CN109683140A - 一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法 - Google Patents
一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109683140A CN109683140A CN201811632087.9A CN201811632087A CN109683140A CN 109683140 A CN109683140 A CN 109683140A CN 201811632087 A CN201811632087 A CN 201811632087A CN 109683140 A CN109683140 A CN 109683140A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- antenna
- air traffic
- traffic surveillance
- surveillance equipment
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 16
- WBWWGRHZICKQGZ-HZAMXZRMSA-M taurocholate Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(=O)NCCS([O-])(=O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 WBWWGRHZICKQGZ-HZAMXZRMSA-M 0.000 description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- 101710116822 Atrochrysone carboxylic acid synthase Proteins 0.000 description 1
- 208000034657 Convalescence Diseases 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- IHKWXDCSAKJQKM-SRQGCSHVSA-N n-[(1s,6s,7r,8r,8ar)-1,7,8-trihydroxy-1,2,3,5,6,7,8,8a-octahydroindolizin-6-yl]acetamide Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](NC(=O)C)CN2CC[C@H](O)[C@@H]21 IHKWXDCSAKJQKM-SRQGCSHVSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/282—Transmitters
Abstract
提供一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法，空中交通监视设备采用全定向一体的综合天线，并通过外部电气控制综合天线工作于定向模式或全向模式，进行C模式询问的步骤如下：(1)当开始进行C模式问询信号的发射时，首先控制综合天线工作于定向模式；(2)当本次发射需要发射S1，则发射S1；(3)发射P1脉冲；(4)控制综合天线工作于全向模式；(5)发射旁瓣抑制脉冲P2；(6)控制综合天线工作于定向模式；(7)发射P3、P4脉冲；8)发射结束。本发明仅使用一部综合天线，在C模式询问时仅发射一次P2旁瓣抑制脉冲，减少每一台询问设备发出抑制脉冲对的频次，减少设备脉冲发射时间，降低对空域电磁环境干扰及对它机ATC应答设备过度抑制。
Description
技术领域
本发明属于航空通信技术领域，具体涉及一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法，适用于空中交通监视设备发起的C模式询问链路。
背景技术
随着航空领域的快速发展，空中交通密度不断增大，由此导致了空中交通监视设备的大发展。而空中交通监视设备一方面弥补了传统地面空管站进行空域监视的不足，另一方面也大大增强了空域电磁环境的复杂性。在航空器密度高的区域，每一个地面ATC空管站、空域中的机载空中交通监视设备都会发出每秒一次或更高频次的C模式询问。
其中，地面空管站实现旁瓣抑制功能使用的天线设备及实施方案见图5所示。地面空管站使用两部雷达天线和两台发射机，其中一部为监视雷达，主波束一般为2°～3°，发射C模式询问的P1、P3、P4脉冲；另一部为全向天线，用于发射P2旁瓣抑制脉冲，时间是P2脉冲前沿之后2us。由此可知地面空管站实现旁瓣抑制功能需要两部天线才能完成。
传统机载监视设备实现旁瓣抑制功能使用的定向天线设备及实施方案见图6、图7和图8所示。其中传统机载监视设备使用定向天线结构如图5所示，定向天线由4个天线振子组成，依据射频信号输入不同的振子可以形成4种方向图，如图7所示。发起C模式询问时，用询问波位(0°、90°、180°、270°之一)发射S1、P1、P3、P4脉冲，旁瓣抑制脉冲P2则分为P2A和P2B，分两次发射，用询问波位的左波位和右波位各发射一次，如图8所示。所以传统机载监视设备实现旁瓣抑制功能需要进行P2A和P2B两次旁瓣抑制脉冲的发射。
