二次雷達(dá)IISLS技術(shù)及應(yīng)用

黃飛

【摘 ?要】論文對二次雷達(dá)IISLS技術(shù)進(jìn)行探討，分析其實(shí)現(xiàn)原理。以機(jī)載應(yīng)答機(jī)應(yīng)答情況判斷為基礎(chǔ)，展開描述ISLS技術(shù)的不足之處，以及針對ISLS技術(shù)的不足做出的改進(jìn)，即IISLS技術(shù)。結(jié)尾對IISLS技術(shù)應(yīng)用的局限性進(jìn)行分析總結(jié)。

【Abstract】This paper discusses the IISLS technology of secondary radar and analyzes its realization principle. On the basis of judging the response of airborne transponder， the paper describes the deficiencies of ISLS technology and the improvement of ISLS technology， namely IISLS technology. At the end， the paper analyzes and summarizes the limitations of IISLS technology application.

【關(guān)鍵詞】ISLS;IISLS;脈沖;反射

【Keywords】ISLS; IISLS; pulse; reflex

【中圖分類號】TN957.51 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2020）04-0195-02

1 引言

IISLS（Improved Interrogator Side Lobe Suppression）為改進(jìn)型詢問旁瓣抑制，其作為ISLS功能的一種改進(jìn)，用于二次雷達(dá)抗反射干擾的方法。IISLS技術(shù)并不是十全十美的，也有它的局限性，在實(shí)際應(yīng)用中要考慮利弊影響。

2 機(jī)載應(yīng)答機(jī)應(yīng)答情況

分析二次雷達(dá)IISLS技術(shù)前，先了解下機(jī)載應(yīng)答機(jī)的應(yīng)答情況。

①詢問脈沖間隔標(biāo)準(zhǔn)值（見表1）。

②機(jī)載應(yīng)答機(jī)有>90%概率應(yīng)答情況，如下：

第一，P3與P1幅度關(guān)系：P3P1為3dB以內(nèi)。

第二，P1后1.3～2.7us內(nèi)無脈沖，或P1超過此區(qū)間內(nèi)的脈沖幅度9dB，如圖1所示。

第三，接收到一個(gè)正常詢問脈沖幅度應(yīng)超過應(yīng)答機(jī)不能識別的隨機(jī)脈沖干擾10dB，隨機(jī)脈沖指不能被應(yīng)答機(jī)識別為P1、P2、P3的脈沖。

③機(jī)載應(yīng)答機(jī)不應(yīng)答情況：

第一，P1～P3間隔超過標(biāo)準(zhǔn)值±1us，詢問脈沖間隔標(biāo)準(zhǔn)值見表1。

第二，當(dāng)接收到任意單脈沖時(shí)，其幅度變化條件不能近似一個(gè)正常詢問條件。

④機(jī)載應(yīng)答機(jī)拒絕應(yīng)答情況，P2脈沖幅度大于等于P1脈沖幅度。

⑤機(jī)載應(yīng)答機(jī)可應(yīng)答也可不應(yīng)答情況，P1脈沖幅度大于P2但沒有超過9dB。

3 ISLS存在的不足

二次雷達(dá)具有ISLS時(shí)，在主瓣波束內(nèi)有巨大反射物（如高山，機(jī)場附近高大樓房等）導(dǎo)致反射，使得詢問到的飛機(jī)沒有落在主瓣波束內(nèi)。在一些情況下，飛機(jī)在二次雷達(dá)波束旁瓣收到詢問，雷達(dá)錄取器進(jìn)行計(jì)算處理并應(yīng)答此信號。

飛機(jī)在旁瓣，主瓣波束內(nèi)有巨大反射物，且無IISLS情況分析。

①飛機(jī)應(yīng)答機(jī)先收到二次雷達(dá)詢問機(jī)Ω通道詢問，即P2脈沖。

②飛機(jī)應(yīng)答機(jī)后收到二次雷達(dá)詢問機(jī)Σ通道詢問，即P1～P3脈沖。

情況一：P2可能滯后P1（反射路徑延遲小于2us），如圖2所示。

情況二：P2也可能超前P1（反射路徑延遲大于2us），如圖2所示。

③飛機(jī)應(yīng)答機(jī)判定是否應(yīng)答機(jī)制，通過第一個(gè)到達(dá)脈沖和第二到達(dá)脈沖比較，機(jī)載應(yīng)答機(jī)當(dāng)滿足ISLS幅度和位置關(guān)系時(shí)，將進(jìn)行應(yīng)答判定。

情況一：滿足位置關(guān)系，即第一個(gè)脈沖后1.3～2.7us內(nèi)有脈沖時(shí)，P2幅度大于P1經(jīng)過反射路徑衰減后的幅度，判定為機(jī)載應(yīng)答機(jī)拒絕應(yīng)答，或不滿足位置關(guān)系，即第一個(gè)脈沖后1.3～2.7us內(nèi)無脈沖時(shí)，機(jī)載應(yīng)答機(jī)應(yīng)答。

