7二次雷达 - 实际系统

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。

科技资讯2016 NO.22SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术7科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 航管二次雷达系统是对空中目标鉴别与监视的系统,在空中的目标识别与跟踪和空中交通管制等很多方面都有极大的应用。

1 航管二次雷达的航迹跟踪现在,边扫描边跟踪已经成为航管二次雷达的必备能力,对于多个目标的跟踪,可以在它监视的空域范围内,针对各个需要跟踪的目标建立对应的相关航迹文件,将每次扫描得到的点迹、航迹与文件里面的航迹进行相关性对比,然后把跟踪目标现在的坐标位置进行优化,与此同时,用新的目标报告得到的估值参数将原来的航迹进行更新。

2 航迹和点迹的相关在进行点迹和航迹的相关处理之前,首先应该仔细研究点迹报告与所存的航迹报告中含有的信息,后续相关的计算都要按照这些信息来进行。

雷达处理单元中存在的航迹报告和雷达录取器中存在的点迹报告主要含有下列信息,见表1。

2.1 唯一代码相关由于一问一答的询问接收方式是民用航管二次雷达所采用的,所以其中询问与回答的过程中存在一些信息量,大家可以对携带的信息进行分析并且将其解码,这对点迹与航迹的相关起到了特别重要的帮助作用,使相关计算量变得简单。

可以猜测在这些关联中最好的情况,比如,唯一代码的相关,就是说点迹报告或者是航迹报告里面的所有码位都是高置信度,代码c4与d1位置上最少有一位是非零位,点迹报告里面的代码交换位是零,而且仅有一个目标报告的a码和唯一代码的航迹可以匹配,还要符合以下条件:Δρij ≤Δρp ;ΔO ij ≤ΔO p ;Δh ij ≤1/2Δh max (有代码交换位标记);Δh ij ≤Δh max (无代码交换位标记)。

其中,Δρij 表示第i个点的点迹报告和第j个点的点迹报告在距离上的差值,ΔO ij 表示它们在方位上的差值,Δh max 则表示它们在高度上的差值。

二次雷达原理二次雷达是一种利用二次辐射原理进行目标探测的雷达系统。

它与常见的一次雷达相比，具有更高的分辨率和更好的抗干扰能力，因此在军事、航空航天、地质勘探等领域得到了广泛的应用。

下面我们将详细介绍二次雷达的原理和工作方式。

首先，二次雷达的工作原理是基于目标对电磁波的反射和辐射。

当雷达系统向目标发射脉冲电磁波时，目标会对电磁波进行反射。

一次雷达是通过接收目标反射的一次辐射来实现目标探测，而二次雷达则是利用目标对电磁波的反射和辐射来实现目标探测。

具体来说，当目标反射电磁波时，会产生二次辐射，这种二次辐射包含了目标的特征信息，通过接收和分析目标的二次辐射，就可以实现对目标的探测和识别。

其次，二次雷达的工作方式包括发射、接收和信号处理三个步骤。

首先，雷达系统向目标发射脉冲电磁波，然后接收目标反射和辐射的信号。

接收到的信号经过放大、滤波等处理后，送入信号处理系统进行分析和处理。

信号处理系统会提取目标的二次辐射特征，并将其与数据库中的目标特征进行比对，从而实现对目标的识别和跟踪。

最后，二次雷达具有许多优点。

首先，由于二次辐射包含了目标的特征信息，因此二次雷达具有更高的分辨率和更好的抗干扰能力。

其次，二次雷达可以实现对隐身目标的探测和识别，对于军事领域具有重要意义。

此外，二次雷达还可以应用于地质勘探、环境监测等领域，为人类社会的发展做出贡献。

总之，二次雷达是一种利用二次辐射原理进行目标探测的雷达系统，具有更高的分辨率和更好的抗干扰能力。

它的工作原理是基于目标对电磁波的反射和辐射，工作方式包括发射、接收和信号处理三个步骤。

二次雷达在军事、航空航天、地质勘探等领域具有广泛的应用前景，对于人类社会的发展具有重要意义。

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。

关于二次雷达探测和卫星导航定位探测系统应用的探讨摘要：通过定向天线（雷达）高空气象探测系统和卫星导航定位高空气象探测系统的历史发展、原理分析、两种探测系统的对比分析及两种探测系统的应用探讨，使我们对这两种高空气象探测系统有了进一步深刻认识，有益于帮助气象探测员对高空探测系统的掌握，同时提供给高空探测员或气象爱好者参考。

