二次雷达二次雷达S模式应答信号与模式应答信号与ADS-B信号的甄别研究信号的甄别研究
阐述了SSR的S模式应答信号与1090ES ADS-B系统的信号格式与特点,并对其进行了对比分析;针对这两种同
频信号,提出了一种结合民航空管实际应用的区分方法。理论分析及仿真实验证明,该方法可较好地解决二次
雷达S模式应答信号与ADS-B信号的甄别问题。
摘摘 要要: 阐述了SSR的
关键词关键词: ADS-B;
0 引言引言
S模式二次雷达SSR是民航空中交通管制系统中的重要监视手段,在全球已得到了广泛应用。随着技术的不断进步和发
展,广播式自动相关监视ADS-B、多点定位MLAT/WAM等先进监视系统也将与PSR、SSR共同担负起对空监视任务[1]。但
是,S模式SSR与ADS-B系统都共用同一频率,在实际应用中(无论是在终端区还是航路上)极易产生相互混淆或干扰的问
题。
此外,MLAT多点定位系统也是基于S模式SSR应答信号或ADS-B信号等,很难确定二次雷达发出的询问脉冲类别,故无
法断定是二次雷达S模式应答信号还是ADS-B信号,这样也势必对目标定位处理造成困惑。因此,如何从S模式应答信号中甄
别并分离出ADS-B信号就显得格外重要。
1 SSR数据与数据与ADS-B数据比较分析数据比较分析
ADS-B采用GPS全球定位技术和地空-空空数据链技术,定位精度高、数据更新率快、监视信息丰富完整,并且系统建设
运行成本较低,较易推广应用。SSR采用询问-应答的工作方式,数据更新周期通常为4~7 s,因采用类似PSR的方位、距离测
量方法,其定位测量较ADS-B差,并且系统建设成本较高。SSR获取的目标位置数据表征为数据格式为方位角、高度(C模
式)、斜距[2-3]。ADS-B与SSR数据比较如表1所示。
2 同频率的两种信号同频率的两种信号
2.1 SSR系统系统S模式应答信号格式模式应答信号格式
航空器上的应答机在收到询问信号后以1 090 MHz频率发送应答信号,S模式SSR应答信号由应答报头和应答数据块组
成,应答消息信号如图1所示。
其中,导前脉冲占8 ,由宽度为0.5 的4个脉冲组合而成,且每一个脉冲都固定在0 、1.0 、3.5 、4.5 的位
置,若要S模式应答信号进行识别,首先就要对这4个前导脉冲进行探测。后面为56 bit短格式数据或112 bit长格式数据,每位
数据脉冲均采用间隔宽为1 ,并且每个间隔又分为0.5 的有脉冲时间和0.5 的无脉冲时间,采用脉相调制,“1”表示前
半部分有脉冲后跟空脉冲,“0”表示前半部分空脉冲后跟有脉冲[4]。
对于S模式询问,机载应答机可以相应地发送几种不同类型应答信号。S模式应答信号有24种有效的应答类型,现在已分
配的有8种[5]。一种类型是DF占2 bit表示是通信-D应答,这种类型使用与通信-C询问类似的方法传输大量的数据;另一种类型
DF占5 bit,DF=00000和DF=10000的应答类型用于TCAS系统的空对空监视应答,这里不做考虑,DF=00100或DF=00101是
最普遍的S模式的应答,DF=01011为S模式全呼应答,这6种应答格式以及字段定义如表2所示。
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