CN114488120A - 一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，包括：根据目标位置信息启用询问端的询问机或辅助询问资源对目标进行询问；根据询问信号，启用应答端相应的应答资源进行询问信号的接收和应答信号的发射；判断询问端是否接收到应答信号，如果是则进行应答信号处理获得目标相关信息，否则信息交换通道建立失败。本发明借助辅助资源，提高了询问‑应答信息获取方式的可靠性，解决了二次雷达使用时存在的当目标无应答机、应答机没开机、应答机出现故障或天线被遮蔽、应答机占据等因素造成的无应答的问题。

Description

一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法

技术领域

本发明属于雷达通信技术领域，具体涉及一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法。

背景技术

二次雷达是由询问机通过天线发射一组询问编码信号，应答机检测这组询问编码信号，并判断编码信号的内容，然后由应答机发射一组应答编码信号。应答信号由询问机检测并处理，测量目标的距离、方位并获取应答编码的内容等。二次雷达具有一次雷达所没有的许多优点。首先，由于目标的定位是靠两次有源辐射，同样的探测距离发射功率比一次雷达低很多，体积质量也相应减小；再次，二次雷达高度信息由该平台高度计产生，比一次雷达精度高得多；最后，能够利用编码信号交换信息，当飞机发生故障、通信系统失灵或遇到劫持时，能够提供危机告警信息。目前二次雷达在航空管制(二次监视雷达、空中防相撞系统等)和军事领域(敌我识别)具有广泛的应用，通常采用指向性较高的定向天线实现定向询问，采用全向天线实现全向应答。

从二次雷达的工作原理可以看出，由于需要通过询问机与应答机协同配合工作，一定程度上限制了二次雷达的使用。可概括为以下两方面：

(1)目标平台必须装配应答机，否则不能接收询问信号和发射应答信号，这极大限制了二次雷达的使用范围。虽然多数航空器按规定必须配备应答机，但随着无人机的快速发展，载重能力和空间有限的小型无人机也得到了广泛的应用，由于没有配备应答机，难以通过询问-应答的方式获取目标详细信息。

(2)如果协同过程中由于客观环境造成信息交换不理想，以及信息交换信道被干扰破坏(没开机、故障、天线被遮蔽等)和占据(现有的二次雷达中，由于应答机应答容量是固定的，应答机执行先问先答的准则。当应答机正在响应当前的一次询问还没有恢复的时候，它是不会响应任何其他的正确询问信号，即应答机被“占据”)，都有可能使这种工作方式失去效能，其可靠性有待提高。

在现实使用环境下，保证二次雷达功能得以充分实现的前提之一，就是系统中询问方与应答方之间的信息交换链路和结构不能遭到破坏。而目前的二次雷达要求目标平台必须装配应答机，以及存在没开机、故障、天线被遮蔽、应答机被占据等工作不正常的问题，导致二次雷达系统的可靠性得不到保证，因此亟需研究一些新的技术和手段提高系统的健壮性和可靠性。

发明内容

针对二次雷达使用时存在的当目标无应答机、应答机没开机、应答机出现故障或天线被遮蔽、应答机占据等因素造成的无应答的问题，本发明提供了一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，提高询问-应答这种信息获取方式的可靠性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，应用于询问端，包括：

