导航原理与系统电子课件教案--二次监视雷达

1、导航原理与系统Navigation Principles and Systems倪育德 中国民航大学 第6章 二次监视雷达6.1 概述6.2 SSR的工作过程Navigation Principles and Systems6.3 SSR机载应答机6.1 概 述一、SSR的开展历史 上世纪六十年代中期出现SSR，当时叫“敌我识别器IFF； SSR是ICAO的标准监视系统； SSR的装备量在世界范围内呈上升趋势。 SSR是高精度的近程脉冲时间测距/测向系统，它是构成现代空中交通管制的重要监视系统。6.1 概 述二、SSR可以获得的主要信息 飞机的距离和方位； 飞机的识别代码； 飞机的气压高度；

2、飞机紧急告警信息，如飞机发生紧急故障、无线电通信失效、飞机被劫持。6.1 概 述三、PSR与SSR主要性能比较一次监视雷达（PSR）二次监视雷达（SSR）在作用距离相同时，辐射功率大在作用距离相同时，地面SSR系统辐射功率小得多干扰杂波较多干扰杂波较少存在目标闪烁现象不存在目标闪烁现象不能识别飞机能识别飞机不能获得飞机高度信息能获得飞机高度信息提供的方位精度较高提供的方位精度较差6.1 概 述四、SSR的开展趋势 A/C模式或S模式的SSR用作终端区和高密度陆地空域的监视；自动相关监视ADS用在其他空域，最终将普遍使用ADS，并且可以和SSR重叠 ；一次监视雷达PSR将逐步消失 。6.2 SS

3、R的工作过程6.2 SSR的工作过程一、工作框图1f问=1030MHz，f答=1090MHz 。采用视距传播方式，垂直极化。P问=2000W，P答=700W，作用距离R=200nm询问机天线的旋转周期T=415s6.2 SSR的工作过程一、工作框图2图7-13 应答机天线SSR询问机及其天线系统SSR应答机天线系统二、询问模式1P2：旁瓣抑制脉冲CAAC：使用A、C模式6.2 SSR的工作过程二、询问模式26.2 SSR的工作过程每个脉冲的宽度为：0.80.1s采用每组二重模式的询问方式，两种模式以1:1或2:2或2:1的比例交替询问。询问重复频率询问重复频率主要取决于SSR的作用距离，同时与

4、应答机所能承受的最大应答率有关。询问重复频率一般为150450Hz。三、应答信号16.2 SSR的工作过程1.应答信号格式1 F1、F2为帧脉冲，它们总是存在的。SPI为特殊位置识别脉冲，只有按下应答机控制盒上的相应按纽才会产生SPI脉冲。每个脉冲的宽度为：0.450.1s6.2 SSR的工作过程三、应答信号21.应答信号格式2 总共可以组成4096个独立的应答码。飞机的识别代码紧急代码飞机气压高度代码 7500表示飞机被劫持 7600表示无线电通信失效 7700表示飞机发生危急故障6.2 SSR的工作过程三、应答信号32.飞机识别代码的编码1 飞机识别代码：ABCD AA1A2A4BB1B2

5、B4CC1C2C4DD1D2D4脉冲权值A=3A1=1A2=1A4=06.2 SSR的工作过程三、应答信号42.飞机识别代码的编码2 例飞机的识别代码为3570，画出应答码的帧结构。 B=5B1=1B2=0B4=1C=7C1=1C2=1C4=1D=0D1=0D2=0D4=06.2 SSR的工作过程三、应答信号52.飞机识别代码的编码3 例飞机识别代码的帧结构如下图，那么飞机的识别代码是什么？ A=4A1=0A2=0A4=1B=7B1=1B2=1B4=1C=2C1=0C2=1C4=0D=2D1=0D2=1D4=0 飞机识别代码为：4722 6.2 SSR的工作过程三、应答信号63.飞机高度代码的