关键词：雷达探测卫星定位引言：随着我国高空气象探测事业的迅速发展，开始在近几年内由（北斗）卫星导航定位探测系统取代目前正在使用的L波段雷达探测系统，除了能提高高空探测质量外，卫星定位跟踪后不会丢球，能够减轻高空气象业务员工作量，考虑到目前处在两种高空气象探测系统换型期，有必要从新老两种高空探测系统的历史发展、工作原理、对比分析等探讨，从而更加深刻认识到高空探测系统换型的重要性，有益于提升今后气象台站高空探测工作。

一、历史发展：高空气象探测来讲定向天线(雷达)探测系统主要是指我国曾经使用过的57-701探测系统、58-701探测系统、59-701探测系统、59-701B探测系统、59-701C探测系统和2002年开始使用的L波段二次雷达-电子探空仪系统即GTS1型探测系统，目前正在使的GTS1型探测系统升级版GTS11型探测系统、GTS12型探测系统、GTS13型探测系统等，同时在西方发达国家例如芬兰等在本世纪初已经普及使用卫星导航定位系统的高空气象探测系统即GPS定位探测系统，由于我国高空气象探测比较西方欧美发达国家较晚，直接引进成本很高，不能实现普及，随着我国北斗气象卫星系统的建设，打破了西方技术的控制，降低了成本，估计在未来几年就能在全国普及开来，从而推动我国高空气象探测事业的迅速发展。

二、原理分析天线（雷达）探测系统的高空气象观测包括701雷达、701B雷达、701C雷达与57型、58型、59型探空仪组成的雷达探测系统和L波段GFE（L）1型雷达与GTS1、GTS11、GTS12、GTS13型探空仪组成雷达探测系统等，都是二次测风雷达的简称，能测定高空各个高度上的气压、温度、湿度、风向、风速等五个重要气象要素，为气象台站提供准确的气象高空宝贵资料。

二次雷达系统在民航监视中的应用摘要：随着低空空域的深入利用，不断有新技术应用于空域监视当中，这在一定程度上促进了民航系统的快速发展，本文就主要结合民航监视的实际特点，从我国民航的现状和监视技术发展出发，分析二次雷达系统在民航监视中的应用。

