探討二次雷達(dá)系統(tǒng)干擾等問題的解決方法

摘要：從二次雷達(dá)系統(tǒng)概念分析入手，對二次雷達(dá)系統(tǒng)存在的干擾問題（如竄擾問題、混擾問題、占據(jù)問題）進行了簡要分析，并以提升二次雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾能力為目標(biāo)，結(jié)合系統(tǒng)工作原理，聯(lián)系已有研究成果，提出幾點干擾問題解決方法，以供參考。

關(guān)鍵詞：二次雷達(dá)? 抗干擾? 系統(tǒng)干擾

引言

二次雷達(dá)系統(tǒng)是一種用于空中交通管制，進行飛行器準(zhǔn)確識別的雷達(dá)系統(tǒng)。隨著二次雷達(dá)系統(tǒng)研究的不斷深入，系統(tǒng)性能大幅度提升，但在實踐應(yīng)用過程中也易受多種因素影響產(chǎn)生干擾問題，制約識別作用發(fā)揮。因此，有必要加強二次雷達(dá)系統(tǒng)干擾問題分析，探尋行之有效系統(tǒng)干擾解決方法，提升雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾能力。

1 對“二次雷達(dá)系統(tǒng)”的基本認(rèn)識

二次雷達(dá)（Secondary Surveillance Radar，英文縮寫SSR）又被稱之為“空管雷達(dá)信標(biāo)系統(tǒng)”（Air Traffic Control Radar Beacon System，英文縮寫ATCRBS），是一種由詢問雷達(dá)、應(yīng)答雷達(dá)構(gòu)成的識別系統(tǒng)。其中詢問雷達(dá)能夠發(fā)射電磁波，進行信號傳輸，應(yīng)答雷達(dá)能夠接受詢問信號，信號處理完成后發(fā)射應(yīng)答電磁波;詢問雷達(dá)在接受到應(yīng)答電磁波后，進行目標(biāo)識別，完成目標(biāo)空間位置測定[1]。因此，二次雷達(dá)系統(tǒng)具有目標(biāo)識別、敵我分析、目標(biāo)定位、方向監(jiān)測等功能，可以為現(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭中的敵我身份識別與民航空中交通管制，提供信息依據(jù)，便于相關(guān)工作的組織開展。

2 二次雷達(dá)系統(tǒng)干擾問題及其解決方法分析

隨著二次雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用范圍的不斷擴大，其干擾問題對二次雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用的影響越來越顯著。了解與掌握二次雷達(dá)系統(tǒng)干擾問題，加強干擾問題解決辦法研究，提升系統(tǒng)抗干擾能力勢在必行。

2.1常見干擾問題

給予經(jīng)驗歸納與總結(jié)，發(fā)現(xiàn)竄擾問題、混擾問題、占據(jù)問題是二次雷達(dá)系統(tǒng)較為常見的干擾問題。

（1）竄擾問題：由二次雷達(dá)系統(tǒng)構(gòu)成特征分析可知，二次雷達(dá)系統(tǒng)在應(yīng)用過程中需要詢問雷達(dá)與應(yīng)答雷達(dá)相互配合。通常情況下，為滿足雷達(dá)探測與辨識需求，需要配置兩部及以上詢問設(shè)備進行詢問。在此過程中，應(yīng)答機需要對每個詢問信號做出應(yīng)答。這在一定程度上容易使控制系統(tǒng)接收到應(yīng)答機回復(fù)自身詢問機的信號與應(yīng)答機回復(fù)其他詢問機的信號，兩種信號交叉，產(chǎn)生干擾問題，影響身份識別準(zhǔn)確性、目標(biāo)定位準(zhǔn)確性。

（2）混擾問題：二次雷達(dá)系統(tǒng)運行過程中，應(yīng)答機發(fā)出的回答信號在一定范圍內(nèi)均會被控制系統(tǒng)接收。由于信號傳達(dá)需要一定時間，且飛行器應(yīng)答機下行應(yīng)答信號載頻相同，當(dāng)波束范圍內(nèi)存在兩個及以上目標(biāo)，并且目標(biāo)與地面控制系統(tǒng)之間存在相對較少的方位角時，容易發(fā)生信號交疊問題，二次雷達(dá)系統(tǒng)在進行信號解碼時，出現(xiàn)混淆，產(chǎn)生虛假目標(biāo)。

（3）占據(jù)問題：二次雷達(dá)系統(tǒng)運行過程中，應(yīng)答機在識別與回復(fù)詢問機發(fā)出信號時，處于被占據(jù)模式，使其無法接收并回答對其他詢問機發(fā)出的詢問信號。當(dāng)應(yīng)答機被占用時間過長時，將影響二次雷達(dá)系統(tǒng)性能，出現(xiàn)信號丟失等問題。通常情況下，應(yīng)答機被占用時間是詢問信號持續(xù)時間、應(yīng)答信號表達(dá)持續(xù)時間、應(yīng)答機對詢問信號響應(yīng)延遲時間、應(yīng)答機恢復(fù)時間之和。

