二次雷達(dá)原理分析

付廣榮

摘 要 二次雷達(dá)作為當(dāng)前民用航空的監(jiān)視工具之一，在保障民航飛機(jī)安全飛行中扮演者重要的角色，它不僅能保障航班的正常運(yùn)行，同時(shí)也豐富了管制手段，提高了航班運(yùn)行效率。但二次雷達(dá)運(yùn)行過程中也經(jīng)受著反射、目標(biāo)丟失、異步干擾、錯(cuò)覺等一系列問題的困擾，因此如何有效發(fā)現(xiàn)并解決這些問題就成了關(guān)鍵所在。

關(guān)鍵詞 二次雷達(dá)；管制；反射；目標(biāo)丟失；異步干擾；錯(cuò)覺

中圖分類號(hào)：TN95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）03-0072-01

雷達(dá)—無線電檢測與測距，顧名思義：雷達(dá)的最終目的是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測量其距離。其中一次雷達(dá)（PSR）與二次雷達(dá)（SSR）是雷達(dá)家族中最常見的成員，其中一次雷達(dá)是檢測自己發(fā)射的電磁波遇到物體后的反射信號(hào)來對空中飛行物進(jìn)行檢測的，其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的距離與方位精度，并能得出飛行物體的飛行速度；而二次雷達(dá)通過發(fā)射一組詢問編碼信號(hào)，裝有機(jī)載應(yīng)答機(jī)的飛機(jī)接收到詢問信號(hào)后，轉(zhuǎn)發(fā)一組應(yīng)答編碼信號(hào)。通過“詢問-應(yīng)答”式工作，因此需要兩次輻射，因此稱為二次雷達(dá)。因?yàn)槎卫走_(dá)是雙工作頻率，其發(fā)射頻率為1030 MHZ，接收頻率為1090 MHZ，所以它具有作用距離遠(yuǎn)，無地物雜波和氣象雜波干擾，又因其是“詢問-應(yīng)答”式工作模式，因此又具有交換信息豐富等特點(diǎn)。下面就重點(diǎn)介紹下二次雷達(dá)的基本原理以及常見的問題及分析。

二次雷達(dá)詢問信號(hào)采取的是P1P2P3三脈沖體制，其中P2為旁瓣抑制脈沖，P1與P2的時(shí)間間隔恒為2 μs，P1P3脈沖為模式詢問脈沖，P1與P3之間的時(shí)間間隔決定了不同的詢問模式，ICAO規(guī)定使用模式3/A與模式C，即為我們熟知的識(shí)別碼和高度碼，模式3/A的時(shí)間間隔為8 μs，模式C的時(shí)間間隔為21 μs。二次雷達(dá)的編碼信號(hào)經(jīng)由天線、發(fā)射機(jī)進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送，而應(yīng)答信號(hào)則由接收機(jī)、信號(hào)處理機(jī)、終端設(shè)備進(jìn)行信號(hào)的接收，應(yīng)答信號(hào)代碼則有16個(gè)脈沖構(gòu)成，圖一中SPI位脈沖未進(jìn)行標(biāo)識(shí)，因其只有在管制員要求時(shí)發(fā)送，因此一般情況下不使用，其中脈寬為0.45 μs，脈沖間隔為1.45 μs，整個(gè)脈沖框架即F1到F2的時(shí)間間隔為20.3 μs，F(xiàn)2到SPI位的時(shí)間間隔為4.35 μs，脈沖編碼經(jīng)過處理就是我們所需的識(shí)別碼與高度碼，而在這16為脈沖信息編碼中，其中F1、X、F2以及SPI位不用，因此有用的脈沖為12位，即會(huì)有4096種編碼的可能性。若圖一為應(yīng)答信息中的識(shí)別碼，其識(shí)別碼的編碼順序?yàn)锳1A2A4，B1B2B4，C1C2C4，D1D2D4，由此我們可以得出圖1中有效位為A1A2，B2，C1，D2D4，因此該飛行器的識(shí)別碼即為3216；然而在4096種編碼中有三種特殊識(shí)別碼：7700：飛機(jī)緊急情況；7600：通信故障；7500：非法干擾，這三種特殊識(shí)別碼一般情況下不輕易使用。若圖一為高度碼，高度碼的編碼順序與識(shí)別碼又有所區(qū)別，其規(guī)則為：D1D2D4，A1A2A4，B1B2B4：C1C2C4，其中D1D2D4，A1A2A4，B1B2B4為標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼，按500ft遞增，C1C2C4為五位循環(huán)碼，按100ft遞增，其中D1位恒為0，目前的民航飛行器達(dá)不到這一高度，如圖一所示其標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼為011110010，要換算成高度值，首先要對標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，這種運(yùn)算過程可通過“異或門”得以實(shí)現(xiàn)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后可得出二進(jìn)制碼為010100011，再將二進(jìn)制碼換算成十進(jìn)制數(shù)，得出十進(jìn)制數(shù)為163，可得標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼計(jì)算高度即為163*500=81500ft，查表可得對應(yīng)五位循環(huán)碼為0，又因?yàn)闅鈮焊叨仁菑摹?200ft開始計(jì)算，由此可得此航空器的高度值為：81500+（-1200）=80300ft。

