S模式二次雷达浅析

浅谈S模式雷达在空管设备运行中的应用发布时间：2021-12-30T08:58:35.214Z 来源：《中国科技人才》2021年第25期作者：李金蔓[导读] 目前，二次雷达作为传统的监视信号源接入空管自动化系统在空中交通管制工作中已经得到广泛的应用，早期二次雷达系统为单脉冲A/C模式（取得飞机的身份识别信息和高度信息），随着S模式雷达的逐步推广，未来几年S模式雷达将全面取代传统的单脉冲二次雷达。

民航桂林空管站技术保障部广西桂林 541000摘要：目前，许多空管系统开始使用S模式雷达系统，作为一种新型的空中监视设备已经被越来越多的用户所接受，S模式雷达系统根据S模式数据配置的区别分为S模式基本型雷达和S模式增强型雷达两种类型，S模式雷达的使用以及其数据接入空管自动化系统后会为管制人员提供更多的信息，提升整个体系的安全运行能力。

关键词：二次雷达、S模式、DAPs、空管、增强型、基础型1.前言目前，二次雷达作为传统的监视信号源接入空管自动化系统在空中交通管制工作中已经得到广泛的应用，早期二次雷达系统为单脉冲A/C模式（取得飞机的身份识别信息和高度信息），随着S模式雷达的逐步推广，未来几年S模式雷达将全面取代传统的单脉冲二次雷达。

S模式雷达作为近年发展起来的一种新型空中监视设备相对传统的A/C模式二次监视雷达具有较大的优势，它采用了选址询问技术，通过对数据链的扩展和对系统容量的扩充，大大提高了数据传输的容量并且降低了系统内部干扰，目前在美、欧等国家和地区已经得到了广泛应用，同时也是国际民航组织推荐使用的一种空管设备。

S模式雷达是使用唯一的24位地址进行选择性询问的二次监视雷达，本文通过对S模式雷达系统的原理的介绍，对S模式雷达系统在民航空管的实际运行情况进行分析和探讨并对其在空管系统的前景进行展望。

2.S模式二次雷达监视系统功能概述S模式二次雷达监视系统是在传统的A/C模式雷达的基础上发展起来的，它采用询问应答协同的工作方式，具有S模式雷达的询问和应答两项功能。

通信导航监视/CNS S 模式二次雷达的简单介绍Brief introduction to Mode S secondary radar华北空管局高树萍编译2007 年具有S 模式的苏庄一/二次雷达站和百花山单脉冲二次雷达站在民航华北空管局落成，标志着S 模式二次雷达在我国首家使用。

作为S 模式二次雷达站的建设者之一，尤其对S 模式感兴趣。

S 模式二次雷达系统精度高、抗干扰能力强、信息量大，它能实现两个以上雷达站之间的通信，其有为飞机对询问轮流做出应答。

二、S模式的特点S 模式地址唯一。

在S 模式二次雷达中，基于飞机地址唯一可选择性，S 模式询问含有56 位及112位信息串，其中包括24 位的飞机代码位；除了24 位地址位还有32和88 位信息位，任何装有S 模式的飞机都能由波束内的其它飞机分时，信号范围内的所有飞机应答没有重叠，应答录取则不会发生错误。

一机一码，减少或消除了同步干扰，同时防止询问信号串扰其它飞机，提高了检测能力。

（3）S 模式询问消除了来自天线波束范围内其它目标的应答信号，因此大大降低了干扰、应答机占据以及由于反射引起的虚假应ATC 提供数据链以及为VHF 语音通信提供备份的能力，可以应用在ADS-B 和TCAS 防撞等系统中，是二次雷达的发展方向。

