也有它的局限性。

它只能告诉我们有目标物体存在,以及目标物体的距离和方位,但却不能识别目标物体到底是什么。

就好像你在黑暗中听到了一个声音,但却不知道发出声音的到底是人、动物还是其他什么东西。

这时候,二次雷达就派上用场啦!二次雷达可不是一个人在战斗哦,它需要和目标物体上的应答机配合工作。

当二次雷达向周围发射询问信号的时候,目标物体上的应答机就会接收到这个信号。

应答机就像是一个聪明的小助手,它会立刻对询问信号做出回应,发送一个包含目标物体信息的应答信号。

这个应答信号里可以包含目标物体的身份代码、高度、速度等重要信息。

二次雷达接收到这个应答信号后,就能识别出目标物体到底是什么,以及它的具体状态。

比如说,在航空领域,飞机上都装有应答机。

当空中交通管制员使用二次雷达询问时,飞机上的应答机就会回应,告诉管制员这架飞机的航班号、高度、速度等信息。

这样,管制员就能更好地掌握空中交通情况,确保飞行安全。

二次雷达的工作原理就像是一场对话。

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二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
16
Pulse pattern
There are five reply modes currently available use as follows: Mode P1 to P3 (us) Purpose Application A 8 ± 0.2 Identity Civil ATC B 17 ± 0.2 Identity Military ATC C 21 ± 0.2 Altitude Civil ATC D 25 ± 0.2 Undefined Unassigned
SSR is a radar system used in ATC/CNS that not only detects and measures the position of aircraft i.e. range and bearing, but also requests additional information from the aircraft itself such as its identity and altitude. Unlike primary radar systems that measure only the range and bearing of targets by detecting reflected radio signals, SSR relies on targets equipped with a radar transponder, that replies to each interrogation signal by transmitting a response containing encoded data. SSR is based on the military identification friend or foe (IFF) technology originally developed during World War II, therefore the two systems are still compatible. Monopulse secondary surveillance radar (MSSR), TCAS and ADS-B are similar modern methods of secondary surveillance.
二次雷达(SSR)
中国民航大学 电子信息工程学院
outline
1. SSR introduction 2. MODE A/C 3. MODE S
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
2
outline
1. SSR introduction 2. MODE A/C 3. MODE S
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
电子信息工程学院
Interrogation Reply
Plane Altitude
Plane Identification
Radar Antenna
Ground Radar Display
二次雷达(SSR)
Transmitter Receiver
电子信息工程学院
SSR:Secondary SurvP3:模式询问脉冲 询问波束(主瓣)辐射 P2: 旁瓣抑制脉冲(控制脉冲) 控制波束辐射
询问 (1030 MHz)
P1 P2 P3
Mode A
8s
Mode C
P1 P2
P3
21s
ICAO规定民用航管二次雷达只采用模式A和模式C交替询问。
二次雷达(SSR) 电子信息工程学院
21
Pulse pattern
P1 and P3 are sent via the directional radar antenna, P2 via an omnidirectional aerial. The spacing between P1 and P2 is constant at 2.0 μ s. Pulse “P2” is used in the electronic side lobe suppression (SLS). The P1 and P3 signals in the main beam are stronger than the omnidirectional P2 pulse, but P2 is stronger than the P1 and P3 pulse received from the side lobes. If the P1 pulse is weaker than the P2 control pulse, then the P1, P3 replies are suppressed.
二次雷达(SSR) 电子信息工程学院
4
Radar Antenna
Ground Radar Display
二次雷达(SSR)
Transmitter Receiver 电子信息工程学院
Mode A/C XPDR
Radar Antenna
Ground Radar Display
二次雷达(SSR)
Transmitter Receiver
3
Limitations of PSR (Why we need SSR?)
Targets that are too small, or are built of a poor radar reflecting material or have a poor aspect may not be detected Targets cannot be identified directly (IFF in the WW2) Radar energy suffers from attenuation (losses) both on the path out to the target and on the return path of the reflections The role of the SSR is to complement the PSR
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
8
PSR vs SSR
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
9
SSR antenna
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
10
SSR characters
SSR is not a true radar system but a two way communications system between an interrogator on the ground and a transponder on the aircraft. However SSR is very similar in operation to conventional radar and suffers from many of the same problems and limitations. Most commercial aircraft are required to be fitted with this equipment for transit through controlled airspace.
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
11
Operation of a Secondary Radar
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
12
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‟. The interrogator transmits (1030 MHz) pulse pairs, the receiver within the interrogator ‟s beam receives these pulses and decodes them. The transponder then responds by transmitting (1090 MHz) a pulse train (many pulses in a stream) back to the interrogator. The pulse train contains information according to what the interrogator requested.
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
14
outline
1. SSR introduction 2. MODE A/C 3. MODE S
二次雷达(SSR)
电子信息工程学院
15
Pulse pattern
The interrogating transmitter radiates on a frequency of 1030 MHz with a pulse pattern as shown on the right. The radiated pulse pattern includes a control transmission (P2). P2 is arranged to be 9dB lower than P1.The aircraft transponder is designed not to reply unless P1 exceeds P2 by at least 9dB thus suppressing sidelobe returns. The P1 to P2 spacing is fixed(2us). The P1 to P3 spacing is varied according to the type of information required from the aircraft.
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