圖1

二次雷達(dá)就是通過發(fā)送詢問信號(hào)編碼，接收應(yīng)答信號(hào)編碼，使得每一架航班都獲得了一個(gè)唯一的識(shí)別碼與高度碼，同時(shí)經(jīng)過設(shè)備后續(xù)的程序處理還可得出飛機(jī)的方位、速度等參數(shù)，然后將這些數(shù)據(jù)傳輸給空管人員，他們就可以按照監(jiān)視情況而做出正確有效的指揮，即保證了航班的正常運(yùn)行，也將可能發(fā)生的問題降低到了最小化。然而二次雷達(dá)如同其它監(jiān)視設(shè)備一樣，面臨著諸如反射、目標(biāo)丟失、異步干擾、錯(cuò)覺等一系列問題，那么這些問題如何產(chǎn)生又是如何影響二次雷達(dá)正常運(yùn)行以及常見的解決手段有哪些呢？

反射是指當(dāng)詢問波束的主瓣方向上存在著反射體，詢問信號(hào)經(jīng)過反射后，被機(jī)載應(yīng)答機(jī)接收，這個(gè)詢問信號(hào)就會(huì)引起應(yīng)答機(jī)的應(yīng)答，而應(yīng)答信號(hào)以直線的方向到達(dá)雷達(dá)的接收機(jī)，即由天線旁瓣接收，這時(shí)就會(huì)造成同一架飛機(jī)出現(xiàn)多個(gè)報(bào)告，產(chǎn)生干擾，使判斷困難。解決反射問題主要有兩種方式，一是改進(jìn)天線系統(tǒng)，讓天線的垂直波束采用銳截止方式，而是采用詢問旁瓣抑制ISLS，即前面提到的詢問脈沖中的P2脈沖，此脈沖由控制波束發(fā)射，控制波束覆蓋詢問波束P1P3的所有旁瓣以及尾瓣，而低于詢問波束的主瓣，這樣就有效了避免了反射問題。

目標(biāo)丟失是指在雷達(dá)監(jiān)視屏幕上監(jiān)測不到該目標(biāo)的信號(hào)，造成這樣的原因主要有飛機(jī)的機(jī)動(dòng)飛行，機(jī)身遮蔽了應(yīng)答機(jī)的天線；還有一種原因是由于過問詢問造成了機(jī)載應(yīng)答機(jī)過載，即詢問次數(shù)超過上限值。

異步干擾是指當(dāng)一個(gè)地面站主瓣詢問某一目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)應(yīng)答機(jī)的回答可以通過另一個(gè)應(yīng)答機(jī)的旁瓣進(jìn)入另一個(gè)地面站的接收系統(tǒng)，由于旁瓣接收的信號(hào)與該地面站的詢問不同步而造成的干擾。簡單的理解就是由于飛機(jī)天線的無方向性，飛機(jī)對A站詢問的應(yīng)答被B站所接收，從而對B站造成異步干擾，其主要破壞力是造成譯碼錯(cuò)誤。對付異步干擾一個(gè)有效的方法就是減少詢問頻率，這樣可以使空間中應(yīng)答信號(hào)減少，從而減小造成異步干擾的可能性。