一、S模式的定义S 模式即选址模式。

S=Select 选择，是有选择性地询问识别目标。

地面管制雷达站通过轮呼别询问。

因为对每一架装有S 模式的飞机，都分配给一个全世界独一无二的地址，该地址称为技术地址。

全世界有16 777 216 个技术地址可用，并且已由国际民航组织（ICA O）进行标准化。

每次S 模式询问都包含目标飞机的地址，被寻呼的飞机是回答询问的唯一飞机。

答。

（4）S 模式询问较高的飞机数据完整性，得益于S 模式唯一的地址和较安全的数据传输。

当传输期间编码被破坏时，S 模式有更好的编码维修能力。

（5）S 模式询问选择性询问减少了询问次数从而减少了干扰，最（ROLL-CLL）有选择地询问，在地面询问和机载应答装置之间具备双向交换数据功能，这就是说S 模式二次雷达站有能力选择性地寻呼其覆盖范围内的飞机。

初探S模式二次雷达的基本原理S模式雷达是一种应用广泛的雷达系统，它具有良好的抗干扰性和高分辨率。

在S模式雷达的基础上，二次雷达又是一种新型雷达系统，它在S模式雷达的基础上进行了进一步的改进和优化，具有更高的性能和更广泛的应用。

下面就来介绍一下S模式雷达和二次雷达的基本原理。

首先是S模式雷达的基本原理。

S模式雷达是一种利用电磁波来探测目标的雷达系统。

它通过向目标发射一束电磁波，然后接收目标散射回来的信号，并通过分析信号的相位差来测定目标的距离。

S模式雷达的原理是利用电磁波在空间中的传播和散射特性，通过探测目标散射的信号来实现对目标的定位和跟踪。

S模式雷达具有测距精度高、抗干扰性强等优点，在航空、航海、军事和民用领域有着广泛的应用。

但是在一些复杂环境下，S模式雷达的性能可能会受到限制，需要进一步改进和优化。

二次雷达的工作原理和S模式雷达类似，但是它在信号处理、抗干扰、分辨率等方面进行了改进和优化。

二次雷达在信号处理方面采用了更先进的算法和技术，使得雷达系统能够更准确地测定目标的距离和方向。

在抗干扰方面，二次雷达采用了更高的抗干扰技术，能够在复杂的电磁环境下保持良好的性能。

二次雷达在分辨率方面也有所提高。

分辨率是指雷达系统能够分辨出两个非常接近的目标的能力。

二次雷达在分辨率方面采用了更先进的技术和方法，使得雷达系统能够更好地分辨出目标，提高了雷达系统的探测能力和精度。

二次雷达在S模式雷达的基础上进行了进一步的改进和优化，具有更高的性能和更广泛的应用。

二次雷达在军事、航空、航海、民航等领域都有着广泛的应用前景。

随着技术的不断发展，二次雷达将会进一步改进和完善，为人类社会的发展做出更大的贡献。

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。

摘要：有效空域内目标数激增a/c模式系统所显示出的不足，大多数先进国家以s模式系统逐步替换a/c模式。

本文简略阐述了a/c和s模式的优缺点；s模式对装有a/c模式和s 模式应答机的3中呼叫方式：mode a/c全呼询问、mode a/c/s全呼询问、s模式编码询问；s模式的应答；s模式的兼容性。

关键词：单脉冲；二次雷达；s模式1.引言随着我国民用航空业近年来的飞速发展，空中交通流量的日益增加，早期引进的航管单脉冲二次监视雷达（ssr），传统的a／c模式已不能满足空中交通管制(atc)的需求。

近年来国际上已经普遍采用了更为先进的雷达—s询问模式。

所谓s模式，美国称为离散选址信标系统，其地面询问是一种只针对选定地址编码的飞机专用呼叫的询问。

装有s模式应答机的飞机，都有自己单独的地址码，它对地面询问会用本机所编地址码来回答，因而每次询问都能指向选定的飞机，实现点名式的询问应答；同时s模式的上下行数据链可以用地空双向数据交流。

