二次雷达S模式的关键技术-电讯技术论文-计算机论文

计算机论文范文3000字S模式二次监视雷达系统1、引言S模式是近年发展起来的一种新的空中交通监视技术，相对传统的A/C模式二次监视雷达，采用了选址询问，扩展了数据链，扩充了系统容量，降低了系统内部干扰，因而在美、欧等国家和地区得到了广泛应用，同时也是国际民航组织推荐使用的一种空管模式。

而我国空管发展比较缓慢，目前还普遍使用的是A/C模式，但随着空中交通的发展，飞机密度的增加，势必也会向S模式监视系统发展。

正因为我国目前还没有采用S模式，因而有关S模式的系列标准也没有颁布，系统性论述的相关文献也很少。

有些文献认为，通过对传统A/C模式二次监视雷达进行简单的升级就可以实现S模式，笔者认为S模式除了在工作频点上与传统的A/C模式相同外，是完全不同的两个系统，特别是S 模式的数据链功能，以及地面站的协同功能，使得S模式的控制相当复杂;同时，S模式地面二次监视雷达是一个逐步更换的过程，在实施过程中，S模式二次监视雷达必须考虑兼容现有的传统的A/C模式，因而S模式二次监视雷达必须经过全面细致的设计才可能充分发挥S模式的效能。

本文主要针对实现地面二次监视雷达的关键技术进行论述。

2、S模式二次监视雷达系统简述S模式二次监视雷达系统是在传统的A/C基础上发展起来的，也是采用询问应答协同的工作方式，因而S模式二次监视雷达系统包括具有S模式能力的地面二次雷达询问机和机载应答机两部分。

国际民航组织为每架飞机分配了一个唯一地址(24位地址)[1]，地面站可以对飞机进行选址询问，询问发射频率为1030MHz，接收频率为1090MHz，询问上行信号如图1所示，前2个脉冲为同步脉冲，P5为询问旁瓣抑制脉冲，P6为信息脉冲，采用DPSK调制，信息位长56bit或112bit，56bit称为短信号格式，主要用于监视，112bit称为长信号格式，除用于监视外还需要传输数据信息，也就是数据链功能都采用长信号格式，其码速率为4MHz。

应答下行信号如图2所示，前4个脉冲是同步脉冲，后面56个脉冲或112个脉冲也分为长格式和短格式，采用脉位调制，码速率为1MHz。

浅谈二次雷达S模式及S模式在SELEX雷达中的应用作者：卢勋来源：《科学导报·学术》2019年第36期摘要：S模式中S=Selective即选址模式。

S模式询问是通过分配给每架飞行器一个唯一的24位地址码，通过飞行器唯一的地址码有选择性的进行询问，相比较传统A/C模式在整个天线波瓣内进行广播询问，S模式大大降低了同步串扰问题，同时由于其选择性较好能避免相邻飞机的干扰。

除此之外，S模式具有更大的识别编码容量可以同时为16777216架飞机编码，而目前使用的A/C模式代码数只有4096个，大大增加了空中交通管制容量，面对民航系统高速发展的今天，代码资源短缺问题在一定时期内得到了解决。

同时，S模式采用数据链通信，可交换在信息更丰富，更有利于空中交通管制员了解飞机更详细的状况。

关键词：空中交通管制;二次雷达;S模式;SELEX雷达1.二次雷达S模式发展历史在20世纪70年代人们开始研究单脉冲二次雷达（MSSR），单脉冲二次雷达提供了更准确的目标位置信息并减少异步和同步串扰。

在广泛应用A/C模式的同时，其缺点也显而易见：同步干扰（garble），询问率过高导致异步干扰（fruit），识别码太少（4096）个，随着空中交通流量的日益增加，识别码已经不能满足空中管制ATC）需求。

