導(dǎo)航原理與系統(tǒng)電子課件教案--二次監(jiān)視雷達(dá)

1、導(dǎo)航原理與系統(tǒng)Navigation Principles and Systems倪育德 中國民航大學(xué) 第6章 二次監(jiān)視雷達(dá)6.1 概述6.2 SSR的工作過程Navigation Principles and Systems6.3 SSR機載應(yīng)答機6.1 概 述一、SSR的開展歷史 上世紀(jì)六十年代中期出現(xiàn)SSR，當(dāng)時叫“敵我識別器IFF； SSR是ICAO的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視系統(tǒng)； SSR的裝備量在世界范圍內(nèi)呈上升趨勢。 SSR是高精度的近程脈沖時間測距/測向系統(tǒng)，它是構(gòu)成現(xiàn)代空中交通管制的重要監(jiān)視系統(tǒng)。6.1 概 述二、SSR可以獲得的主要信息 飛機的距離和方位； 飛機的識別代碼； 飛機的氣壓高度；

2、飛機緊急告警信息，如飛機發(fā)生緊急故障、無線電通信失效、飛機被劫持。6.1 概 述三、PSR與SSR主要性能比較一次監(jiān)視雷達(dá)（PSR）二次監(jiān)視雷達(dá)（SSR）在作用距離相同時，輻射功率大在作用距離相同時，地面SSR系統(tǒng)輻射功率小得多干擾雜波較多干擾雜波較少存在目標(biāo)閃爍現(xiàn)象不存在目標(biāo)閃爍現(xiàn)象不能識別飛機能識別飛機不能獲得飛機高度信息能獲得飛機高度信息提供的方位精度較高提供的方位精度較差6.1 概 述四、SSR的開展趨勢 A/C模式或S模式的SSR用作終端區(qū)和高密度陸地空域的監(jiān)視；自動相關(guān)監(jiān)視ADS用在其他空域，最終將普遍使用ADS，并且可以和SSR重疊 ；一次監(jiān)視雷達(dá)PSR將逐步消失 。6.2 SS

3、R的工作過程6.2 SSR的工作過程一、工作框圖1f問=1030MHz，f答=1090MHz 。采用視距傳播方式，垂直極化。P問=2000W，P答=700W，作用距離R=200nm詢問機天線的旋轉(zhuǎn)周期T=415s6.2 SSR的工作過程一、工作框圖2圖7-13 應(yīng)答機天線SSR詢問機及其天線系統(tǒng)SSR應(yīng)答機天線系統(tǒng)二、詢問模式1P2：旁瓣抑制脈沖CAAC：使用A、C模式6.2 SSR的工作過程二、詢問模式26.2 SSR的工作過程每個脈沖的寬度為：0.80.1s采用每組二重模式的詢問方式，兩種模式以1:1或2:2或2:1的比例交替詢問。詢問重復(fù)頻率詢問重復(fù)頻率主要取決于SSR的作用距離，同時與

4、應(yīng)答機所能承受的最大應(yīng)答率有關(guān)。詢問重復(fù)頻率一般為150450Hz。三、應(yīng)答信號16.2 SSR的工作過程1.應(yīng)答信號格式1 F1、F2為幀脈沖，它們總是存在的。SPI為特殊位置識別脈沖，只有按下應(yīng)答機控制盒上的相應(yīng)按紐才會產(chǎn)生SPI脈沖。每個脈沖的寬度為：0.450.1s6.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號21.應(yīng)答信號格式2 總共可以組成4096個獨立的應(yīng)答碼。飛機的識別代碼緊急代碼飛機氣壓高度代碼 7500表示飛機被劫持 7600表示無線電通信失效 7700表示飛機發(fā)生危急故障6.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號32.飛機識別代碼的編碼1 飛機識別代碼：ABCD AA1A2A4BB1B2

5、B4CC1C2C4DD1D2D4脈沖權(quán)值A(chǔ)=3A1=1A2=1A4=06.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號42.飛機識別代碼的編碼2 例飛機的識別代碼為3570，畫出應(yīng)答碼的幀結(jié)構(gòu)。 B=5B1=1B2=0B4=1C=7C1=1C2=1C4=1D=0D1=0D2=0D4=06.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號52.飛機識別代碼的編碼3 例飛機識別代碼的幀結(jié)構(gòu)如下圖，那么飛機的識別代碼是什么？ A=4A1=0A2=0A4=1B=7B1=1B2=1B4=1C=2C1=0C2=1C4=0D=2D1=0D2=1D4=0 飛機識別代碼為：4722 6.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號63.飛機高度代碼的