此询问模式已被国际民航组织(icao）接受，作为二次监视雷达的行业标准。

2.a/c模式与s模式优缺点a/c模式二次雷达的不足表现在几个方面：其一，应答信号只有12位二进制，编码数量有限；其二，只能回答飞机的代号、气压高度，可交换信息少；其三，询问信号结构简单（只有p1、p2、p3三个脉冲），不含识别成分，在询问信号工作范围内的全部飞机会同时获得询问信号，可能产生同时应答，造成混叠；其四，地面反射产生盲区，还有目标的方位、距离等参数的分辩率低等。

s模式二次雷达，其询问信号和应答信号都包含有56位二进制（短报文）或112位二进制（长报文）的数据块。

在s模式的询问信号中，一个15或29us的数据块可容纳56bit或112bit的数据，数据的前24位规定用于飞机的地址编码，这样的飞机的识别码数量可达1677万个，是现行的a/c模式的46千多倍，足以实现全球飞机一机一码。

其他的数据位可用于传送所需的飞机参数。

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。

1S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。

2S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。

P6脉冲采用Dpsk方式调制，其中二进制1表示相位变化180°，二进制0表示相位没有变化，反相脉冲的间隔为0.25us，进而产生4MHz比特率的数据。

采用Dpsk扩谱信号能够大大提高询问信号的抗干扰特性。

P6之外的脉冲实行脉冲幅度调制。

P6脉冲前沿之后1.25us处包含一个同步反相信号，模式S应答机以这个信号作为询问解码的发射应答信号及同步信号的时间基准，二次雷达询问机以该信号为基准，即可测量飞机信号到达的时间，从而计算出飞机的实际距离。

3S模式的应答飞机上的S应答机，在收到雷达询问信号之后，用l090MHz的频率发送应答信号，因为收发采用不同频率，故称接收应答机为异频收发机，相应的信号转发延迟在30us左右。

初探S模式二次雷达的基本原理1. 引言1.1 背景介绍S模式雷达是一种常用的雷达系统，广泛应用于军事、民航和气象等领域。

在雷达技术领域，S波段通常指2-4 GHz的频段，因此S模式雷达也被称为S波段雷达。

S模式雷达的基本原理是利用雷达系统发射的微波信号与目标物体散射的回波信号之间的时差和频率差来实现目标探测和跟踪。

1.2 研究意义S模式雷达的研究还可以促进相关技术的发展和应用。

雷达技术通常与信号处理、电子技术、通信技术等多个领域相互关联，通过研究S 模式雷达的工作原理和应用领域，可以促进相关技术的进步和创新，推动雷达技术与其他领域的融合与发展。

【字数：253】1.3 研究目的研究目的是通过对S模式雷达基本原理的深入探讨，进一步了解其在雷达领域的作用和意义，为未来雷达技术的发展提供参考和借鉴。

研究目的还包括探讨S模式雷达在不同应用领域中的优势和局限性，希望能够找到更多适用于S模式雷达的改进和创新方向。

通过本次研究，我们希望能够为雷达技术的发展和完善做出一定的贡献，推动雷达技术在各个领域的应用和推广，为社会的进步和发展做出积极贡献。

2. 正文2.1 S模式雷达概述S模式雷达（S-band radar）是一种采用S波段频率工作的雷达系统，主要用于监测航空器、船只和地面目标。

S波段频率位于C波段和X波段之间，具有较高的频率和较长的波长，在雷达应用中有着重要的地位。

S模式雷达具有较高的分辨率和灵敏度，能够准确地探测目标并提供详细的信息。

其工作原理是通过发射电磁波，接收目标反射回来的信号，并根据信号的延迟时间和频率差异来确定目标的距离、速度和方向。

S模式雷达广泛应用于航空交通管制、气象观测、军事侦察等领域。

S模式雷达相比于其他雷达系统具有更高的精度和灵敏度，能够在复杂环境下工作，提供更加可靠的监测和识别能力。

其优势在于可以有效地应对各种威胁和干扰，保证目标的安全和可靠性。

随着雷达技术的不断发展和进步，S模式雷达的应用范围和性能也会不断提升，未来其在航空、航海、军事和科研领域将发挥越来越重要的作用。

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。

浅谈二次雷达S模式及其抗干扰性能作者：卢伟来源：《电脑知识与技术》2019年第13期摘要：S模式克服了以往单脉冲A/C模式的缺陷，因其诸多优越性在空中交通管制等领域得到广泛的应用。