由于上诉情况，英国和美国独立发展了S模式，英国开发的系统称为选择地址（ADSEL）SSR，美国开发的系统称为离散地址信标系统（DABS）SSR。

英美两国研究的侧重点不同，英国的系统主要偏向于一架飞机位置的精准性以及通讯链路的性能;美国系统则完成了基本S模式的开发项目，并讨论了S 模式机载设备的性能。

最后，两项工程合二为一，并被美国联邦航空管理局（FAA）命名为S 模式。

2.S模式信号格式S模式询问信号格式：P1-P2为模式S询问的前导脉冲，采用脉冲幅度调制，间隔2微秒，脉冲宽度为0.8微秒。

P6是数据脉冲（数据块），宽度16.25微秒对应56位数据链，宽度30.25 微秒对应112位数据链。

基于通用服务器平台的S模式二次雷达系统研制水泉1^黄涛1^(1.安徽四创电子股份有限公司安徽省合肥市230092 2•中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽省合肥市230088 )摘要.•本文所述的S模式二次雷达采用了基于通用服务器平台信号和数据处理技术，实现了 S模式基本监视和增强监视、数据链等 S模式功能，并通过RASS系统以及实际现场应用对增强监视性能进行了分析。

关键词：S模式二次雷达；通用服务器；增强监视功能；GICB1概述近年来随着航空业的快速发展，传统基于全呼体制的A/C模式 二次雷达在使用中出现了诸多问题：因飞行密度的增加，应答信号 脉冲的同步和异步干扰越来越严重；受A/C模式编码长度限制，飞 机代码重复引起飞行计划相关错误：机场周边建筑物的增多造成多 径和反射带来的虚假S标等，这些问题对空中交通管制影响日益严 重，给飞行安全带来较大的隐患。

为解决传统A/C模式二次雷达体 制缺陷，国际民航组织制定了S模式二次雷达标准，在S模式系统 每架飞机应答机分配了全球唯一的24位地址码，S模式雷达通过 基于地址的选择性询问对飞机进行跟踪，在S模式下雷达询问脉冲 调制方式由幅度调制改为了差分相位调制，有效的增加了上行链路 带宽，因此S模式雷达除可完成正常的目标监视询问外还具备了地 空数据通信能力，地面自动化管制系统通过S模式雷达可获取更多 的机载飞行参数，进而提高空中交通管制能力。

目前中国民航已在全国范围推广S模式技术应用，华东、中南 等飞行密度较高地区己启用了S模式增强监视应用。

但国内在用的 具备完善S模式能力的二次雷达主要还是泰雷兹、Indra、Selex等 进口型号雷达，而国内部分厂家的二次雷达的S模式也已具备基本 监视能力，但增强监视功能不够完善，数据链和协同组网功能尚不 具备。

针对目前国内外二次雷达现状，为满足中国民航S模式应用 需求，中国电科集团四创电子立项研制新一代具备全S模式功能的 空管二次监视雷达。

初步认知S模式二次雷达摘要：未来建设S模式二次雷达的必要性：工作20多年来，亲历了民航事业的飞速发展，由原来航路NDB导航到CVR再到DVR/DME导航，这是落后的程序管制范畴，后来建立了雷达管制，大大缩小了航空器之间的距离，满足了民航飞速发展的要求。

但对于目前使用的A/C模式雷达还存在很多问题，比如信号干扰、有限的信息编码、串扰和异步应答等问题，制约了自动化航空管制系统的使用。

而S模式二次雷达可以解决诸多以上问题，S模式二次雷达是未来的发展方向。

下面是笔者对S模式二次雷达的粗浅认知。

关键词：S模式；S模式询问；S模式应答；S模式的应用1 S模式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。

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，雷达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。

因此，每次询问都相关飞机地址码，实行点名询问和对应的应答，这样就从根本上排除了同步窜扰问题。

S模式询问和应答形成完整的地空数据链系统，便于实现地空双向数据交互。

S模式二次雷达应答信息和询问，采用信息数据链报文格式多达24种，相关应答信号和询问信号含有56位二进制（长报文）或（短报文）的数据块，完全可以满足不同数据传输的需要。

