[发明专利]元二次雷达

说明书

本公开涉及元二次雷达。雷达包括天线，天线具有形成和通道SUM的辐射方向图、形成差通道DIFF的辐射方向图和形成控制通道CONT的方向图，第一发送接收链(4)与SUM通道相关联的，第二发送接收链(4')与CONT通道相关联，接收通道(4”)与DIFF通道相关联。所述发送接收链(4、4')中的每一个能够同时发送与接收，发送链(401)包括对以1090MHz发送的信号进行滤波的滤波操作(4A，4B)并且接收链(402)包括对以1030MHz发送的信号进行滤波的滤波操作(4C，4D)，使得所述链彼此独立地操作。

技术领域

本发明涉及空中交通管制(ATC)领域。

背景技术

当前，空中控制主要基于二次雷达，其检测可靠性得到广泛认可，二次雷达确保根据SSR和S模式协议对飞行器进行同步模式监视。此外，地面ATC中采用了扩展ADS-B(自动相关监视-广播)电文(squitter)的异步接收，扩展ADS-B电文被提供以确保飞行器机载的碰撞避免(TCAS：交通警报和碰撞避免系统)，因此提供了交互式监视系统的一部分。

该监视可以与IFF(敌我识别)类型的监视相结合，IFF询问器确保根据各种军事协议对飞行器进行识别。

在将这些传感器编组在一起的单个结构中，这些各种活动的操作使用同时需要：

-同时收听二次雷达和IFF询问器(如果被使用)，这些模式受到目标停留时间(dwell time)的限制，以便在时间上单独确保：

·按照用户的传统需要，对SSR目标但是在S模式中进行ATC监视，每个飞机具有两个到三个BDS(commB数据选择器)寄存器以被依次提取；

·可选地，具有协议的IFF识别，其主要军事保护在于，除了与范围有关的持续时间外，还要对响应进行长时间的可变延迟，并且因此本质上需要长的目标辐射时间；

-在异步模式下要收听的是民用ADS-B电文或军事模式5电文，该收听操作：

·特别受到同步模式的询问发送的污染，特别是在S模式下，这种发送特别多(每架飞机至少2和3次询问)；

·由于缺乏方位选择性，因此在存在许多目标时与低的检测和解码概率相关联，因为异步模式收听操作本质上是全向的。

举例来说，考虑每次天线旋转1200架飞机，每个目标提取两个BDS，再询问率约为1.5(与各种外部因素有关，诸如错乱响应、应答器占用、目标移动等)，即约20μs的3600次询问(持续时间取自国际民航组织附件10第IV卷)，对于扩展的S模式响应，仅由于同步询问而造成的错乱持续时间约为140μs，即天线每4秒的旋转污染504毫秒，这对应于收听操作的持续时间的约13％。具体地，由于其同步模式操作，二次雷达不需要其发送链和其接收链之间的隔离，因为它们在不同的时间操作；其结果是，发送的泄漏通常在接收链中具有接近来自飞机的通常预期的最高幅度响应的水平，因此使得在询问期间不可能进行任何同时的收听操作。因此，在现有雷达中，由于同步发送而引起的扰动必定将ADS-B电文的检测概率限制在87％以下(该最大值未考虑未检测到的所有其他可能的与环境相关的原因，诸如响应以及ADS-B电文错乱、多路径等)。

此外，ATC二次雷达天线被设计为以同步模式操作，目标位于天线主面板法线的平面内；其结果是，其以异步模式收听所需的360度电磁覆盖具有局限性，这将在下文中详细描述。

为了避免这些困难，例如在文献FR 3 019 905A1和FR 2 658 967A1中公开的现有技术将这些各种活动分开以确保尽可能高的性能，该架构与每个活动的特殊性匹配。因此，常规的ADS-B接收通常由与两个独立的接收器相关的两个背对背的180°天线组成，以确保与单个360°全向天线相比具有更好的检测效果，当位于同一地点时这些天线与雷达天线截然不同。此外，由于缺乏停留时间以在IFF识别所需的方位角处同时执行二者，IFF识别大多数时间在天线旋转和与IFF识别有关的扇区中对S模式监视不利。