6、編碼1 飛機高度代碼：DABC C1C2C4D A B C D1D2D4A1A2A4B1B2B46.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號73.飛機高度代碼的編碼2 ICAO規(guī)定的高度編碼范圍為-1000126700ft-30437000m，編碼增量為100ft。實際上，民航所使用的高度范圍為-100062700ft-30419111m就夠了編碼增量為100ft，故D1=0，D2=1。C1C2C4D A B C D1D2D4A1A2A4B1B2B4第一組第二組第三組006.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號83.飛機高度代碼的編碼3 C1C2C4D A B C D1D2D4A1A2A4B1B2B4第一

7、組第二組第三組00高度碼D4A1A2A4B1B2B4C1C2C4碼制格雷碼格雷碼五位循環(huán)碼可編碼組8165增量（ft）8000500100用途高度范圍500ft增量100ft增量6.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號93.飛機高度代碼的編碼4 00000001001100100110011101010100000-1000-500050010001500200025000011450014000135001300012500120001150011000011150001550016000165001700017500180001850001030500300002950029000285002

8、800027500270001103100031500320003250033000335003400034500111465004600045500450004450044000435004300010147000475004800048500490004950050000505001006250062000615006100060500600005950059000對應(yīng)高度A4B1B2B4D4A1A26.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號103.飛機高度代碼的編碼5 110011011111111010101011100110000003000350040004500500055006000

9、65000011050010000950090008500800075007000011190001950020000205002100021500220002250001026500260002550025000245002400023500230001103500035500360003650037000375003800038500111425004200041500410004050040000395003900010151000515005200052500530005350054000545001005850058000575005700056500560005550055000對

10、應(yīng)高度A4B1B2B4D4A1A26.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號113.飛機高度代碼的編碼6 第二組高度編碼增量為1000ft第二組高度編碼增量為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的工作過程三、應(yīng)答信號123.飛機高度代碼的編碼7 飛機高度代碼的編碼方法： 假設(shè)高度值可以寫成形式：N11000N2100N1為0，1，2，；N2為0，1，2，那么按前表確定第一、第二組編碼即D4A1A2 A4B1B2B4的編碼，而第三組編碼C

11、1C2C4那么用前表左側(cè)1000ft欄的編碼。 假設(shè)高度值可以寫成形式：N3500N2100N3為0，1，2，；N2為0，1，2，那么按前表確定第一、第二組編碼即D4A1A2 A4B1B2B4的編碼，而第三組編碼C1C2C4那么用前表右側(cè)500ft欄的編碼。 6.2 SSR的工作過程三、應(yīng)答信號133.飛機高度代碼的編碼8 例設(shè)高度為28200ft，確定其編碼。 28200ft=281000+200ft， D4A1A2 A4B1B2B4的編碼為：010 0111； C1C2C4的編碼為：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的工作過程三、應(yīng)答信號143.飛機高度代碼的編碼9 例設(shè)高度為28400ft，確定其編碼。 28400=28500-100=57500-100， D4A1A2 A4B1B2B4的編碼為：010 0110； C1C2C4的編碼為：110D4 A1 A2 A4 B1 B2 B4 C1 C2 C40 1 0 0 1 1 0 1 1 028500ft100ft=28400ft-6.2 SSR的工作過程四、PPI顯示畫面1平面位置顯示器PPI顯示的主要內(nèi)容包括： 飛機位置距離、方位顯示：將距離和方位數(shù)據(jù)顯示在距離方位線的端點，用飛機符號或其他符號表示飛機所在位置。 在所選定的飛機位置符號附近顯示如下數(shù)據(jù)標(biāo)牌： 飛機識別代碼或飛機呼號 飛機氣壓高度特殊顯示：飛機緊急情況顯示用“閃亮方式顯示飛機符號和標(biāo)牌。 航跡顯示：用出現(xiàn)在飛機符號后面的一串亮點來顯示飛機的航跡。 6.2 SSR的工作過程四、PPI顯示畫面26.2 SSR的工作過程四、PPI顯示畫面3圖7-4 一種實際航管雷達(dá)顯示畫面五、旁瓣抑制16.2 SSR的工作過程6.2 SSR的工作過程五、旁瓣抑制26.2 SS