由此看出，上述两种旁瓣抑制方法对于接收到该询问信号的ATC应答机会引发两种情况：1)处于旁瓣抑制范围外，识别出询问信号并应答，则该ATC应答机在应答后进入发射充能恢复期，在一定时间内(典型值为35us，不大于125us)不具备应答能力，进入事实上的被抑制状态；2)处于旁瓣抑制范围内，被旁瓣抑制脉冲P2抑制，进入应答抑制时间，在35±10us的时间内不能对地面空管站或其它监视设备发出的监视询问进行应答。两种情况都会导致被抑制的机载ATC应答设备不能及时对后来的地面或空中监视询问发出应答，有可能降低应答设备的应答率，甚至导致地面ATC空管站对其的监视失效，引发不可预测的后果。所以，尽量减少每一台询问设备发出抑制脉冲对的频次，降低空域中ATC应答设备被抑制的可能，是非常有意义的。因此有必要提出改进。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法，本发明通过使用全定向一体的综合天线代替定向天线，仅使用一部综合天线，改进脉冲发射方案及天线控制方案，使机载空中交通监视设备在进行C模式询问时仅需要发射一次P2旁瓣抑制脉冲即可，减少每一台询问设备发出抑制脉冲对的频次，减少设备脉冲发射时间，降低对空域电磁环境的干扰及对它机ATC应答设备的过度抑制。
本发明采用的技术方案：一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法，所述空中交通监视设备采用全定向一体的综合天线，所述空中交通监视设备通过外部电气控制综合天线工作于定向模式或全向模式，所述空中交通监视设备在进行C模式询问时，按以下步骤实现旁瓣抑制：
(1)当空中交通监视设备开始进行C模式问询信号的发射流程时，首先空中交通监视设备按照综合天线的使用要求控制综合天线工作于定向模式；
(2)当本次发射需要发射S1，则从空中交通监视设备输出S1脉冲给综合天线，S1脉冲与综合天线定向模式控制信号合成后同步输出给综合天线，空中交通监视设备的发射波位由射频信号输入给综合天线的端口决定；
(3)从空中交通监视设备输出P1脉冲给综合天线；
(4)空中交通监视设备按照综合天线的使用要求控制综合天线工作于全向模式；
(5)空中交通监视设备发射旁瓣抑制脉冲P2给综合天线；
(6)空中交通监视设备按照综合天线的使用要求控制综合天线工作于定向模式；
(7)从空中交通监视设备输出P3、P4脉冲给综合天线；
(8)发射结束。
本发明与现有技术相比的优点：
1、本方案中空中交通监视设备通过使用全定向一体的综合天线代替定向天线，仅使用一部综合天线，改进脉冲发射方案及天线控制方案，在进行C模式询问时仅需要发射一次P2旁瓣抑制脉冲即可，与地面空管站和传统机载监视设备实现旁瓣抑制方案相比，减少每一台询问设备发出抑制脉冲对的频次，减少设备脉冲发射时间，降低对空域电磁环境的干扰及对它机ATC应答设备的过度抑制，提高应答设备的应答率，保证地面ATC空管站对其的有效监视。
附图说明
图1为本发明旁瓣抑制实施方案控制流程图；
图2为本发明旁瓣抑制实施效果图；
图3为本发明实施例中TCAS设备与19-2100型综合天线交联示意图；
图4为本发明实施例中TCAS设备与19-2100型综合天线旁瓣抑制实施效果图；
图5为现有技术中地面空管站使用旁瓣抑制方案图；
图6为现有技术中传统机载监视设备使用的定向天线结构示意图；
图7为现有技术中传统机载监视设备使用的定向天线的方向示意图；
图8为现有技术中传统机载监视设备旁瓣抑制实施方案图。
具体实施方式
下面结合附图1-8描述本发明的实施例。
一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法，所述空中交通监视设备采用全定向一体的综合天线，所述空中交通监视设备通过外部电气控制综合天线工作于定向模式，形成符合空中交通监视设备需要的定向方向图，也可以切换为全向模式，在水平360°、俯仰面-10°～+15°范围内具有＜3dB的增益特性。
所述空中交通监视设备在进行C模式询问时，按以下步骤实现旁瓣抑制，如图1所示：
((1)当空中交通监视设备开始进行C模式问询信号的发射流程时，首先空中交通监视设备按照综合天线的使用要求控制综合天线工作于定向模式；
(2)当本次发射需要发射S1，则从空中交通监视设备输出S1脉冲给综合天线，S1脉冲与综合天线定向模式控制信号合成后同步输出给综合天线，空中交通监视设备的发射波位由射频信号输入给综合天线的端口决定；
(3)从空中交通监视设备输出P1脉冲给综合天线；
(4)空中交通监视设备按照综合天线的使用要求控制综合天线工作于全向模式；
(5)空中交通监视设备发射旁瓣抑制脉冲P2给综合天线；
(6)空中交通监视设备按照综合天线的使用要求控制综合天线工作于定向模式；
(7)从空中交通监视设备输出P3、P4脉冲给综合天线；
(8)发射结束。
其中上述步骤(1)、(4)、(6)中对综合天线的工作模式进行了控制或切换，其实施效果如图2所示，空中交通监视设备通过使用一部综合天线，在进行C模式询问时仅需要发射一次P2旁瓣抑制脉冲即可。与地面空管站实现旁瓣抑制方案的区别在于，本发明仅使用了一部综合天线，而地面空管站需要两部天线；与传统机载监视设备实现旁瓣抑制方案的区别则在于，传统机载监视设备需要进行P2A、P2B两次旁瓣抑制脉冲的发射，而本发明仅需一次。本发明改进脉冲发射方案及天线控制方案，减少每一台询问设备发出抑制脉冲对的频次，减少设备脉冲发射时间，降低对空域电磁环境的干扰及对它机ATC应答设备的过度抑制。
