浅谈航管二次雷达工作原理

航管二次雷达工作原理与应用
1.航管二次雷达简介：
航管应答一般称为空中交通管制雷达系统（Air Traffic Control Radar Beacon System）或二次航管雷达，是用来提供地面对空中交通监视和管制的应答系统。该系统由地面扫描询问雷达和空中雷达应答机组成工作的频段为L波段。地面雷达将收到飞机应答信号通过系统处理后，地面显示器以目标光点的形式在平面显示出来，屏幕显示位置对应飞机的方位和距离。

2.在航空管制中的应用：
机载应答机在接收不同的询问信号后，能对应发送出不同形式的编码信号，地面询问机接收到信号后，进行解调译码，解析出飞机发送的数据，这样就可以在飞机亮点旁显示飞机的识别号码和高度，对于管制人员会很直观的掌握飞机的位置和代号。
SPI（特别位置识别脉冲）：为了使管制人员在询问的初期就能很快地把屏幕上的光点和对应的飞机联系起来，机上应答机还具有识别功能，驾驶员在管制员要求时可以按下“识别”键，这时应答机发出一个特别位置识别脉冲（SPI），这个脉冲使地面站屏幕上的亮点变宽，以区别于屏幕上的其他亮点.。

3.一次雷达和二次雷达的区别：
一次雷达根据目标对雷达发射波束的反射来定位目标，但还不能对目标的属性进行识别。二次雷达采用询问一应答的工作模式，通过地面或空中的二次雷达询问机发射1030MHz的询问信号，机载航管应答机接收到询问信号后，进行解码处理，并发射1090MHz的应答信号给询问机。

4.工作原理简介：
航管二次雷达系统一般由地面询问设备（包括询问应答编解码模块、收发模块、询问天线等）和机载应答机（包括信号处理模块、收发模块、应答天线等）组成。二次雷达通过地面设备询问和机载设备应答的工作方式实现对飞行目标的监视功能。
航管二次雷达对应不同用途共有四种模式，分别用不同的脉冲对间隔区别。二次雷达发射的脉冲是成对的，它的频率是1030MHz，每一对脉冲之间的时间间隔是固定的，这个间隔决定了二次雷达的模式。民航使用的是两种模式，一种间隔为8毫秒，称为A模式；另一种间隔21毫秒，称为C模式。A模式询问和回答飞机代号，C模式询问和回答飞行高度，实际飞行应用中采用A和C模式交替询问的方法，应答信号中交替地带有飞机代号编码和高度编码，所以可以在屏幕对应目标的光点旁显示飞机的代号和高度。
目前大部分航管二次雷达采用A/C模式，随着航空交通的发展，A模式使用的代码数（4096个）可能会不满足航管的需求，所以国际民航组织（ICAO）提出了二次航管雷达S模式，原理是为每架飞机的机载S模式应答机分配唯一的地址码（全球唯一），地面询问机可以对飞机进行点名询问，改善了A/C模式广播式一呼多应导致应答信号混叠，交叉干扰等问题。
S模式为每架飞机分配一个唯一的地址识别码（24位识别码），总数可达1667万多个；可实现地面询问机二次雷达对飞机进行一对一点名询问，避免了其他飞机同时应答所造成的信号干扰。S模式可以提供大量的飞机飞行数据，并且与飞机交换气象数据，飞行计划等。
其中规定机载应答机的发射信号频率的载波频率为1090MHz，接收信号频率的载波频率为1030MHz。S模式采用的询问信号调制方式为脉冲调制（ASK）和差分相移键控（DPSK）调制相结合，询问速率为4Mb/s；应答方式脉冲调制与二进制脉冲位置调制（BPPM）相结合，应答速率为1Mb/s。