本文简略地阐述了S模式的相关内容，包括其基本原理、数据格式和干扰问题。

研究表明S模式的引入能有效地降低二次雷达的干扰，极大提升了雷达的性能。

关键词：SSR;S模式;干扰中图分类号：TP391 ; ; ; ;文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）13-0254-03随着航空运输的发展，飞机的密度逐步增加，现行的空中交通管制雷达信标系统（ATCRBS）的容量就显得特别紧张，传统的单脉冲A/C模式已不能满足空中交通管制（ATC）的需求。

为满足空中交通日益增长的需要，美国MIT林肯实验室和英国研究机构开展了先进雷达询问系统的研究工作，研制了S模式雷达与数据通信系统，以此来改进和提高空中交通管制能力。

目前S模式已被国际民航组织（ICAO）接受并作为二次监视雷达的行业标准 [1]-[5]。

S模式雷达主要优势有：抗干扰能力强，精度更高，更加丰富的可交换信息，应答机地址码足够使用。

S模式是一种利用离散地址询问的数据链技术，这种技术的核心是利用地址码对特定的航空器进行询问，只有指定的航空器才对这种询问进行应答。

S模式具有基本监视、增强监视、数据链等多种功能，在空中交通管制、飞机防撞、多点定位、ADS—B等系统和军用敌我识别系统中得到了广泛应用。

1 S 模式综述S模式主要特征是在与现有的ATCRBS系统大体兼容的基础上，给每一架飞机分配一个独一无二的地址码，由计算机控制进行一对一的点名，并能够进行自适应询问。

地址码为24比特二进制数据，这样使得离散地址数目达到了一千六百万个，这就解决了系统容量不足的问题。

同时地空之间可以自动交换丰富的信息。

现行的ATCRBS一般工作在1030MHZ和1090MHZ两个频率上，为了使新系统能够适用于老标准，具有良好的兼容性，S模式使用同样的询问及应答频率。

初探S模式二次雷达的基本原理
S模式二次雷达是一种先进的飞行器雷达系统，它采用了S波段的雷达技术，在航空领域有着重要的应用价值。

在飞行器的导航和飞行控制方面，S模式二次雷达可以提供更加可靠和高效的雷达信号。

S模式二次雷达的基本原理是利用S波段的雷达技术，它能够在飞行器上安装一个用于接收和发送雷达信号的天线系统。

这个天线系统可以向地面上的雷达站发送信号，同时也可以接收地面上雷达站返回的信号。

通过分析接收到的信号，飞行器的航空控制系统就可以确定自己在空中的位置，并进行相应的导航和飞行控制。

S模式二次雷达的基本原理可以分为发送信号、接收信号和信号分析三个主要步骤。

S模式二次雷达的信号分析阶段是通过飞行器上的航空控制系统对接收到的信号进行分析，从而确定飞行器在空中的位置和状态，并进行相应的导航和飞行控制。

在信号分析的过程中，需要确保飞行器能够准确地确定自己在空中的位置，并且能够对外部环境做出正确的反应。

S模式二次雷达的基本原理是通过发送信号、接收信号和信号分析三个主要步骤，来实现飞行器在空中的导航和飞行控制。

通过这种方式，飞行器可以在空中保持稳定和安全的飞行，从而为航空领域的发展提供了重要的技术支持。

除了基本原理之外，S模式二次雷达的应用也非常广泛。

它可以在民用飞行器和军用飞行器上进行安装和应用，提高了飞行器的空中导航和飞行控制能力。

S模式二次雷达还可以在航空交通管制系统中得到广泛的应用，为航空交通管理提供了更加可靠和高效的技术支持。

S一、引言二次雷达(Secondary Radar，简称S 雷达)是一种基于电磁波散射原理，通过接收天线接收机收到的贝叶斯回波信号，从而实现非合作目标物体的探测与跟踪的雷达系统。