本发明主要适用于空中交通监视设备(如TCAS、ACAS、T3CAS、AESS等)发起的C模式询问链路。下面以19-2100型综合天线和TCAS设备进行顶部前向C模式问询为例进行说明。
TCAS设备与19-2100型综合天线的交联关系如图3所示。
19-2100型综合天线的工作模式控制表如表1所示。
表1 19-2100天线全定向工作模式控制表
当TCAS设备进行顶部前向C模式问询时，按下述流程实现旁瓣抑制：
1)TCAS设备向19-2100型综合天线J1端输入75mA直流电流，向J2、J3、J4端分别输入-80V直流电压信号，并保持直流信号的持续稳定，控制19-2100型综合天线工作于定向模式；
2)如果本次发射需要发射S1，则从TCAS设备的顶部前向0°输出S1脉冲给19-2100型综合天线的顶部天线的J1端；
3)从TCAS设备的顶部前向0°输出P1脉冲给19-2100型综合天线的顶部天线的J1端；
4)TCAS设备向19-2100型综合天线J1端输入-80V直流电压，向J2、J3、J4端分别输入150mA直流电流信号，并保持直流信号的持续稳定，控制19-2100型综合天线工作于全向模式；
5)TCAS设备输出旁瓣抑制脉冲P2给19-2100型综合天线的顶部天线的J2端；
6)TCAS设备向19-2100型综合天线J1端输入75mA直流电流，向J2、J3、J4端分别输入-80V直流电压信号，并保持直流信号的持续稳定，控制19-2100型综合天线工作于定向模式；
7)从TCAS设备的顶部前向0°输出P3、P4脉冲给19-2100型综合天线的顶部天线的J1端；
8)发射结束。
上述所有脉冲的脉冲特性及发射时间均应符合DO-185B的规定，其实施效果如图4所示。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (1)
1.一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法，其特征在于：所述空中交通监视设备采用全定向一体的综合天线，所述空中交通监视设备通过外部电气控制综合天线工作于定向模式或全向模式，所述空中交通监视设备在进行C模式询问时，按以下步骤实现旁瓣抑制：
(1)当空中交通监视设备开始进行C模式问询信号的发射流程时，首先空中交通监视设备按照综合天线的使用要求控制综合天线工作于定向模式；
(2)当本次发射需要发射S1，则从空中交通监视设备输出S1脉冲给综合天线，S1脉冲与综合天线定向模式控制信号合成后同步输出给综合天线，空中交通监视设备的发射波位由射频信号输入给综合天线的端口决定；
(3)从空中交通监视设备输出P1脉冲给综合天线；
(4)空中交通监视设备按照综合天线的使用要求控制综合天线工作于全向模式；
(5)空中交通监视设备发射旁瓣抑制脉冲P2给综合天线；
(6)空中交通监视设备按照综合天线的使用要求控制综合天线工作于定向模式；
(7)从空中交通监视设备输出P3、P4脉冲给综合天线；
(8)发射结束。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811632087.9A CN109683140A (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811632087.9A CN109683140A (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109683140A true CN109683140A (zh) | 2019-04-26 |
Family
ID=66190229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811632087.9A Pending CN109683140A (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109683140A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111683A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-20 | Toshiba Corp | 二次監視レ−ダ装置 |
| JPH03231184A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-10-15 | Honeywell Inc | Ｔｃｓ監視システムにおける同期フルーツを低減する装置 |
| CN102175997A (zh) * | 2010-12-01 | 2011-09-07 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 航管应答机旁瓣抑制时间检测工作方式 |
| CN103558594A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-05 | 四川九洲空管科技有限责任公司 | 基于机载设备的相控阵波束合成方法 |
| CN206292391U (zh) * | 2016-12-14 | 2017-06-30 | 北京中航科电测控技术股份有限公司 | 一种航管应答机内场综合检测设备 |
-
2018
