二次雷达波束控制系统设计

合集下载

相控阵空管二次雷达数字波束形成方案

相控阵空管二次雷达数字波束形成方案

相控阵空管二次雷达数字波束形成方案相控阵空管二次雷达数字波束形成方案文/杨见1 谭威2【摘要】摘要基于相控阵雷达越来越凸显的诸多优势,在空管二次雷达领域也逐渐开始采用数字波束形成技术的相控阵雷达,以实现更加灵活的波束调度与控制等。

本文主要对数字波束形成技术的基础理论进行分析阐述,并提出基于均匀线阵相控阵空管二次雷达实际应用的数字波束形成方案。

【期刊名称】电子技术与软件工程【年(卷),期】2018(000)015【总页数】1【关键词】【关键词】二次雷达有源相控阵数字波束形成DBF 均匀线阵通过用机械、机电与电子方式改变阵列天线单元辐射信号的相位,实现天线波束指向的技术,在雷达发展初期即已为人所知,但是真正的发展则是从冷战开始,国际形势的紧张、大型战略相控阵雷达研制成功、良好的应用效果以及成本的降低等,极大的促进了相控阵技术的发展。

1 相控阵雷达技术简介及优势用电子控制方法,实现天线波束指向在空间转动或扫描的天线称为电扫描天线,也即相控阵天线。

相控阵雷达具有天线波束快速扫描能力、天线波束形状的捷变能力、空间功率合成能力、天线与雷达平台的共性能力、多波束形成能力、空域滤波与空间定向能力等相较于传统机械扫描雷达的明显优势。

2 均匀线阵波束形成理论假定某单个辐射源在远场区P点的电场强度为:式中,R为天线单元至测试点距离;λ为电磁波长;为天线单元辐射方向图;I0为复振幅。

辐射源为多个阵元组成的阵列时,在远区某测试点的总场强E应用叠加定律可以认为是线阵中N个辐射单元在测试点的辐射场强之和,有:式中,Ii可表示其中,为加权系数;为均匀线阵中相邻天线单元之间的馈电相位差。

若各天线单元方向图相同,则总场强为:式中,d为均匀天线阵列单元间距,而ri与r0之差与雷达至观测点距离相比较小,对场强E的影响可以忽略不计,则可以进一步简化为:为波束的最大指向。

当指向法相时,则上式可继续简化为:由此可知,辐射场中某点的合成场强为所有天线单元方向图与阵列因子的乘积之和。

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
14
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。

浅谈二次雷达天线原理

浅谈二次雷达天线原理

• 104•ELECTRONICS WORLD ・探索与观察浅谈二次雷达天线原理民航福建空管分局 陈 翰【摘要】二次雷达通常使用的是垂直大孔径天线,不同设备厂家所提供的雷达天线型号也是不尽相同。

但这些天线在工作原理上都大同小异,掌握其中通用的内容,就可以很快地学习不同厂家的天线。

【关键词】二次雷达;天线;垂直大孔径1.引言航管二次雷达是通过地面的询问机向航空器发射1030MHz 询问信号,安装有应答机的航空器接收到询问后回返回一个1090MHz 应答信号,雷达设备再接收应答信号来检测、识别目标的方位与距离。

2.二次雷达的工作原理二次雷达的信息交换,是通过将上行询问内容和下行应答内容进行脉冲编码来实现的。

按照ICAO 规范,传统空管二次雷达的询问模式共有6种,分别为1、2、3/A 、B 、C 、D 模式。

实际在民用航空中常用的是3/A 、C 两种模式。

这两种模式主要区别在于P1与P3的时间间隔不同。

P1~P3间隔是指P1和P3的0.5电平处脉冲前沿之间的间隔,其中3/A 模式下,间隔为8us ,C 模式下间隔为21us 。

P1、P2、P3的0.5电平脉冲宽度均为0.8us ,脉冲前沿宽度均为0.05~1us ,脉冲后沿均为0.05~0.2us 。

询问时,可以根据需要,只发射单一模式询问信号也可以各种模式交错询问。

3.天线基本理论天线的具体形式繁多,有多种分类方法,但是其中的基本理论,分析方法以及典型天线的工作原理与点特性却是相通的。

3.1 方向性函数天线的方向性函数是描写天线的辐射作用在空间的相对分布的数学表示式,方向图则是相应的图解表示。

场强振幅的归一化方向性函数定义为:式中,为天线在任意方向上的场强;为在最大辐射方向上的场强。

针对定向天线,它的方向图一般都呈现出花瓣状,而且都包含两个甚至多个波瓣:其中辐射方向上最大的瓣称为主瓣,剩余的瓣均被称为旁瓣或副瓣。

我们通常利用主瓣和副瓣的宽度来描写天线辐射处得能量的集中度。

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

初探S模式二次雷达的基本原理作者:王磊来源:《中国科技纵横》2019年第09期摘要:二次监视雷达是一种应用于空中交通管制中的,包含传递信息和检测飞机等功能的雷达系统。