2 S模式询问形式雷达S模式询问方式对应的是S模式应答机，原有的A/C 模式应答机收获后将不予应答。

S模式在P2脉冲之后增加了一个P6长脉冲，用来发送上行数据，脉冲宽度为16.25us或者30.25us。

浅谈二次雷达应答机的S模式在终端区的运用摘要：随着现代雷达技术的不断发展，二次雷达应答机的S模式在航空交通管制中的运用逐渐得到普及。

本文重点针对S模式在终端区的应用进行论述，阐述了S模式的工作原理及其在终端区的优势和应用场景，同时对相关的技术挑战和未来的发展方向也进行了探讨。

关键词：二次雷达应答机、S模式、终端区、航空交通管制、优势、挑战、发展方向正文：一、引言随着航空运输业的发展，航空交通管制的作用越来越重要。

在现代航空交通管制中，雷达技术被广泛应用，并且二次雷达应答机的S模式越来越受到关注。

S模式在航空交通管制中的应用，可以更好地实现飞机的识别、跟踪和管理。

二、S模式的工作原理S模式是指二次雷达应答机通过正弦波信号对航空器的询问，询问内容与航空器相关信息（如飞行高度、速度、识别码等）相关。

航空器收到询问信号后，会通过内置的编码器进行编码，然后通过二次雷达应答机发回响应信号，二次雷达应答机接收到反馈信息后进行解码，获取航空器的信息。

S模式的工作原理可以更好地实现对飞行器的细致跟踪。

三、S模式在终端区的优势和应用场景终端区是指飞机接近机场附近，进行起降等操作的区域。

在这个区域内，飞机的密集度很高，而S模式可以实现对飞机的快速识别和管理。

S模式具有如下优势：1. 高精度识别能力：S模式通过对航空器的询问和获取反馈信息，实现对飞机的高精度识别。

2. 快速响应能力：S模式的响应速度非常快，对于需要紧急处理的情况，可以实现快速响应和处理。

3. 指导起降操作：在终端区，通过对飞机的识别和管理，可以更好地指导飞行员进行起降操作，并增加安全性。

四、S模式的技术挑战和未来发展方向S模式在终端区的应用也存在一些技术挑战，如：1. 局限性：S模式具有一定的调制方式和编码方式，因此不能实现所有情况下的航空器识别。

2. 抗干扰能力：S模式在电磁场复杂的终端区环境中，面临干扰和误判的问题。

针对以上问题，未来的发展方向可以从以下几个方面展开：1. 研究适应更多情况的调制方式和编码方式，实现对所有情况下航空器的有效识别。

科技运程 SCIENCE BULLETIN中国航班 CHINA FLIGHTS94二次雷达S 模式及其抗干扰性能分析文于海东 （中国民用航空华东地区空中交通管理局）摘要：S 模式运行的过程中能够有效调整单脉冲模式上的弊端，此类优势也经常在空中管制环节中得到全面的应用。

本文对S 模式阐述进行分析，通过混淆干扰、异步干扰两方面做以深入探讨，希望能为相关人士提供有效参考。

关键词：二次雷达；S 模式；抗干扰性能因为近几年航空事业的进步，整体飞机航行的密度大幅度提升，以至于在运行期间，相对应的管制雷达信标系统就会受到影响，在以往的单脉冲运行模式的干预下，其信标系统的总体容量就会缩小，致使不能满足当前的工作需求。

S 模式阐述S 模式本质上是和现存的ATCRBS 系统相适配，在此前提之下，飞机上也会具备较为独特的地址验证码数，实现和计算机的总体运作，帮助其形成一对一的管控方式，并在后期的运作环节中，采用自适应的方式管理整体运行过程。

地址码往往会以24比特的方式开展计算，所获得最终的离散地址会达到一千六百万以上个单元，有利于解决后期存在的系统运行容量不充足的状况。

同时， 地面和空中的管制系统就能因此获得丰富的信息和数据的更新状况，以便于更好的协调后续工作[1]。

（1）S 模式询问信号。

常规的二次雷达通常情况运作时，会仅采用3/A 以及C 模式的循环询问，运用P1、P2和P3的脉冲序列环节，就能获得航空装置高度识别码的效果，并在使用P2脉冲期间，采用特殊抑制的方式，实现有效管理。

数据和信息能利用差分相移键控的模式进行发射，其在运行期会通过180度的抑制模式，达到系统性的控制发射状态。

在此过程中，往往会与P6实现相位的脉冲反向重叠，一旦P5脉冲高于后期的P6脉冲，就容易对应答装置产生干预，导致后期的同步相位所存在的脉冲不会被有效监测，以至于影响工作人员对其总体询问方式上的研究。

但是如果P5脉冲较弱于P6脉冲，相对应的应答装置可以在不受干预的状态下，实现高效监测活动，分析具体的同位、反向脉冲规律，以便于实现对P6脉冲的高效解码。

电子技术• Electronic Technology72 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】数字波束合成 软件无线电软件无线电技术在实际工程项目中的应用越来越广泛，目前已应用在个人移动通信系统、军事通信、电子战、雷达系统以及信息化家电产品中。

