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民航机场工程技术知识点:雷达系统

  雷达是一种通过辐射无线电波,并检测是否存在目标的反射回波以及回波的特性,从而获取目标信息的探测装置。

  根据雷达发射信号与回波之间的延时,可测得目标的距离;根据对目标距离的连续测量,可获得目标相对雷达的速度;通过测量回波的波前到达雷达的角度,可以确定目标所在的角方位。

  应用于空中交通管理方面的雷达主要有一次监视雷达(PSR)和二次监视雷达(SSR)。雷达发射电波后靠接收目标反射回波,由此得出目标的距离和方位信息的称为一次雷达。

  缺点是:不能识别飞机的代码和高度,且反射回波较弱,易受固定目标的干扰。为了克服一次雷达的不足,发展了二次雷达。

  地面雷达主要用于空中交通管制系统中,如监视航道飞行或终端管制区飞行的一次监视雷达,用于引导飞机起飞与着陆的精密进近雷达,用于监视机场地面的场面监视雷达和探测管制空域内气象条件的地面气象雷达等。

  机载雷达主要用于机上探测,如机载气象雷达以及用于指示飞机高度的测高雷达和导航用的多普勒导航雷达等。

  二次监视雷达(SSR)由地面二次雷达(询问器)与机载应答机配合,采用问答方式工作,对管制空域的有源反射目标监测,二次雷达是相对一次雷达而言的。

  询问器可根据传播时延以及天线指向测定应答目标的方位与距离。地面雷达收到这个回答信号后,经过信号处理,把装有应答机的飞机代码、高度、方位和距离显示在显示器上。

  传统的A/C模式二次监视雷达在询问时,当飞机处于两个相邻雷达站作用范围重叠的区域时会产生同步串扰;传统的A/C模式二次监视雷达的编码采用12位二进制数,代码数仅为212个,可交换信息少。

  A/C模式下雷达输出的主要数据信息包括高度信息、识别码、方位信息、距离信息,易受到混扰和串扰的影响,对日交通流量在1000架次以上的机场,其监视能力已接近极限。

  S模式是近年发展起来的一种新的空中交通监视技术,相对传统模式的二次监视雷达,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,雷达输出的数据信息比传统A/C模式下雷达输出的信息丰富很多。

  S模式中的S(Selective的首字母)是选择的意思,不是向在其询问波瓣内所有的飞机发射相同的询问格式,而是根据每架飞机地址的不同,去点名(有选择性的)询问,每架飞机的地址是唯一的。

  S模式二次监视雷达通过增加多种询问模式,可以很好地兼容加装常规模式应答机的飞机和加装S模式应答机的飞机。S模式二次雷达和机载应答机采用24位二进制数表示飞机代码,解决了飞机代码资源短缺的问题。

  S模式下雷达输出的数据信息包括高度信息、识别码、飞机识别信息(航班号)、飞机24位地址信息、信号强度信息、方位信息及时标信息等,便于空中指挥人员了解飞机更详细的状况。

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