錯(cuò)覺是指二次雷達(dá)應(yīng)答存在檢測過程中就是對框架脈沖F1到F2的檢測，因?yàn)樵趹?yīng)答中總存在F1與F2框架脈沖，而框架脈沖檢測過程是檢測是否存在一對脈沖時(shí)間間隔為20.3 μs，但這對脈沖框架有可能是錯(cuò)覺引起的錯(cuò)誤的框架脈沖。如圖1所示C2到SPI位的時(shí)間間隔為20.3 μs，但卻不能認(rèn)為是一個(gè)正確的框架脈沖，再如后一架飛機(jī)的應(yīng)答碼恰好與前一架飛機(jī)的應(yīng)答碼存在著脈沖位置重疊的情況，同樣可能造成錯(cuò)覺，不過錯(cuò)覺問題一般在設(shè)備的后續(xù)處理過程中會(huì)得以消除。

二次雷達(dá)問題不僅僅只有上述幾個(gè)，還有比如繞環(huán)現(xiàn)象、同步串?dāng)_、虛假目標(biāo)等等一系列問題，在這就不做一一論述，盡管二次雷達(dá)設(shè)備存在著許多問題，但隨著科技手段的進(jìn)步以及更綜合的處理方法，使得這些問題都能迎刃而解，從而使二次雷達(dá)在實(shí)時(shí)監(jiān)控航班動(dòng)態(tài)，保障航班安全穩(wěn)定運(yùn)行，豐富管制方式，提高航班的運(yùn)行效率等方面均發(fā)揮著積極而又有效的作用。相信在我們民航人積極努力之下，會(huì)使中國民航事業(yè)迎來更大的飛躍！

參考文獻(xiàn)

[1]蘇志剛.二次雷達(dá)設(shè)備.

[2]航管二次雷達(dá).

[3]丁鷺飛，耿富錄.雷達(dá)原理[M].西安電子科技大學(xué)出版社.

[4]王毓銀.數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社.endprint

摘 要 二次雷達(dá)作為當(dāng)前民用航空的監(jiān)視工具之一，在保障民航飛機(jī)安全飛行中扮演者重要的角色，它不僅能保障航班的正常運(yùn)行，同時(shí)也豐富了管制手段，提高了航班運(yùn)行效率。但二次雷達(dá)運(yùn)行過程中也經(jīng)受著反射、目標(biāo)丟失、異步干擾、錯(cuò)覺等一系列問題的困擾，因此如何有效發(fā)現(xiàn)并解決這些問題就成了關(guān)鍵所在。

關(guān)鍵詞 二次雷達(dá)；管制；反射；目標(biāo)丟失；異步干擾；錯(cuò)覺

中圖分類號(hào)：TN95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）03-0072-01

雷達(dá)—無線電檢測與測距，顧名思義：雷達(dá)的最終目的是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測量其距離。其中一次雷達(dá)（PSR）與二次雷達(dá)（SSR）是雷達(dá)家族中最常見的成員，其中一次雷達(dá)是檢測自己發(fā)射的電磁波遇到物體后的反射信號(hào)來對空中飛行物進(jìn)行檢測的，其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的距離與方位精度，并能得出飛行物體的飛行速度；而二次雷達(dá)通過發(fā)射一組詢問編碼信號(hào)，裝有機(jī)載應(yīng)答機(jī)的飛機(jī)接收到詢問信號(hào)后，轉(zhuǎn)發(fā)一組應(yīng)答編碼信號(hào)。通過“詢問-應(yīng)答”式工作，因此需要兩次輻射，因此稱為二次雷達(dá)。因?yàn)槎卫走_(dá)是雙工作頻率，其發(fā)射頻率為1030 MHZ，接收頻率為1090 MHZ，所以它具有作用距離遠(yuǎn)，無地物雜波和氣象雜波干擾，又因其是“詢問-應(yīng)答”式工作模式，因此又具有交換信息豐富等特點(diǎn)。下面就重點(diǎn)介紹下二次雷達(dá)的基本原理以及常見的問題及分析。