关键词：二次雷达系统；民航监视；应用我国通用航空服务保障体系的建设相对滞后，特别是对于大范围的低空监视服务，目前难以满足民航的快速发展。

为了增强民航监测服务能力，逐步建立和完善我国低空监测服务保障体系，本文详细介绍了二次雷达在我国民航体系中的运用。

一、民航飞机飞行安全的发展现状飞机的飞行安全是我国最为关注的问题。

通过对民航安全的具体研究，发现风切变、湍流和鸟击危险严重影响了飞行安全。

民航业作为我国当前航空业务中不可或缺的一部分，只有增强民航的安全性，才能够从根本上保证我国整体航空业务的稳定发展。

而雷达可以有效地检测飞行中的潜在危险，从而避免飞行事故发生。

但国内对雷达的研究起步较晚，部分雷达的具体应用尚未真正实现。

要把发展民航运输和国家物联网科技结合起来，建立新的雷达探测系统，加强民航雷达的发展。

二、监视技术的分类1、一次监视雷达一次监视雷达是通过雷达自动辐射电磁波，探测来自飞机的电磁波反射信号，对飞机进行定位和跟踪的雷达系统。

空管监视雷达包括短程空管主监视雷达、远程空管主监视雷达和地面监视雷达。

2、二次监视雷达二次监视雷达是一个雷达系统，它通过安装在地面基站上的询问发射机和机载应答器响应信号来定位和跟踪装有机载应答器的飞机(见图1)。

空管二次监视雷达主要包括S模式空管二次监视雷达和A/C模式空管二次监视雷达。

图1二次雷达原理3、多点定位系统MLAT是一种利用多个地面基站接收飞机发出的相同响应信号，并通过各种算法计算各基站接收到的时间差，以实现飞机定位和跟踪的系统。

当多点定位技术应用于终端区域监控时，称为广域多点定位。

4、广播式自动相关监视ADS-B是一种监控技术，它能够在广播模式下通过数据链路自动发送或接收信息，如身份、位置和其他有效数据。

二次雷达方程1. 介绍雷达（Radar）是一种利用无线电波进行探测和测量的技术。

它通过发射无线电波并接收它们的回波来确定目标的位置、速度和其他相关信息。

雷达技术在军事、民用以及科学研究等领域有着广泛的应用。

在雷达技术中，二次雷达方程是一个重要的概念。

它描述了回波信号的功率与目标之间的关系，以及影响这种关系的各种因素。

理解和应用二次雷达方程对于优化雷达系统性能至关重要。

2. 二次雷达方程的定义二次雷达方程是描述回波信号功率与目标之间关系的数学方程。

它表示为：P r=P t⋅G t⋅G r⋅λ2⋅σ(4π)3⋅R4其中： - P r：接收功率（单位：瓦特） - P t：发射功率（单位：瓦特） - G t：发射天线增益 - G r：接收天线增益 - λ：波长 - σ：目标散射截面积 - R：目标与雷达之间的距离3. 各项参数的含义和影响3.1 发射功率（P t）发射功率是雷达发送无线电波的能量大小。

它越大，回波信号的功率就越大，从而可以更容易地检测到目标。

然而，增加发射功率会导致雷达系统更耗电，并可能对周围环境产生干扰。

3.2 天线增益（G t和G r）天线增益是指天线在特定方向上相对于理想点源天线的辐射能力。

它与天线的方向性有关，表示了天线在某个方向上辐射或接收无线电波的效率。

较高的发射和接收天线增益可以提高接收功率，从而增强回波信号。

因此，在设计雷达系统时，选择合适的发射和接收天线是至关重要的。

3.3 波长（λ）波长是指无线电波在空间中一个完整周期所占据的距离。

它与频率之间存在反比关系，即频率越高，波长越短。

在二次雷达方程中，波长的平方（λ2）与接收功率成正比。

因此，较短的波长可以提高雷达系统的灵敏度和分辨率。

3.4 目标散射截面积（σ）目标散射截面积是指目标对入射电磁波的散射效果。

它表示了目标对雷达信号的反射能力，是判断目标大小的重要参数。

目标散射截面积越大，回波信号功率越大。

因此，大型目标通常比小型目标更容易被雷达探测到。

二次雷达也叫做空管雷达信标系统（ATCRBS：Air Traffic Control Radar Beaco n System）。

它最初是在空战中为了使雷达分辨出敌我双方的飞机而发展的敌我识别系统，当把这个系统的基本原理和部件经过发展后用于民航的空中交通管制后，就成了二次雷达系统。

管制员从二次雷达上很容易知道飞机的编号、高度、方向等参数，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，二次雷达要和一次雷达一起工作，它的主天线安装在一次雷达的上方，和一次雷达同步旋转。

二次雷达发射的脉冲是成对的，它的发射频率是1030MHz，接收频率是1 090MHz，发射脉冲由P1、P2、P3脉冲组成，P1、P2脉冲间隔恒为2微秒，P1、P3脉冲间隔决定了二次雷达的模式。