6、编码1 飞机高度代码：DABC C1C2C4D A B C D1D2D4A1A2A4B1B2B46.2 SSR的工作过程三、应答信号73.飞机高度代码的编码2 ICAO规定的高度编码范围为-1000126700ft-30437000m，编码增量为100ft。实际上，民航所使用的高度范围为-100062700ft-30419111m就够了编码增量为100ft，故D1=0，D2=1。C1C2C4D A B C D1D2D4A1A2A4B1B2B4第一组第二组第三组006.2 SSR的工作过程三、应答信号83.飞机高度代码的编码3 C1C2C4D A B C D1D2D4A1A2A4B1B2B4第一

7、组第二组第三组00高度码D4A1A2A4B1B2B4C1C2C4码制格雷码格雷码五位循环码可编码组8165增量（ft）8000500100用途高度范围500ft增量100ft增量6.2 SSR的工作过程三、应答信号93.飞机高度代码的编码4 00000001001100100110011101010100000-1000-500050010001500200025000011450014000135001300012500120001150011000011150001550016000165001700017500180001850001030500300002950029000285002

8、800027500270001103100031500320003250033000335003400034500111465004600045500450004450044000435004300010147000475004800048500490004950050000505001006250062000615006100060500600005950059000对应高度A4B1B2B4D4A1A26.2 SSR的工作过程三、应答信号103.飞机高度代码的编码5 110011011111111010101011100110000003000350040004500500055006000

9、65000011050010000950090008500800075007000011190001950020000205002100021500220002250001026500260002550025000245002400023500230001103500035500360003650037000375003800038500111425004200041500410004050040000395003900010151000515005200052500530005350054000545001005850058000575005700056500560005550055000对

10、应高度A4B1B2B4D4A1A26.2 SSR的工作过程三、应答信号113.飞机高度代码的编码6 第二组高度编码增量为1000ft第二组高度编码增量为500ftC1 C2 C4C1 C2 C41 0 0+2000 0 11 1 0+1000 1 10 1 000 1 00 1 1-1001 1 00 0 1-2001 0 0附加高度ft6.2 SSR的工作过程三、应答信号123.飞机高度代码的编码7 飞机高度代码的编码方法： 假设高度值可以写成形式：N11000N2100N1为0，1，2，；N2为0，1，2，那么按前表确定第一、第二组编码即D4A1A2 A4B1B2B4的编码，而第三组编码C

11、1C2C4那么用前表左侧1000ft栏的编码。 假设高度值可以写成形式：N3500N2100N3为0，1，2，；N2为0，1，2，那么按前表确定第一、第二组编码即D4A1A2 A4B1B2B4的编码，而第三组编码C1C2C4那么用前表右侧500ft栏的编码。 6.2 SSR的工作过程三、应答信号133.飞机高度代码的编码8 例设高度为28200ft，确定其编码。 28200ft=281000+200ft， D4A1A2 A4B1B2B4的编码为：010 0111； C1C2C4的编码为：100D4 A1 A2 A4 B1 B2 B4 C1 C2 C40 1 0 0 1 1 1 1 0 0280

12、00ft200ft=28200ft+6.2 SSR的工作过程三、应答信号143.飞机高度代码的编码9 例设高度为28400ft，确定其编码。 28400=28500-100=57500-100， D4A1A2 A4B1B2B4的编码为：010 0110； C1C2C4的编码为：110D4 A1 A2 A4 B1 B2 B4 C1 C2 C40 1 0 0 1 1 0 1 1 028500ft100ft=28400ft-6.2 SSR的工作过程四、PPI显示画面1平面位置显示器PPI显示的主要内容包括： 飞机位置距离、方位显示：将距离和方位数据显示在距离方位线的端点，用飞机符号或其他符号表示飞机所在位置。 在所选定的飞机位置符号附近显示如下数据标牌： 飞机识别代码或飞机呼号 飞机气压高度特殊显示：飞机紧急情况显示用“闪亮方式显示飞机符号和标牌。 航迹显示：用出现在飞机符号后面的一串亮点来显示飞机的航迹。 6.2 SSR的工作过程四、PPI显示画面26.2 SSR的工作过程四、PPI显示画面3图7-4 一种实际航管雷达显示画面五、旁瓣抑制16.2 SSR的工作过程6.2 SSR的工作过程五、旁瓣抑制26.2 SS