二次雷達(dá)詢問信號(hào)采取的是P1P2P3三脈沖體制，其中P2為旁瓣抑制脈沖，P1與P2的時(shí)間間隔恒為2 μs，P1P3脈沖為模式詢問脈沖，P1與P3之間的時(shí)間間隔決定了不同的詢問模式，ICAO規(guī)定使用模式3/A與模式C，即為我們熟知的識(shí)別碼和高度碼，模式3/A的時(shí)間間隔為8 μs，模式C的時(shí)間間隔為21 μs。二次雷達(dá)的編碼信號(hào)經(jīng)由天線、發(fā)射機(jī)進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送，而應(yīng)答信號(hào)則由接收機(jī)、信號(hào)處理機(jī)、終端設(shè)備進(jìn)行信號(hào)的接收，應(yīng)答信號(hào)代碼則有16個(gè)脈沖構(gòu)成，圖一中SPI位脈沖未進(jìn)行標(biāo)識(shí)，因其只有在管制員要求時(shí)發(fā)送，因此一般情況下不使用，其中脈寬為0.45 μs，脈沖間隔為1.45 μs，整個(gè)脈沖框架即F1到F2的時(shí)間間隔為20.3 μs，F(xiàn)2到SPI位的時(shí)間間隔為4.35 μs，脈沖編碼經(jīng)過處理就是我們所需的識(shí)別碼與高度碼，而在這16為脈沖信息編碼中，其中F1、X、F2以及SPI位不用，因此有用的脈沖為12位，即會(huì)有4096種編碼的可能性。若圖一為應(yīng)答信息中的識(shí)別碼，其識(shí)別碼的編碼順序?yàn)锳1A2A4，B1B2B4，C1C2C4，D1D2D4，由此我們可以得出圖1中有效位為A1A2，B2，C1，D2D4，因此該飛行器的識(shí)別碼即為3216；然而在4096種編碼中有三種特殊識(shí)別碼：7700：飛機(jī)緊急情況；7600：通信故障；7500：非法干擾，這三種特殊識(shí)別碼一般情況下不輕易使用。若圖一為高度碼，高度碼的編碼順序與識(shí)別碼又有所區(qū)別，其規(guī)則為：D1D2D4，A1A2A4，B1B2B4：C1C2C4，其中D1D2D4，A1A2A4，B1B2B4為標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼，按500ft遞增，C1C2C4為五位循環(huán)碼，按100ft遞增，其中D1位恒為0，目前的民航飛行器達(dá)不到這一高度，如圖一所示其標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼為011110010，要換算成高度值，首先要對標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，這種運(yùn)算過程可通過“異或門”得以實(shí)現(xiàn)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后可得出二進(jìn)制碼為010100011，再將二進(jìn)制碼換算成十進(jìn)制數(shù)，得出十進(jìn)制數(shù)為163，可得標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼計(jì)算高度即為163*500=81500ft，查表可得對應(yīng)五位循環(huán)碼為0，又因?yàn)闅鈮焊叨仁菑摹?200ft開始計(jì)算，由此可得此航空器的高度值為：81500+（-1200）=80300ft。

圖1

二次雷達(dá)就是通過發(fā)送詢問信號(hào)編碼，接收應(yīng)答信號(hào)編碼，使得每一架航班都獲得了一個(gè)唯一的識(shí)別碼與高度碼，同時(shí)經(jīng)過設(shè)備后續(xù)的程序處理還可得出飛機(jī)的方位、速度等參數(shù)，然后將這些數(shù)據(jù)傳輸給空管人員，他們就可以按照監(jiān)視情況而做出正確有效的指揮，即保證了航班的正常運(yùn)行，也將可能發(fā)生的問題降低到了最小化。然而二次雷達(dá)如同其它監(jiān)視設(shè)備一樣，面臨著諸如反射、目標(biāo)丟失、異步干擾、錯(cuò)覺等一系列問題，那么這些問題如何產(chǎn)生又是如何影響二次雷達(dá)正常運(yùn)行以及常見的解決手段有哪些呢？

反射是指當(dāng)詢問波束的主瓣方向上存在著反射體，詢問信號(hào)經(jīng)過反射后，被機(jī)載應(yīng)答機(jī)接收，這個(gè)詢問信號(hào)就會(huì)引起應(yīng)答機(jī)的應(yīng)答，而應(yīng)答信號(hào)以直線的方向到達(dá)雷達(dá)的接收機(jī)，即由天線旁瓣接收，這時(shí)就會(huì)造成同一架飛機(jī)出現(xiàn)多個(gè)報(bào)告，產(chǎn)生干擾，使判斷困難。解決反射問題主要有兩種方式，一是改進(jìn)天線系統(tǒng)，讓天線的垂直波束采用銳截止方式，而是采用詢問旁瓣抑制ISLS，即前面提到的詢問脈沖中的P2脈沖，此脈沖由控制波束發(fā)射，控制波束覆蓋詢問波束P1P3的所有旁瓣以及尾瓣，而低于詢問波束的主瓣，這樣就有效了避免了反射問題。

