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最近国内一家飞机制造商为提高他们零部件的国产化率,和我探讨二次雷达应答机国产化的需求,基于从业的技术积累,又查阅了一些资料,整理了一下二次雷达应答机与ADS-B的区别。
一、二次雷达及机载应答机
二次雷达应答机最初是从第二次世界大战中开发的雷达敌我识别系统中演化而来的。一次雷达用于捕捉其覆盖范围内所有反射信号的目标,不能分辨我方的飞机还是敌方的飞机,而二次雷达通过给飞机加装一个自动应答的装置(应答机),并为其分配一个身份代码,采用问答的方式识别我方飞机。地面二次雷达称为询问器,其询问电波采用MHZ无线电波、飞机上的机载设备称为应答机,其发射给地面雷达的电波是MHZ。
二次雷达工作模式
地面二次雷达
二次雷达应答机
民用航空器上使用的应答机分为A、C、S三种模式。A模式仅提供航空器身份信息,发送的信息由一组四位数字代码,从到总共个组成,所以其容量远不能满足为每一架运行的飞行器提供身份认证,现在多用于飞行过程中突发情况的特殊代码发送。比如:
发送“”表示飞机遇到紧急状况,如机械故障、机上人员突发疾病等。1月20日,川航A/B号飞机执行3U北京至成都航班,于飞行途中出现单发失效故障,曾于14:39挂出“”紧急代码
发送“”表示通讯故障,通讯失效或者无线电失联;
“”代表非法干扰,也就是飞机遭遇劫机,或面临劫机危险的紧急情况。
C模式在A模式的基础上添加了气压高度信息,而S模式则更为全面,包含了空速、地速、航向等飞行参数,除了信息更丰富之外,S模式最大的好处就是应答机代码可以做到“一机一码”,它的地址编码是用24位二进制数字,可以为16,,架飞机分配唯一的编码。
二、ADS-B
ADS-B全称是:AutomaticDependentSurveillance-Broadcast,中文是:广播式自动相关监视,即无需人工操作或者像二次雷达一样去询问,飞机会自动地将自己的位置、高度、速度、航向、识别号等信息向其他飞机或地面站广播,以供管制员及飞行员对飞机状态进行监控。下图是ADS-B运行原理图。
ADS-B系统是一个集通信与监视于一体的信息系统,由信息源、信息传输通道和信息处理与显示三部分组成。上面我们已经讲了,ADS-B的主要信息有飞机的位置、高度、速度、航向、识别号等信息,而这些信息全部来源于机载设备,如飞机的位置信息从机上GPS设备获得、飞机的高度从机上气压高度表获得;信息传输通道目前运用得较多的有:VDLMode4(甚高频数据链模式4)、UAT(万能电台数据链)、ES(MHzS模式扩展电文数据链)。
三、机载二次雷达应答机与ADS-B发射设备的区别
二次雷达应答机与ADS-B发射设备区别主要从工作机制、通讯方式、定位方式等几方面区分:
其工作方式不同:二次雷达与机载应答机是雷达电磁波询问回答模式,发出才回复,不问就不答;ADS-B发射机则采用固定频率广播模式,只要地面接收机能接收到广播信号,就可以传递信息;
通讯方式不同:机载应答机的回复频率是MHz;ADS-B发射机则可根据发射与接收选择不同的数据链,现在国内用的大部分是MHz,与应答机相同;
定位方式有区别:二次雷达对飞机定位是通过多部雷达对飞机的距离、方位的探测融合计算确定;ADS-B发射机则依靠卫星导航定位系统实时采集的定位信息给出位置。
如果仅从使用功能上说,A/C模式应答机与ADS-B发射机结合,可以取代二次雷达应答机的作用。