目前民航使用的是两种模式，一种间隔为8微秒，称为A模式又称为3/A模式（识别码）；另一种间隔21微秒，称为C模式（高度码）。

接收脉冲由16个脉冲位组成，包含目标的高度，代码等内容。

二次雷达系统的另一重要组成部分是飞机上装的应答机，应答机是一个在接受到相应的信号后能发出不同形式编码信号的无线电收发机，应答机在接收到地面二次雷达发出的询问信号后，进行相应回答。

这些信号被地面的二次雷达天线接收，经过译码，就在一次雷达屏幕出现的显示这架飞机的亮点旁边显示出飞机的识别号码和高度，管制员就会很容易地了解飞机的位置和代号。

为了使管制员在询问飞机的初期就能很快地把屏幕上的光点和所对应的飞机联系起来，机上应答机还具有识别功能，驾驶员在管制员要求时可以按下“识别”键，这时应答机发出一个特别位置识别脉冲（SPI），这个脉冲使地面站屏幕上的亮点变宽，以区别于屏幕上的其他亮点。

20世纪70年代初计算机技术和雷达结合实现了航管雷达的全自动化。

这种系统把一次雷达和二次雷达的数据都输入数据处理系统，高速运转的计算机接收三个方面来的数据，第一是一次雷达的雷达信息，第二是二次雷达来的信标信息，并把它转换成数字码，第三是由航管中心输入的飞行进程数据，即飞行计划的各种数据。

二次雷达同步窜扰问题分析及解决办法随着现代化战争的不断发展和武器装备的日益更新换代，雷达系统在军事领域中的地位日益重要。

随之而来的问题也日益显现，其中二次雷达同步窜扰问题已经成为制约雷达系统性能的技术难题之一。

本文将对二次雷达同步扰问题进行分析，并提出相应的解决办法。

一、二次雷达同步扰问题分析1. 二次雷达同步扰的定义二次雷达同步扰是指在雷达系统中，由于外部干扰信号的频率和脉宽与雷达系统的回波信号相同，导致雷达系统无法正确识别目标信息，从而影响雷达系统的正常工作。

2. 二次雷达同步扰的影响二次雷达同步扰会导致雷达系统出现误报报警、目标漏报、虚报目标等问题，严重影响雷达系统的性能和可靠性，甚至对军事行动造成严重影响。

二、二次雷达同步扰的解决办法1. 加强干扰信号的识别和分析能力针对二次雷达同步扰问题，首先需要加强雷达系统对干扰信号的识别和分析能力，及时对干扰信号进行识别和分析，从而减小干扰对雷达系统的影响。

2. 提高雷达系统的抗干扰能力提高雷达系统的抗干扰能力是解决二次雷达同步扰问题的关键。

可通过提高雷达系统的接收灵敏度、增加雷达系统的高频分辨能力、提高雷达系统的抗干扰处理能力等手段来增强雷达系统的抗干扰能力，以减少二次雷达同步扰带来的影响。

3. 优化雷达系统的工作频段和工作模式通过优化雷达系统的工作频段和工作模式，可以减小外部干扰信号对雷达系统的影响，提高雷达系统的目标识别能力，从而减少二次雷达同步扰的发生。

5. 采用先进的雷达系统技术采用先进的雷达系统技术，如频率捷变、脉冲压缩等技术，可以有效提高雷达系统的抗干扰能力，减小二次雷达同步扰的发生。

通过以上几种方法的综合应用，可以有效解决二次雷达同步扰问题，提高雷达系统的性能和可靠性，确保雷达系统的正常工作。

随着雷达技术的不断发展和完善，相信二次雷达同步扰问题将会得到更好的解决。

二次雷达同步扰问题的解决需要从多个方面进行综合考虑和处理，既需要加强对外部干扰信号的识别和分析能力，又需要提高雷达系统的抗干扰能力，同时需要优化雷达系统的工作频段和工作模式，加强对外部干扰信号源的监测和打击能力，以及采用先进的雷达系统技术等多种手段的综合应用，才能有效解决二次雷达同步扰问题，确保雷达系统的正常工作。