目標(biāo)丟失是指在雷達(dá)監(jiān)視屏幕上監(jiān)測不到該目標(biāo)的信號(hào)，造成這樣的原因主要有飛機(jī)的機(jī)動(dòng)飛行，機(jī)身遮蔽了應(yīng)答機(jī)的天線；還有一種原因是由于過問詢問造成了機(jī)載應(yīng)答機(jī)過載，即詢問次數(shù)超過上限值。

異步干擾是指當(dāng)一個(gè)地面站主瓣詢問某一目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)應(yīng)答機(jī)的回答可以通過另一個(gè)應(yīng)答機(jī)的旁瓣進(jìn)入另一個(gè)地面站的接收系統(tǒng)，由于旁瓣接收的信號(hào)與該地面站的詢問不同步而造成的干擾。簡單的理解就是由于飛機(jī)天線的無方向性，飛機(jī)對A站詢問的應(yīng)答被B站所接收，從而對B站造成異步干擾，其主要破壞力是造成譯碼錯(cuò)誤。對付異步干擾一個(gè)有效的方法就是減少詢問頻率，這樣可以使空間中應(yīng)答信號(hào)減少，從而減小造成異步干擾的可能性。

錯(cuò)覺是指二次雷達(dá)應(yīng)答存在檢測過程中就是對框架脈沖F1到F2的檢測，因?yàn)樵趹?yīng)答中總存在F1與F2框架脈沖，而框架脈沖檢測過程是檢測是否存在一對脈沖時(shí)間間隔為20.3 μs，但這對脈沖框架有可能是錯(cuò)覺引起的錯(cuò)誤的框架脈沖。如圖1所示C2到SPI位的時(shí)間間隔為20.3 μs，但卻不能認(rèn)為是一個(gè)正確的框架脈沖，再如后一架飛機(jī)的應(yīng)答碼恰好與前一架飛機(jī)的應(yīng)答碼存在著脈沖位置重疊的情況，同樣可能造成錯(cuò)覺，不過錯(cuò)覺問題一般在設(shè)備的后續(xù)處理過程中會(huì)得以消除。

二次雷達(dá)問題不僅僅只有上述幾個(gè)，還有比如繞環(huán)現(xiàn)象、同步串?dāng)_、虛假目標(biāo)等等一系列問題，在這就不做一一論述，盡管二次雷達(dá)設(shè)備存在著許多問題，但隨著科技手段的進(jìn)步以及更綜合的處理方法，使得這些問題都能迎刃而解，從而使二次雷達(dá)在實(shí)時(shí)監(jiān)控航班動(dòng)態(tài)，保障航班安全穩(wěn)定運(yùn)行，豐富管制方式，提高航班的運(yùn)行效率等方面均發(fā)揮著積極而又有效的作用。相信在我們民航人積極努力之下，會(huì)使中國民航事業(yè)迎來更大的飛躍！

參考文獻(xiàn)

[1]蘇志剛.二次雷達(dá)設(shè)備.

[2]航管二次雷達(dá).

[3]丁鷺飛，耿富錄.雷達(dá)原理[M].西安電子科技大學(xué)出版社.

[4]王毓銀.數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社.endprint

摘 要 二次雷達(dá)作為當(dāng)前民用航空的監(jiān)視工具之一，在保障民航飛機(jī)安全飛行中扮演者重要的角色，它不僅能保障航班的正常運(yùn)行，同時(shí)也豐富了管制手段，提高了航班運(yùn)行效率。但二次雷達(dá)運(yùn)行過程中也經(jīng)受著反射、目標(biāo)丟失、異步干擾、錯(cuò)覺等一系列問題的困擾，因此如何有效發(fā)現(xiàn)并解決這些問題就成了關(guān)鍵所在。