数字技术由于本身的优点，大量工程应用都采用了数字化方法，对数据速率和实时性数字相控阵二次监视雷达关键技术文/文传勇 范辉辉提出了要求，需要宽的带宽来进行数据传输。

传统的使用同轴电缆的传输方式，达不到高速数据传输和实时性要求，同时在抗干扰、设备复杂程度、设备安装，铺线方面等工程应用方面，存在困难，不方便；由于光纤具有以下各种优点：（1）工作频率高，通信容量大；（2）衰减小，中继距离长；（3）保密性能好、抗干扰能力强，不受强电、雷达等干扰；（4）体积小、重量轻、便于施工维护；（5）原材料来源丰富，潜在价格低廉。

上述优点满足工程应用中各种需求，它是未来数据传输主要媒介；高速串行数据传输技术迫切成为各种应用的必须的技术。

在各个FPGA 厂商，都配套开发了自己的高速串行数据传输的IP 核，在ALTERA 中Stratix V GX/GS/GT ，在xilinx 中开发GTX,GTH,在Vertex-5，Vertex-6和Vertex-7高端FPGA 中，有对应的IP 核。

这些新的技术的引入，空管二次监视雷达系统的组成发生了变化。

在空管监视设备中，分为舱内设备（或者室内设备）和舱外设备（室外设备），舱内设备完成工作是数字信号处理、控制和显示；舱外设备主要完成功能是信号的感知和采集。

传统二次雷达组成由天线、旋转关节、射频电缆、模拟接收机、三级固态功率放大的发射机、基带A/D 采样、译码、点迹和航迹处理。

数字相控阵二次监视雷达的组成由天线辐射单元、数字TR 组件、光纤、数字信号处理模块、显控组成；数字TR 模块是每个通道独立对应一个辐射单元，其功率和相位可编程实时配置；数字信号处理模块包括光模块的数字收发同步、数字发送通道的数据合成、数据接收的通道数据分配和数字波束合成，对数压缩、译码、形成点迹和航迹。

空中交通管制S模式二次雷达信号处理系统【摘要】空中交通管制本身具有难度大、工作复杂的特点，随着近年来经济的迅速发展，航空业的生机勃勃，更是增加了其工作量；传统的ATCRBS处理器虽然在过去为空中交通管制带来了很多方便，但如今却显得“漏洞百出”；科学技术的进步让人们亟待完善航空交通，S模式二次雷达信号处理系统就是在这种背景下产生的。

本文从S模式二次雷达信号处理系统与ATCRBS的不同点对比、空中交通管制应用S模式处理系统的必要性和优越性、S模式处理系统的技术研究及重大意义五个方面来进行简析的，以期完善交通管制，促进航空业的发展。

【关键词】询问信号；应答信号；有效信息；监测；校验经济发展与科学技术的进步是相辅相成的，经济发展是科学技术进步的保障，科学技术也能够促进经济的进一步发展。

在当前人民生活水平迅速提高的背景之下，在高水平的科学技术保障之下，人们对航空的需求明显增大，空中交通管制也越来越重要。

S模式二次雷达信号处理系统由于本身的优越性，必将普及于各国的交通管制之中。

一、S模式二次雷达信号处理系统与ATCRBS的不同点对比二次雷达信号处理系统是在战争的需求中产生的，当时是主要用于判断敌我的系统，为参战国提供了有效的信息。

随着世界的变化和科学技术的发展，如今二次雷达信号处理系统则主要用于空中交通管制。

S模式处理系统是ATCRBS 的发展，我国正处于由ATCRBS向S模式过渡中，二者的不同之处主要包括询问和应答方法不同、传递交通信息方式不同及应答频率和有效性不同三个方面。

（一）询问和应答方法不同传统的ATCRBS系统所采用的是一种类似于广播技术的技术，地面雷达以扩散的方式向空中的飞机发送询问信号，所以飞机必须无条件接受，同时，也需要全部作出应答；而S模式处理系统利用了更为先进的技术，由于每架飞机都会被分配一个不同于其它飞机的地址，类似于我们电脑网络的IP地址，S模式处理系统将根据地址的不同在预订时间发送询问信号，这样飞机可以只接收属于自己的信号，并会在不同时间作出应答。