根据目标位置信息和接收应答信号的情况启动询问机或辅助询问资源进行目标询问。

优选的，本发明的询问步骤具体包括以下步骤：

提取能够发射并接收电磁信号的、工作正常且处于空闲状态的询问资源，形成可用询问资源列表，并按照预设频率刷新；

根据目标位置信息启动询问机对目标进行询问，如接收到应答信号，则进行处理获得目标相关信息；

如果询问机无法正常工作或通过询问机询问后未收到应答信号，则同时启动所述可用询问资源列表中所有辅助询问资源分别对目标进行询问并准备接收目标的应答信号；

如有应答信号，则进行应答信号处理获得目标相关信息，否则信息交换通道建立失败。

优选的，本发明的辅助询问资源为能够发射、接收和处理电磁信号的资源，至少包括雷达、通信和电子战系统的一种。

优选的，本发明按0.1Hz频率对所述可用询问资源列表进行刷新。

第二方面，本发明提出了一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，应用于应答端，包括：

根据询问端询问机或辅助询问资源发射的询问信号，利用相应的应答资源进行询问信号的接收和应答信号的发射。

优选的，本发明的询问信号的接收和应答信号的发射步骤具体包括：

提取能够发射并接收电磁信号的、工作正常且处于空闲状态的应答资源，形成可用应答资源列表，并按照预设频率刷新，配置工作参数使应答资源工作于询问信号接收状态；

如果接收到询问机发射的询问信号，且应答机工作正常，则由应答机接收询问信号，并对询问信号进行处理后通过应答机发射应答信号；

通过所述可用应答资源列表中的辅助应答资源对应接收相匹配的辅助询问资源发射的询问信号并处理，形成匹配应答资源列表；

判断应答机是否应答，如果已应答，则应答结束；否则选择匹配应答资源发射应答信号。

优选的，本发明按0.1Hz频率对所述可用应答资源列表进行刷新。

优选的，本发明的辅助应答资源为能够发射、接收和处理电磁信号的资源，至少包括雷达、通信和电子战系统的一种。

第三方面，本发明提出了一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，该方法包括：

根据目标位置信息启用询问端的询问机或辅助询问资源对目标进行询问；

根据询问信号，启用应答端相应的应答资源进行询问信号的接收和应答信号的发射；

判断询问端是否接收到应答信号，如果是则进行应答信号处理获得目标相关信息，否则信息交换通道建立失败。

本发明具有如下的优点和有益效果：

由于二次雷达需要经过两发两收才能完成信息交换，如果信息交换信道被干扰和破坏(如设开机、机器故障、天线被遮蔽、应答机被占据等)，则可使这种工作方式失去机能。本发明通过借助雷达、短波通信系统、超短波通信系统、卫星通信系统等各种具备发射和接收电磁信号能力的空闲资源实现二次雷达功能，以防止应答机出现异常时导致功能无法实现的情况，同时多信道抗干扰性能优于单个信道，增强了二次雷达的生存能力以及对使用环境的适应性，提高了二次雷达的任务可靠性。

虽然多数航空器按规定必须配备应答机，但载重能力和空间有限的航空器(如小型无人机)难以配备应答机，目前的二次雷达系统不能获取其详细信息，难以对其进行有效的监管。本发明通过借助测控链等具备发射和接收电磁信号能力的空闲资源实现问答，从而将其纳入二次雷达监视范围，拓展了二次雷达的使用范围。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明实施例的询问流程示意图。

图2为本发明实施例的询问端原理框图。

图3为本发明实施例的应答流程示意图。

图4为本发明实施例的应答端原理框图。

图5为本发明实施例的询问-应答交互示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提供了一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，该方法应用于询问端电子系统，根据目标位置信息和接收应答信息的情况启动询问机或辅助询问资源进行询问。

具体如图1所示，本实施例的询问过程具体包括以下步骤：

S101，提取能够发射并接收电磁信号的、工作正常且处于空闲状态的询问资源，形成可用询问资源列表，并按照预设频率刷新。

本实施例的询问资源包括询问机和辅助询问资源，其中辅助询问资源包括询问资源1、询问资源2…询问资源n，辅助询问资源可以是雷达、短波通信系统、超短波通信系统、测控链、卫星通信系统中的一种或多种。

本实施例的刷新频率可以为0.1Hz。

S102，根据目标位置信息启用询问机对目标进行询问，如接收到应答信号，则进行处理获得目标相关信息。

S103，如果询问机无法正常工作或通过询问机询问后未收到应答信号，则同时启动可用询问资源列表中的所有辅助询问资源分别对目标进行询问并准备接收目标的应答信号。

S104，如有应答信号，则进行应答信号处理获得目标相关信息，否则信息交换通道建立失败。

如图2所示，本实施例配套的询问端硬件包括询问机、能够发射并接收电磁信号的辅助询问资源(如雷达、短波通信系统、超短波通信系统、测控链、卫星通信系统等)、以及通用询问处理模块。

其中，询问资源主要包括询问机、短波通信系统、卫星通信系统等各系统的天线孔径、天线接口单元以及射频前端。

射频前端主要由接收机开关、接收机、预处理、发射机和调制器等组成。

通用询问处理模块位于询问端的通用综合处理器内，主要完成信号处理、信息处理和询问波形参数配置等功能。

实施例2

本实施例提出了一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，该方法应用于应答端电子系统，根据询问信号的情况，启用应答机或匹配的辅助应答资源进行应答。

具体如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤201，提取能够发射并接收电磁信号的、工作正常且处于空闲状态的应答资源，形成可用应答资源列表，并按照预设频率刷新，配置工作参数使应答资源工作于询问信号接收状态。

本实施例的应答资源包括应答机和辅助应答资源，其中辅助应答资源包括应答资源1、应答资源2…应答资源m，辅助应答资源可以是雷达、短波通信系统、超短波通信系统、测控链、卫星通信系统中的一种或多种。