關(guān)鍵詞 二次雷達(dá)；管制；反射；目標(biāo)丟失；異步干擾；錯(cuò)覺

中圖分類號(hào)：TN95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）03-0072-01

雷達(dá)—無線電檢測與測距，顧名思義：雷達(dá)的最終目的是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并測量其距離。其中一次雷達(dá)（PSR）與二次雷達(dá)（SSR）是雷達(dá)家族中最常見的成員，其中一次雷達(dá)是檢測自己發(fā)射的電磁波遇到物體后的反射信號(hào)來對空中飛行物進(jìn)行檢測的，其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的距離與方位精度，并能得出飛行物體的飛行速度；而二次雷達(dá)通過發(fā)射一組詢問編碼信號(hào)，裝有機(jī)載應(yīng)答機(jī)的飛機(jī)接收到詢問信號(hào)后，轉(zhuǎn)發(fā)一組應(yīng)答編碼信號(hào)。通過“詢問-應(yīng)答”式工作，因此需要兩次輻射，因此稱為二次雷達(dá)。因?yàn)槎卫走_(dá)是雙工作頻率，其發(fā)射頻率為1030 MHZ，接收頻率為1090 MHZ，所以它具有作用距離遠(yuǎn)，無地物雜波和氣象雜波干擾，又因其是“詢問-應(yīng)答”式工作模式，因此又具有交換信息豐富等特點(diǎn)。下面就重點(diǎn)介紹下二次雷達(dá)的基本原理以及常見的問題及分析。

二次雷達(dá)詢問信號(hào)采取的是P1P2P3三脈沖體制，其中P2為旁瓣抑制脈沖，P1與P2的時(shí)間間隔恒為2 μs，P1P3脈沖為模式詢問脈沖，P1與P3之間的時(shí)間間隔決定了不同的詢問模式，ICAO規(guī)定使用模式3/A與模式C，即為我們熟知的識(shí)別碼和高度碼，模式3/A的時(shí)間間隔為8 μs，模式C的時(shí)間間隔為21 μs。二次雷達(dá)的編碼信號(hào)經(jīng)由天線、發(fā)射機(jī)進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送，而應(yīng)答信號(hào)則由接收機(jī)、信號(hào)處理機(jī)、終端設(shè)備進(jìn)行信號(hào)的接收，應(yīng)答信號(hào)代碼則有16個(gè)脈沖構(gòu)成，圖一中SPI位脈沖未進(jìn)行標(biāo)識(shí)，因其只有在管制員要求時(shí)發(fā)送，因此一般情況下不使用，其中脈寬為0.45 μs，脈沖間隔為1.45 μs，整個(gè)脈沖框架即F1到F2的時(shí)間間隔為20.3 μs，F(xiàn)2到SPI位的時(shí)間間隔為4.35 μs，脈沖編碼經(jīng)過處理就是我們所需的識(shí)別碼與高度碼，而在這16為脈沖信息編碼中，其中F1、X、F2以及SPI位不用，因此有用的脈沖為12位，即會(huì)有4096種編碼的可能性。若圖一為應(yīng)答信息中的識(shí)別碼，其識(shí)別碼的編碼順序?yàn)锳1A2A4，B1B2B4，C1C2C4，D1D2D4，由此我們可以得出圖1中有效位為A1A2，B2，C1，D2D4，因此該飛行器的識(shí)別碼即為3216；然而在4096種編碼中有三種特殊識(shí)別碼：7700：飛機(jī)緊急情況；7600：通信故障；7500：非法干擾，這三種特殊識(shí)別碼一般情況下不輕易使用。若圖一為高度碼，高度碼的編碼順序與識(shí)別碼又有所區(qū)別，其規(guī)則為：D1D2D4，A1A2A4，B1B2B4：C1C2C4，其中D1D2D4，A1A2A4，B1B2B4為標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼，按500ft遞增，C1C2C4為五位循環(huán)碼，按100ft遞增，其中D1位恒為0，目前的民航飛行器達(dá)不到這一高度，如圖一所示其標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼為011110010，要換算成高度值，首先要對標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，這種運(yùn)算過程可通過“異或門”得以實(shí)現(xiàn)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后可得出二進(jìn)制碼為010100011，再將二進(jìn)制碼換算成十進(jìn)制數(shù)，得出十進(jìn)制數(shù)為163，可得標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)碼計(jì)算高度即為163*500=81500ft，查表可得對應(yīng)五位循環(huán)碼為0，又因?yàn)闅鈮焊叨仁菑摹?200ft開始計(jì)算，由此可得此航空器的高度值為：81500+（-1200）=80300ft。