我国的空管雷达的使用要追溯到上个世纪,国家对于这一项技术在我国的航空领域中的相当重视,曾多次委派研究团队赴外参考学习,将这一项技术引进至国内,从最早的A/C模式的雷达系统再到现代的S模式雷达系统,我国在空中管制雷达这一块的技术已经渐趋成熟。

本文将以S模式二次雷达为议题中心,着重探讨一下这一项技术的基本原理,并谈一谈这项技术在在我国航空领域的应用。

关键词:S模式;二次雷达;接收信号;基本原理中图分类号:TN958.96 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)09-0211-020 前言S模式二次雷达的开发起源于美国和英国,当时飞机数量大量增加,自动控制ATC系统中涌现众多异步干扰问题,为此科研人员将每架飞机编上离散地址码,对雷达扫描波束内的目标进行点名性的询问,被点到名的飞机才予以回答[1]。

这样就可以避免A/C交互模式中的A、C两种模式相关问题,大大降低雷达的询问率,进一步减少异步干扰问题。

S模式二次雷达安装了数据链通信功能,提高了管制系统自动化水平。

为此,将S模式询问定义为离散选址信标系统,雷達询问是针对于特定地址编码的目标进行定向呼叫的询问。

安装S模式应答机的飞机都有特殊的地址码,飞机对雷达询问的应答信息中必须包含本机地址码。

1 S模式基本概念及特性1.1 S模式基本概念S模式主要是考虑到未来航空航天科技发展,低高空交通密集情况下,能够准确对空中情报进行实时监控,获取可靠的数据链通信以保证航空安全[2]。

S模式支持当下的地面传感部门二次雷达系统。

S模式由空中防撞、地空数据沟通、地面数据网等模块组成。

以S模式支持的数据链是飞机和地面之间的通信基础,地空数据链进行数据传输时,是地面二次雷达系统和S 模式空中应答设备之间的通信沟通。

《二次雷达原理》课件

《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

AMS SIP-S航管二次监视雷达系统分析

AMS SIP-S航管二次监视雷达系统分析

图1雷达头设系统配置图1AMS SIR-S雷达系统概述1.1系统介绍AMS SIR-S雷达系统采用单脉冲技术,使得测角精度大大提高,理论上分析一个雷达回波就可以确定目标的到达角,从而可以大大减少地面站的询问率,使得异步干扰进一步减少。

由于利用OBA信息和更为强大的计算能力,使得雷达录取时抗击假目标和同步干扰目标性能也大大提升,雷达的水平覆盖范围是0.5-256海里,垂直覆盖角度为0.25度—40度,检测概率不小于99%。

AMS SIR-S雷达系统包括天线Science&Technology Vision科技视界101Science &Technology Vision科技视界群,SIR-S 单脉冲二次监视雷达,双雷达头处理器(RHP),雷达维护监视席位,本地控制和监视系统,以及双以太局域网,其连接如图1所示。

1.2发射机单元发射机单元由两个发射机组成:一个为主发射机,也是和通道发射机;一个是辅发射机,也是控制通道发射机。

发射机采用全固态发射机,并且使用了插接式连接。

发射机输出功率衰减分为8个等级,从-12dB,以2dB 为步进,也可以完全关断输出功率。

输出功率可进行方位编程,每周扫描分为128个扇区,相应每个扇区为2.8度。

在每个扇区对P1-P3和P2的输出功率进行控制。

发射机具有BITE(built in test equipment)自检功能,可向RPCM 发送状态报告,并接受RPCM 控制,其检测可到达LRU (least replaceable unit)级别。