它对于目标识别和目标定位具有重要意义，在军事、民用领域得到了广泛应用。

然而，由于S 雷达在信号处理和目标分辨上存在一定的局限性，易受到干扰和虚假目标的影响，因此在应用过程中必须采取一些特殊的处理方法。

本文主要研究的是S 模式二次雷达中的虚假目标处理方法，首先对于S 雷达的检测原理进行了简要的介绍，然后对本文所关注的虚假目标的概念进行了解释，进一步阐述了虚假目标的产生原因和影响因素。

接着，通过对已有的虚假目标处理算法进行综述和分析，探讨了虚假目标处理的现状和存在的问题。

最后，本文提出了一种基于阈值和多目标跟踪技术的虚假目标处理方法，详细介绍了该方法的理论和实现流程，并进行了仿真实验和实验验证。

二、S 雷达检测原理二次雷达是一种利用射频信号通过无线电波的反射，间接地检测目标。

S 模式二次雷达则是在常规二次雷达的基础上增加了调制信号，通过调制信号与回波信号的相位比较，实现目标识别和跟踪的功能。

具体来说，S 雷达通过向目标发射一组预设的问题码(friend code)，目标应答信号回传给雷达，回波信号经过接收机的门限检测并合并为脉冲，这样，雷达就能获得目标的相关信息，如距离、速度、高度、朝向等。

三、虚假目标概念虚假目标指的是在雷达检测过程中，由于一些原因，出现的一种并不存在的目标信号，这种信号与具体的目标物体不同，可能是电子噪声、动态散射干扰等外源性原因造成的，也可能是由于雷达系统的缺陷及不稳定性因素引起的内源性虚假目标。

虚假目标有时比实际目标更加强烈，严重干扰了雷达的正常工作，导致在目标跟踪和识别过程中出现误判、漏报等问题，给实际任务的完成带来了一定的危害。

四、虚假目标产生原因和影响因素虚假目标产生的主要原因是雷达系统的特性和环境条件等因素的影响，具体而言，有以下几点：( 1)动态散射信号：当雷达发送信号时，周围的建筑、地形以及天气等因素会产生大量散射信号，这些信号表现出来是一种噪声，使雷达系统难以区分真实目标和虚假目标。

