Ответный сигнал режима RBS

Структура ответного сигнала в режиме RBS изображена на рис.4.223.

Рис.4.223. Структура ответного кода в режиме RBS

Сигнал состоит из двух опорных импульсов F₁ и F₂, которые являются координатными. Между этими импульсами расположены 13 позиций информационного кода. Информационный код включает в себя четыре трехразрядных декады A, B, C, D информационных импульсов. По требованию диспетчера с земли после импульса F₂ может передаваться импульс опознавания (SPI), предназначенный для опознавания одного из двух воздушных судов с одинаковым кодом опознавания. Несущая частота сигнала ответа 1090МГц, поляризация вертикальная.

Временной интервал между опорными импульсами 20,3 мкс. Импульс SPI следует за импульсом F₂ через 4,35 мкс. Все импульсы имеют длительность 0,45 мкс. Временные позиции соседних разрядов информационных импульсов следуют через 1,45 мкс.

При запросе кодом А самолетный ответчик передает условный номер натуральным двоично-восьмеричным четырехразрядным кодом. Декадой А передаются тысячи, В – сотни, С – десятки, D – единицы. Каждая декада имеет три разряда, поэтому передача чисел 8 и 9 невозможна. Наибольшее число, которое может быть передано – 7777, а общее количество чисел – 4096.

При запросе ответчика кодом С с борта воздушного судна передается информация о барометрической высоте в футах с градацией через 100 футов (30,48 м). Передача данных о высоте ведется четырьмя декадами со следующими градациями в декадах:

D – 32000 футов,

А – 4000 футов,

В – 500 футов,

С – 100 футов.

Отсчет высоты ведется от остаточной – 1200 футов.

При передаче информации о высоте международными нормами утвержден циклический код Гиллхэма, представляющий собой совокупность трехдекадного кода Грея и специального трехразрядного кода Гиллхэма. Особенностью такого кода является то, что для соседних градаций высоты коды различаются в одном разряде, что уменьшает вероятность ошибок при наложении цифровых значений высоты.

Для передачи рефлексного кода Грея используются декады D, A, B ответного сигнала, для передачи специального трехразрядного кода – декада С.

4.7.4. Дискретно–адресная система вторичной радиолокации

Существующая система вторичной радиолокации обладает рядом недостатков, наиболее существенными из которых являются следующие:

– ложные ответы на запросы по боковым лепесткам ДНА;

– переотражение сигналов от находящихся вблизи систем вторичной радиолокации «местных» предметов (возвышенностей, зданий и т.п.);

– наложение ответных сигналов от воздушных судов, имеющих близкие значения наклонной дальности и азимута;

– насыщение радиоканала сигналами из-за приема всех ответов на все запросы.

Кардинальным решением для устранения недостатков является переход к системам вторичной радиолокации с адресным запросом. В такой системе каждое воздушное судно имеет свой код адреса и отвечает на запрос только на свой код. При индивидуально-адресном запросе ответный сигнал будет излучать только один ответчик, адрес которого указан в запросе.

Дискретно-адресная система предполагает присвоение каждому воздушному судну адресного кода. Наземная станция должна содержать в оперативном запоминающем устройстве данные об адресном коде и приблизительном местоположении всех воздушных судов, находящихся в зоне обнаружения ВРЛ. Для выявления новых воздушных судов предусмотрен режим опроса всех самолетов. По ответной посылке наземная станция определяет оснащенность воздушного судна аппаратурой DABS (Discrete address beacon system). То воздушное судно, которое имеет ответчик дискретно-адресной системы, в режиме опроса сообщает свой адресный код. Последующий запрос будет направляться только по соответствующему адресу, поэтому ответчики, имеющие другие адреса, на него не отвечают. В наземной станции предполагается использование моноимпульсного метода радиолокации, что позволит повысить точность определения азимута объекта. Все это обуславливает уменьшение помех в каналах запроса и ответа, а также уменьшить темп запроса. Формат сигналов запроса адресной системы ВРЛ выбран таким образом, чтобы она была полностью совместима с существующей системой.

