雷達基礎
平時我們常說的雷達是一次雷達(primary radar),也就是雷達發射電磁波被目標反射後被雷達接收並處理,如下圖所示意:
我們之前簡單直觀的介紹過雷達的基礎知識,
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一次雷達的處理流程如下面動圖所示:產生髮射信號->信號放大->天線->電磁波空間輻射->遇到目標->散射回波->天線接收->信號放大->信號處理->顯示。
今天重點介紹的是二次雷達(secondary radar)的基礎知識,以及它與一次雷達的區別。
二次雷達
二次雷達是由詢問雷達和應答器所組成。地面詢問雷達發射電磁波,目標飛機上的應答器接收到詢問電磁波後被觸發,發射應答信號,詢問雷達根據接收到的應答信號而工作,很容易知道飛機的二次雷達應答機代碼、飛行高度、飛行速度、航向等參數。
二次雷達的詢問雷達和目標上的應答器之間按主動詢問和被動應答配合工作。詢問雷達一般固定在地面,其掃描波束的脈衝用詢問信號編碼,應答雷達的應答脈衝帶有自身代號的編碼。詢問脈衝和應答脈衝的載波頻率是不同的,因而可防止誤收發射波。
最初,它是在空戰中為了使雷達分辨出敵我雙方的飛機而發展的敵我識別系統,當把這個系統的基本原理和部件經過發展後用於民航的空中交通管制後,就成了二次雷達(Secondary Surveillance Radar, SSR)。
上行鏈路格式
SSR詢問格式(也稱為上行鏈路格式)非常簡單,由寬度為0.8μs的兩個脈衝(P1和P3)組成,它們相隔的時間決定了詢問模式。表格顯示了不同軍用和民用模式的時間間隔以及它們的用途。
下行鏈路格式
SSR下行鏈路格式由許多脈衝組成,標稱值為0.45μs(±0.1μs)。F1和F2始終存在並相隔20.3μs(±0.1μs)它們通常被稱為成幀對。該成幀對內的其他脈衝位置間隔1.45μs,用於傳達所需的答覆信息以回答具體的詢問。
脈衝用八進制碼(ABCD)標識,應答中心位置的X脈衝未使用。這三個空白位置不會被脈衝佔用,否則某些解碼器可能會將整個應答認為是干擾。
PSR和SSR的區別
由於原理的不同,二種系統有各自的優缺點。
PSR(Primary Surveillance Radar)一次雷達是接收由目標散射的雷達回波,目標是非合作的,電磁波是往返雙程的;
二次雷達的目標是合作的,需要應答的,因此電磁波的詢問是單程,發射頻率是1030MHz;應答器的應答也是單程,接收頻率是1090MHz。目標的相關信息是由合作目標彙報給詢問雷達的,並不像一次雷達那樣是它自己檢測估計出目標參數信息的。
說到這裡,突然想起了2014年消失的MH370,二次雷達和通信系統都失聯了,如果說是被關閉或毀壞了,那麼PSR呢?消息的發佈和各方猜測讓事情撲朔迷離!
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