初探S模式二次雷达的基本原理S模式二次雷达，通常称为SSR，是一种利用雷达波技术进行航空交通管制和安全措施的系统。

它是ADS-B系统的重要组成部分，可用于精确定位和跟踪飞行器。

SSR系统由两部分组成：地面控制部分(Ground Control)和飞行器部分(Transponder)。

地面控制部分向飞行器发送雷达波信号，飞行器部分接收并反弹回相应的信号。

地面控制器使用反射回来的信号计算飞行器的位置、速度和高度等参数，并将这些数据发送给其他地面控制器以实现飞行器的协调和监控。

SSR系统采用频繁的雷达波信号来与飞行器进行通讯。

当SSR系统发送一个雷达信号时，飞行器部分的收发器接收到信号，并通过一个内置的计时器来确定信号离开时的时间。

一旦飞行器接收到地面控制部分回发的信号，它就再次记录下信号回来时的时间。

通过比较飞机接收到信号的时间差，可以计算出距离。

飞行器反弹回来的信号是一种短脉冲，称为“标签”。

SSR系统在其回应中发送两种类型的信息。

SSR根据国际民用航空组织(ICA)的标准，分为A和C两种模式。

在A模式中，信号中包含一个独特的标识号，称为Squawk Code。

Squawk Code是由地面控制器根据当前航班的所属公司或航班号来分配的一个四位数字编码。

飞行员在接收到地面控制器的指示后将此代码输入到他们的飞行控制盘上。

这样，地面控制器就可以准确地识别每架飞机，并追踪它们的进出港和飞行。

C模式在信号中提供了更多的信息，包括飞行器的高度和速度。

这种模式的主要优点是它提供了准确的高度测量，使地面控制器能够更好地协调飞行器的活动。

此外，C模式还允许飞行员快速准确地操纵其飞行器的高度。

SSR系统还具有具备识别目标的能力。

这些目标可以是其他飞机、地面车辆或其他物体。

如果飞行器部分检测到一个附近的目标，则它可以在回应中加入该目标的标签。

这使得地面控制器能够立即识别并跟踪这些目标。

SSR系统是现代航空交通管制系统中的重要组成部分，其作用在于提高飞行器的安全性和效率，以及加强对其进行监控的能力。

初探S模式二次雷达的基本原理
S模式是一种二次雷达技术，其基本原理是通过接收飞机自身发射的信号来获取目标的位置和速度等信息。

S模式二次雷达可以提供更准确和详细的目标信息，有助于实现更高级的空中交通管制和目标识别。

S模式二次雷达是一种主动雷达系统，与传统的被动雷达系统不同，它需要飞机装备特殊的发射器来发送信号。

当飞机的S模式二次雷达发射器发射信号后，地面的雷达接收器会接收到这些信号，并根据信号的特点来判断目标的位置和速度。

S模式二次雷达的原理主要基于多普勒效应和回波信号的分析。

多普勒效应是指当一个飞机靠近或远离雷达接收器时，发射的信号的频率会发生改变。

通过分析回波信号的频率变化，可以确定目标的速度和运动方向。

S模式二次雷达还可以测量回波信号的传播时间，从而计算出目标的距离。

为了准确地判断目标的位置，S模式二次雷达还可以根据回波信号的强度来确定目标的大小和形状。

目标越大，回波信号的强度就越大。

通过比较不同目标的回波信号强度，可以判断目标的大小和形状。

S模式二次雷达还可以通过特殊的编码方式来识别不同的目标。

每个飞机都会配备一个独特的编码，当雷达接收器接收到飞机发射的信号后，可以根据信号的编码来识别具体的飞机。

这种识别方式有助于实现更高级的目标识别和空中交通管制。

• 122•1 S模式雷达原理及性能分析1.1 S模式雷达基本原理S 模式询问：如图1所示为S 模式询问脉冲。

其中，P1、P2是两个前导脉冲。

P6数据块，由多个相位反转脉冲组成，主要携带要发射数据，长度为16.25us 或30.25us 。

同步相位反转是S 模式应答的同步时钟，也可作为应答信号发射的时间参考点。

P6脉冲下降沿前0.5us 为保护间隔，防止P6后沿对解调处理产生干扰。

P5为控制波束，用于抑制询问旁瓣。

应答机通过比较P6与P5脉冲的幅值，判断其接收信号源于询问机天线旁瓣还是天线主波束。

S 模式应答：图2所示为S 模式应答脉冲。

脉冲长度8us 的四个应答前导脉冲，能够很好的规避多应答重叠产生的同步窜扰问题，其中任一脉冲上升沿都能用作检测飞机距离。

四个前导脉冲之后为一个长数据块部分，其中包含对应于询问信号的应答信息，应答数据有56位短格式和112位长格式两种形式，分别对应于询问脉冲P6宽度的16.25us 和30.25us 。

S 模式雷达工作过程：（1）S 模式雷达发射询问波束，在此波束覆盖范围中的所有飞机都会被进行全呼询问（ALL-CALL ）；（2）当飞机接收到雷达发射的全呼询问信号后，发射包含飞机唯一身份标识的地址码等信息的应答；（3）通过某一架飞机的唯一身份标识，有选择的对飞机发射询问信号。

（4）被选中的飞机，要针对雷达询问信号内容，发射应答脉冲。

浅析二次雷达S模式性能与应用民航西北地区空中交通管理局青海分局技保部雷达室 董惠心图1 S模式询问脉冲格式图2 S模式应答脉冲组成（5）S 模式雷达站对包含有所需目标信息的选择性询问（ROLL-CALL ）应答脉冲信号进行解码处理，从而获得所需信息。

由此，选择性询问（ROLL-CALL ）过程结束。

1.2 S模式二次雷达性能优势（1）解决二次代码资源不足问题。

从飞机数量持续增多的现状来看，二次代码资源不足成为亟待解决的问题。

传统MODE 3/A 模式雷达提供的二次代码数量仅能达到4096个，二次代码重复现象不可避免。