情況二：滿足位置關(guān)系，即第一個(gè)脈沖后1.3～2.7us內(nèi)有脈沖時(shí)，當(dāng)P1反射路徑衰減幅度下降超過9dB，機(jī)載應(yīng)答機(jī)應(yīng)答;當(dāng)P1幅度下降沒超過9dB，機(jī)載應(yīng)答機(jī)可能應(yīng)答也可能不應(yīng)答，或不滿足位置關(guān)系，即第一個(gè)脈沖后1.3～2.7us內(nèi)無脈沖時(shí)，機(jī)載應(yīng)答機(jī)應(yīng)答。

通過分析比對，上述情況有大概率出現(xiàn)旁瓣應(yīng)答情況。

4 IISLS原理分析

4.1 IISLS發(fā)射波形

使用IISLS時(shí)，Ω通道發(fā)射一個(gè)P1cont脈沖（P1 Control Pulse控制脈沖）和P2脈沖，Σ通道發(fā)射P1和P3脈沖[1]。P1cont脈沖與P1脈沖同步，并比P2脈沖幅度低，如圖3所示。使用IISLS能解決ISLS主波束內(nèi)出現(xiàn)障礙物反射，而導(dǎo)致旁瓣的應(yīng)答。

4.2 IISLS情況一分析

前提條件：主波束內(nèi)有反射物，飛機(jī)在旁瓣內(nèi)。

當(dāng)飛機(jī)不在主瓣波束內(nèi)，飛機(jī)應(yīng)答機(jī)第一個(gè)接收到P1cont脈沖來自于Ω通道（因?yàn)轱w機(jī)在旁瓣，到二次雷達(dá)詢問機(jī)旁瓣接收是直線距離最短）。P2脈沖正常幅度，并滯后P1cont脈沖2us以后到達(dá)飛機(jī)應(yīng)答機(jī)。P2脈沖（來自二次雷達(dá)詢問機(jī)Ω通道發(fā)射）先于或后于P1脈沖（來自二次雷達(dá)詢問機(jī)Σ通道發(fā)射遇到障礙物反射），它們之間先后取決于反射路徑的延遲。飛機(jī)應(yīng)答機(jī)通過比較第一個(gè)脈沖（P1cont）與第二個(gè)脈沖幅度與位置關(guān)系，來判定是否應(yīng)答。

①飛機(jī)應(yīng)答機(jī)先收到二次雷達(dá)詢問機(jī)Ω通道詢問，即P1cont～P2脈沖。

②飛機(jī)應(yīng)答機(jī)后收到二次雷達(dá)詢問機(jī)Σ通道詢問，即P1～P3脈沖。

情況一：P1cont為第一到達(dá)脈沖，P2可能滯后P1，則比較P1cont與P1幅度，如圖4所示。

情況二：P1cont為第一到達(dá)脈沖，P2可能超前P1，則比較P1cont與P2幅度，如圖4所示。

③飛機(jī)應(yīng)答機(jī)判定機(jī)制，第一個(gè)到達(dá)脈沖和第二到達(dá)脈沖比較，機(jī)載應(yīng)答機(jī)當(dāng)滿足幅度和位置關(guān)系時(shí)，將進(jìn)行應(yīng)答判定。

情況一：判定P1幅度下降但仍然比P1cont大時(shí)，為拒絕應(yīng)答。所以P1cont幅度值大小是關(guān)鍵，其比P1反射路徑衰減后的幅度還要小[2]。

情況二：判定為拒絕應(yīng)答。

4.3 IISLS情況二分析

前提條件：主波束內(nèi)有反射物，飛機(jī)在主波束內(nèi)。

當(dāng)飛機(jī)在主瓣波束內(nèi)，P1cont脈沖和P1脈沖同步到達(dá)飛機(jī)應(yīng)答機(jī)，它們疊加幅度值比P2脈沖幅度大9dB以上，飛機(jī)應(yīng)答機(jī)將應(yīng)答。

5 IISLS局限性

當(dāng)飛機(jī)應(yīng)答機(jī)因?yàn)槎卫走_(dá)詢問機(jī)的IISLS功能開啟，對此二次雷達(dá)詢問機(jī)的詢問進(jìn)行拒絕應(yīng)答時(shí)，飛機(jī)應(yīng)答機(jī)將有35us靜默時(shí)間。靜默期間，對區(qū)域內(nèi)所有二次雷達(dá)詢問機(jī)的詢問都不予應(yīng)答，將導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)其他二次雷達(dá)詢問得不到回答，即群沉默。所以IISLS是雙刃劍，要慎用。

在二次雷達(dá)覆蓋范圍內(nèi)存在多部二次雷達(dá)時(shí)，IISLS使用弊大于利。

6 結(jié)語

論文對二次雷達(dá)的IISLS技術(shù)原理進(jìn)行分析，有不足之處希望指正。通過IISLS技術(shù)介紹，對二次雷達(dá)此功能有更深入的掌握。

【參考文獻(xiàn)】

【1】張尉.二次雷達(dá)原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.

【2】MH/T 4010—2016空中交通管制二次監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].