发射机的频率为1030MHz+0.01MHz;输出功率大于62dBm。

如图2为发射机单元原理方框图。

1.3接收机单元接收机采用全固态接收机,并且使用了插接式连接。

接收机单元包含三个匹配的对数通道,分别是Σ通道,Δ通道和Ω通道。

另外还包括了相位检测器。

三个通道各向RPCM 送出两路视频信号,向相位检测器送出一路视频信号。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
X AY n ,Z AN o I i — a ,YO u I o g H GHa ,L a j n X ou UL
(h 8hR sac n tue,C iaE eto isT c n lg ru op rt n Hee h i 3 0 , C ia T e3 t e erhIsi t t hn lcrnc e h oo yG o pC roai , o fi An u 0 3 2 1 hn )
d t ta s s i n nd i n l e fc e k n . I t i pa e , t e e t a i e d s g s h me a a r n mi s o a s g a s l— h c i g n hs p r h c n r lz d e i n c e ba e o sd n
Ab ta t M e h n c ls a n ng mo e i fe s d i r d to a e o d r u v il n e r d r As a sr c : c a i a c n i d s o t n u e n t a ii n ls c n a y s r e l a c a a . n w i d o a a o c p , s i e p a e r a s d s c n a y s r e la c a a s d v l p d t u t e k n f r d r c n e t pa s v h s d a r y ba e e o d r u v il n e r d r i e e o e o s i t e f nc i n o ia is a e s r e la c .Th a i un to f t e b a s e r n y t m ,wh c s a h u to f v t l a r p c u v il n e e b s c f c i n o h e m t e i g s s e i h i n
第 l 0卷 第 3 期
21 0 2年 6月
信 息 与 电 子 工 程
I NFORMATI ON AND ELECTRONI C ENGI NEERI NG
VO 1 NO 3 1. 0, .
J n. 2 2 u . 01
文 章 编 号 : 1 7 — 8 22 1 ) 30 6 .4 6 2 2 9 ( 0 20 —2 60
二 次 雷 达 波 束 控 制 系 统 设 计
夏 勇 ,张 浩 ,李 晓娟 ,尤 路
( 国 电子 科 技集 团 第 3 研 究 所 :传 统 的二 次 雷 达 通 常 采 用 机 械 扫 描 的 工 作 方 式 。基 于 无 源 相 控 阵 天 线 体 制 的 二 次 雷 达 作 为 一 种 新 体 制 的 雷 达 , 是 为 了适 应 重 点 空域 警 戒 功 能 而 发 展 起 来 的 。 波 束 控 制 系 统 是 该 二 次 雷 达 的 重 要 组 成 部 分 ,其 基 本 功 能 包 括 :相 位 控 制 、 同步 控 制 、 数 据 传 输 以及 信 号 自检 。 二 次 雷
波 束 调 度 方便 、 可 靠 性 高 等优 点 。
关键词 :二次雷达 ;波束控制 ;嵌入 式计算机 ;网络 ;同步
中 图分 类 号 :T 5 .6 N9 89 文 献 标 识 码 :A
De i o e m t e i gs e f rs c n a ys r e la c a a sg fb a se r y tm o e o d r u v il n er d r n l n ‘ s y v
i o t n o mp ra tc mpo e to e o a y s r ela c a a ,i cu e h s te i g y c r n u r c s i g n n f s c nd r u v il n e r d r n l d s p a e se rn ,s n h o o s p o e sn ,
达 波束控 制 系统采用 了基 于嵌入 式计算机 和 网络 的集 中式波控 方案设计 。在 波控处理 流程 中,作 者 采取 了软件 和硬件 的双重 同步手段 。在 波控数据 的布相 方法上 ,采用 二级缓存 同步布相 的方 法。 在 实践 过程 中证 明,基于 嵌入 式计算机 和 网络 的二次 雷达 波束 控制 系统具有 工作方 式灵 活 多样 、
e b d d o u e n ewo k fr b a se rn y tm o e o ay s r ela c a a s d p e m e de c mp t r a d n t r o e m t e i g s se f s c nd r u v il n e r d r i a o td. Du ls n h o o sp o e sme h d o o t r n a d r se ly d i h o o e m te i .Th a y c r n u r c s t o fs fwa e a d h r wa e i mp o e n t e f w fb a se rng l e s c n a y c c e i d p e o y c r n u e m iti ui n r v d i h o r eo a tc , mb dd d e o d r a h sa o t df rs n h o o sb a d srb to .P o e nt ec u s f pr c ie e e e
相关文档
最新文档