- 2018-12-29 CN CN201811632087.9A patent/CN109683140A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111683A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-20 | Toshiba Corp | 二次監視レ−ダ装置 |
| JPH03231184A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-10-15 | Honeywell Inc | Ｔｃｓ監視システムにおける同期フルーツを低減する装置 |
| CN102175997A (zh) * | 2010-12-01 | 2011-09-07 | 四川九洲电器集团有限责任公司 | 航管应答机旁瓣抑制时间检测工作方式 |
| CN103558594A (zh) * | 2013-10-28 | 2014-02-05 | 四川九洲空管科技有限责任公司 | 基于机载设备的相控阵波束合成方法 |
| CN206292391U (zh) * | 2016-12-14 | 2017-06-30 | 北京中航科电测控技术股份有限公司 | 一种航管应答机内场综合检测设备 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 徐森宝: "二次雷达中的询问旁瓣抑制技术分析", 《论述》 * |
| 林鹏: "综合化防撞系统数字化S模式应答模块的设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）工程科技Ⅰ辑》 * |
| 罗广恒: "二次雷达中的询问旁瓣抑制技术研究", 《电子科学技术》 * |
| 魏航科: "TCAS和S模式应答机数据接口标准的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）信息科技辑》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112013002115B4 (de) | Orientierung eines Ultraschallsignals | |
| CN106961019A (zh) | 一种基于多时间调制频率的四维天线阵边带抑制方法 | |
| RU2011141717A (ru) | Способ и система связи для направленной передачи цифровых данных между воздушным судном и наземной станцией | |
| CN107817468B (zh) | 一种基于窄带波束定向天线的飞行器空中定位方法 | |
| US4129873A (en) | Main lobe signal canceller in a null steering array antenna | |
| CN109190303A (zh) | 中近程搜索雷达发射信号宽窄脉冲宽度比设计方法 | |
| CN109725296B (zh) | 一种四维天线形成多波束电磁干扰的方法 | |
| CN103326133A (zh) | 基于网状网的一体化全覆盖相控阵天线 | |
| CN109683140A (zh) | 一种空中交通监视设备实现旁瓣抑制的方法 | |
| CN102175997A (zh) | 航管应答机旁瓣抑制时间检测工作方式 | |
| GB1188403A (en) | Improvements in or relating to Secondary Radar Installations | |
| CN102998657A (zh) | 基于随机空时编码的集中式mimo雷达旁瓣压缩方法 | |
| CN104980203A (zh) | 共享式全双工大规模天线阵列及自干扰的隔离和抑制方法 | |
| WO2018188371A8 (zh) | 一种有源阵列天线的信号处理方法和装置 | |
| CN109995408A (zh) | 一种天线系统及网络设备 | |
| Chatterjee et al. | Using platform motion for improved spatial filtering in distributed antenna arrays | |
| GB1226835A (zh) | ||
| CN104267395A (zh) | 一种空中交通防撞系统c模式小声呼叫实现方法 | |
| CN206411265U (zh) | 一种双模式雷达 | |
| CN203519823U (zh) | 一种大功率短波宽带收发开关 | |
| CN112926347B (zh) | 一种基于4qam无源标签反向散射功率的自适应控制方法 | |
| CN104270165A (zh) | 空中交通防撞系统与s模式应答机射频收发的集成系统 | |
| US2072268A (en) | Transmitter for electromagnetic waves | |
| EP3446148B1 (en) | Method and system for operating an iff/ssr antenna | |
| US3293553A (en) | Pulse time and amplitude comparing circuitry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190426 |