2.2問題解決方法

基于二次雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾研究的不斷深入，干擾問題解決方法呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展態(tài)勢。目前較為常用的方法有以下幾種：

（1）旁瓣抑制法：在二次雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計過程中通過配置輔助天線、輔助接收通道，對干擾信號波形、干擾信號通道進行抑制，達(dá)到抗干擾目的。例如，通過在相位脈沖系統(tǒng)中配置兩個天線，使發(fā)射線號產(chǎn)生一定的相位差，便于應(yīng)答機進行信號識別，解決竄擾問題、占據(jù)問題。在此過程中，為提升系統(tǒng)抗干擾能力，利用發(fā)射波束加權(quán)法，改變詢問信號幅度，提高目標(biāo)空域中發(fā)射波束信號能量占比，讓信號盡可能聚集在目標(biāo)空域。與此同時，通過展寬零陷，將干擾源制約在零陷，減少干擾源干擾，減少信號被截獲的可能。

（2）滑窗法：檢測相鄰脈沖進行信號傳輸波形框架確定，完成框架代碼設(shè)置，根據(jù)代碼提取結(jié)果，確定應(yīng)答機脈沖位置，實現(xiàn)應(yīng)答機對自身詢問機發(fā)射信號的準(zhǔn)確回答，解決二次雷達(dá)系統(tǒng)竄擾問題。該方法雖然簡單，但也存在一定缺陷，當(dāng)目標(biāo)范圍內(nèi)存在較多應(yīng)答機時，檢測質(zhì)量與效率將會降低，甚至產(chǎn)生誤判問題。

（3）雷達(dá)數(shù)據(jù)融合法：該方法是從信號與數(shù)據(jù)處理角度出發(fā)，依靠新一代信息技術(shù)，進行二次雷達(dá)系統(tǒng)干擾問題解決的方法。例如，在融合理論指導(dǎo)下對多雷達(dá)數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)航跡關(guān)聯(lián)配對，抑制二次雷達(dá)系統(tǒng)干擾;通過雷達(dá)多目標(biāo)跟蹤，增加雷達(dá)航跡穩(wěn)定性，提出航跡中的虛假目標(biāo);利用數(shù)據(jù)融合算法，進行干擾信號與目標(biāo)信號分離，實現(xiàn)干擾抑制。又如，利用TDMA（time-division multiple access，時分多址）技術(shù)，對二次雷達(dá)系統(tǒng)進行改造，提高二次雷達(dá)系統(tǒng)信號處理功能，提高系統(tǒng)抗干擾性能。即利用定時體系，將系統(tǒng)中的應(yīng)答機參數(shù)、詢問機參數(shù)限制在一定的時間范圍內(nèi)。在這一時間范圍內(nèi)，參數(shù)能夠隨著時間變化而發(fā)生改變，且這種變化存在不確定性。因此系統(tǒng)能夠在一定程度上阻止其他信號干擾。與此同時，在定時體系中，利用時隙劃分法將整個時間分成多個時隙，詢問機在發(fā)射信號時，選擇一個特定的發(fā)射時隙，并在該時隙中隨機選擇子時隙發(fā)射信號。在時間同步作用下，應(yīng)答機能夠準(zhǔn)確接收到詢問機發(fā)出的信號，并根據(jù)所接受信號發(fā)射時隙進行針對性回答。在此過程中，詢問時間與應(yīng)答時間關(guān)系被確定，詢問信號與詢問信號存在時間間隔，不易發(fā)生詢問信號重疊問題。能夠有效解決二次雷達(dá)系統(tǒng)竄擾問題、混擾問題以及占據(jù)問題。

3 結(jié)論

總而言之，目前二次雷達(dá)系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代軍事領(lǐng)域、航空管制領(lǐng)域。如何提升二次雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾能力，降低信號傳輸過程中竄擾、混擾、占據(jù)干擾等問題的影響成為人們關(guān)注的重點問題?；诶走_(dá)系統(tǒng)工作原理，依托先進科學(xué)技術(shù)，進行旁瓣抑制法、滑窗法、雷達(dá)數(shù)據(jù)融合法等干擾問題處理方法的靈活運用，可有效抑制干擾，提升雷達(dá)信號識別、傳輸準(zhǔn)確性，促進二次雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用作用的有效發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)

[1]劉嵩義.二次雷達(dá)系統(tǒng)干擾等問題的解決方法[J].電子測試，2019（23）：124-126.

[2]唐斌，趙源，蔡天一，等.雷達(dá)抗有源干擾技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].數(shù)據(jù)采集與處理，2016，31（04）：623-639.

作者簡介

王維剛（1978年12月），男，漢，陜西興平，單位：四川九洲電器集團有限責(zé)任公司識別事業(yè)部。