圖1

二次雷達(dá)就是通過發(fā)送詢問信號(hào)編碼，接收應(yīng)答信號(hào)編碼，使得每一架航班都獲得了一個(gè)唯一的識(shí)別碼與高度碼，同時(shí)經(jīng)過設(shè)備后續(xù)的程序處理還可得出飛機(jī)的方位、速度等參數(shù)，然后將這些數(shù)據(jù)傳輸給空管人員，他們就可以按照監(jiān)視情況而做出正確有效的指揮，即保證了航班的正常運(yùn)行，也將可能發(fā)生的問題降低到了最小化。然而二次雷達(dá)如同其它監(jiān)視設(shè)備一樣，面臨著諸如反射、目標(biāo)丟失、異步干擾、錯(cuò)覺等一系列問題，那么這些問題如何產(chǎn)生又是如何影響二次雷達(dá)正常運(yùn)行以及常見的解決手段有哪些呢？

反射是指當(dāng)詢問波束的主瓣方向上存在著反射體，詢問信號(hào)經(jīng)過反射后，被機(jī)載應(yīng)答機(jī)接收，這個(gè)詢問信號(hào)就會(huì)引起應(yīng)答機(jī)的應(yīng)答，而應(yīng)答信號(hào)以直線的方向到達(dá)雷達(dá)的接收機(jī)，即由天線旁瓣接收，這時(shí)就會(huì)造成同一架飛機(jī)出現(xiàn)多個(gè)報(bào)告，產(chǎn)生干擾，使判斷困難。解決反射問題主要有兩種方式，一是改進(jìn)天線系統(tǒng)，讓天線的垂直波束采用銳截止方式，而是采用詢問旁瓣抑制ISLS，即前面提到的詢問脈沖中的P2脈沖，此脈沖由控制波束發(fā)射，控制波束覆蓋詢問波束P1P3的所有旁瓣以及尾瓣，而低于詢問波束的主瓣，這樣就有效了避免了反射問題。

目標(biāo)丟失是指在雷達(dá)監(jiān)視屏幕上監(jiān)測不到該目標(biāo)的信號(hào)，造成這樣的原因主要有飛機(jī)的機(jī)動(dòng)飛行，機(jī)身遮蔽了應(yīng)答機(jī)的天線；還有一種原因是由于過問詢問造成了機(jī)載應(yīng)答機(jī)過載，即詢問次數(shù)超過上限值。

異步干擾是指當(dāng)一個(gè)地面站主瓣詢問某一目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)應(yīng)答機(jī)的回答可以通過另一個(gè)應(yīng)答機(jī)的旁瓣進(jìn)入另一個(gè)地面站的接收系統(tǒng)，由于旁瓣接收的信號(hào)與該地面站的詢問不同步而造成的干擾。簡單的理解就是由于飛機(jī)天線的無方向性，飛機(jī)對A站詢問的應(yīng)答被B站所接收，從而對B站造成異步干擾，其主要破壞力是造成譯碼錯(cuò)誤。對付異步干擾一個(gè)有效的方法就是減少詢問頻率，這樣可以使空間中應(yīng)答信號(hào)減少，從而減小造成異步干擾的可能性。

錯(cuò)覺是指二次雷達(dá)應(yīng)答存在檢測過程中就是對框架脈沖F1到F2的檢測，因?yàn)樵趹?yīng)答中總存在F1與F2框架脈沖，而框架脈沖檢測過程是檢測是否存在一對脈沖時(shí)間間隔為20.3 μs，但這對脈沖框架有可能是錯(cuò)覺引起的錯(cuò)誤的框架脈沖。如圖1所示C2到SPI位的時(shí)間間隔為20.3 μs，但卻不能認(rèn)為是一個(gè)正確的框架脈沖，再如后一架飛機(jī)的應(yīng)答碼恰好與前一架飛機(jī)的應(yīng)答碼存在著脈沖位置重疊的情況，同樣可能造成錯(cuò)覺，不過錯(cuò)覺問題一般在設(shè)備的后續(xù)處理過程中會(huì)得以消除。

二次雷達(dá)問題不僅僅只有上述幾個(gè)，還有比如繞環(huán)現(xiàn)象、同步串?dāng)_、虛假目標(biāo)等等一系列問題，在這就不做一一論述，盡管二次雷達(dá)設(shè)備存在著許多問題，但隨著科技手段的進(jìn)步以及更綜合的處理方法，使得這些問題都能迎刃而解，從而使二次雷達(dá)在實(shí)時(shí)監(jiān)控航班動(dòng)態(tài)，保障航班安全穩(wěn)定運(yùn)行，豐富管制方式，提高航班的運(yùn)行效率等方面均發(fā)揮著積極而又有效的作用。相信在我們民航人積極努力之下，會(huì)使中國民航事業(yè)迎來更大的飛躍！

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