本实施例的刷新频率为0.1Hz。

步骤202，如果接收到询问机发射的询问信号，且应答机工作正常，则由应答机接收询问信号，并对询问信号进行处理后通过应答机发射应答信号。

步骤203，通过可用应答资源列表中的辅助应答资源对应接收相匹配的辅助询问资源发射的询问信号并处理，形成匹配应答资源列表。

本实施例中，采用的匹配方式具体为通过判断两者工作频段是否一致，如果一致，则匹配，否则不匹配。

本实施例中辅助应答资源1～m与辅助询问资源1～n相匹配，形成匹配应答资源列表1～o。

步骤204，判断应答机是否应答，如果已应答，则应答结束；否则选择匹配应答资源发射应答信号。

具体如图4所示，本实施例应答端主要包括应答机、能够接收并发射电磁信号的辅助应答资源(如雷达、短波通信系统、超短波通信系统、测控链、卫星通信系统等)、通用应答处理模块。

其中，应答资源主要包括应答机、短波通信系统、卫星通信系统等各系统的天线孔径、天线接口单元以及射频前端(主要由接收机开关、接收机、预处理、发射机和调制器等组成)。

通用应答处理模块位于应答端服务器的通用综合处理器内，主要完成信号处理、信息处理和应答波形参数配置。

实施例3

本实施例提出了一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，该方法基于电子系统实施，具体如图5所示，本实施例的方法包括：

步骤301，根据目标位置信息启用询问端的询问机或辅助询问资源对目标进行询问。本实施例中，步骤301的询问流程具体如上述实施例1所述，此处不再赘述。

步骤302，根据询问信号，启用应答端相应的应答机或辅助应答资源进行询问信号的接收和应答信号的发射。本实施例中，步骤302的应答流程具体如上述实施例2所述，此处不再赘述。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，其特征在于，应用于询问端，包括：

根据目标位置信息和接收应答信号的情况启动询问机或辅助询问资源进行目标询问。

2.根据权利要求1所述的一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，其特征在于，所述询问步骤具体包括以下步骤：

提取能够发射并接收电磁信号的、工作正常且处于空闲状态的询问资源，形成可用询问资源列表，并按照预设频率刷新；

根据目标位置信息启动询问机对目标进行询问，如接收到应答信号，则进行处理获得目标相关信息；

如果询问机无法正常工作或通过询问机询问后未收到应答信号，则同时启动所述可用询问资源列表中所有辅助询问资源分别对目标进行询问并准备接收目标的应答信号；

如有应答信号，则进行应答信号处理获得目标相关信息，否则信息交换通道建立失败。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，其特征在于，所述辅助询问资源为能够发射、接收和处理电磁信号的资源，至少包括雷达、通信和电子战系统的一种。

4.根据权利要求2所述的一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，其特征在于，按0.1Hz频率对所述可用询问资源列表进行刷新。

5.一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，其特征在于，应用于应答端，包括：

根据询问端询问机或辅助询问资源发射的询问信号，利用相应的应答资源进行询问信号的接收和应答信号的发射。

6.根据权利要求5所述的一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，其特征在于，所述询问信号的接收和应答信号的发射步骤具体包括：

提取能够发射并接收电磁信号的、工作正常且处于空闲状态的应答资源，形成可用应答资源列表，并按照预设频率刷新，配置工作参数使应答资源工作于询问信号接收状态；

如果接收到询问机发射的询问信号，且应答机工作正常，则由应答机接收询问信号，并对询问信号进行处理后通过应答机发射应答信号；

通过所述可用应答资源列表中的辅助应答资源对应接收相匹配的辅助询问资源发射的询问信号并处理，形成匹配应答资源列表；

判断应答机是否应答，如果已应答，则应答结束；否则选择匹配应答资源发射应答信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，其特征在于，按0.1Hz频率对所述可用应答资源列表进行刷新。

8.根据权利要求6所述的基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，其特征在于，所述辅助应答资源为能够发射、接收和处理电磁信号的资源，至少包括雷达、通信和电子战系统的一种。

9.一种基于泛二次雷达的任务可靠性提升方法，其特征在于，该方法包括：

根据目标位置信息启用询问端的询问机或辅助询问资源对目标进行询问；

根据询问信号，启用应答端相应的应答资源进行询问信号的接收和应答信号的发射；

判断询问端是否接收到应答信号，如果是则进行应答信号处理获得目标相关信息，否则信息交换通道建立失败。

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