Система имеет общий и адресный коды запроса. Структура сигнала общего запроса изображена на рис.4.224. На общий запрос реагируют ответчики воздушных судов в любом режиме. Интервал t_В соответствует режиму RBS, интервал t_С – режиму УВД. Импульс Р4 используется адресным запросчиком для запроса у ответчика индивидуального кода.

б)

А

0,8 0,8 0,8 1,6 t (мкс)

τс τв 2   Р1 Р31 Р3 Р4

2 0,8

А

а)

Р1

Р2

t (мкс)

Рис.4.224. Сигналы запроса общего вызова ДАС ВРЛ: А – моменты реверса фазы; τв = 8 мкс – запрос номера в режиме RBS; τс = 9,4 мкс – запрос бортового номера в режиме УВД; а) – импульсы запроса; б) – импульс подавления боковых лепестков

Адресный запрос (рис.4.225) начинается с преамбулы, состоящей из двух импульсов, воспринимаемых обычными ответчиками как запрос, излучаемый по боковым лепесткам ДНА. Поэтому обычные ответчики на адресный запрос не отвечают. За преамбулой (или ключевым кодом) следует информационный сигнал, который содержит 56 или 112 бит информации, передаваемой относительной фазовой модуляцией. Модуляция фазы высокочастотной несущей обеспечивает скорость передачи данных 4 Мбит/с, что позволяет передать 112- битовое сообщение за время, соответствующее блокировке обычных ответчиков. При относительной фазовой модуляции первый поворот фазы является синхронизирующим. Каждый следующий поворот возможен с дискретом 0,25 мкс. Для защиты адресного ответчика от приема запросов по боковым лепесткам ДНА используется импульс подавления Р5, который передается с помощью антенны, центрируется относительно момента опрокидывания синхрофазы. Появление импульса Р5 при достаточной амплитуде затеняет опрокидывание синхрофазы в адресном ответчике, в результате чего информация не кодируется.

t (мкс) Рис.4.225. Сигнал адресного запроса: а) – сигнал запроса; б) – импульс подавления боковых лепестков

0,5

поворот синхрофазы

Р5

Р6

информационные разряды t (мкс)

0,25

19,75/33,75

Р2

1,25

1,5

2,75 0,5

Р1

Р5

0,8

а)

б)

Информационная часть сигнала запроса, передаваемая импульсом Р6 содержит:

– две продолжительные посылки (1,25 и 0,5 мкс), предназначенные для подстройки по фазе гетеродина бортового ответчика;

– 32 или 88 импульсов для передачи кода запроса;

– 24 импульса адреса запроса.

Код адреса имеет разряд, служащий для выявления ошибки в коде путем проверки его на четность. Код позволяет создавать 2²³ (примерно 16 млн.) индивидуальных запросов. Информационный сигнал передается с помощью фазоманипулированного сигнала. Символу «0» соответствует нулевая фаза несущей частоты, символу «1» – j=180⁰.

Адресный ответ (рис.4.226) состоит из четырехимпульсной преамбулы, сопровождаемой последовательностью импульсов, которые содержат 56 или 112 битов информации. Двоичные данные передаются со скоростью 1 Мбит/с, причем интервал 1 мкс соответствует каждому биту.

0 1 3,5 4,5 8

t (мкс)

1 бит 2 бит n бит

1 0 1 0

1 0 1 0 1 0

информационные разряды     56 или 112бит

преамбула

Рис.4.226. Сигнал адресного ответа

Такая скорость передачи данных по каналу «борт-земля» позволяет генерировать ответные импульсы в режимах УВД, RBS, S (адресный запрос) одним передатчиком. Если значение бита равно единице, то импульс длительностью 0,5 мкс передается в первой половине интервала, если нулю – во второй.

Четырехимпульсный ключ позволяет легко отличить адресный ответ от ответа режимов УВД, RBS и разделить их при взаимном наложении. Выбор кодоимпульсной модуляции для передачи данных по каналу ответа позволяет обеспечить высокую помехоустойчивость к мешающим сигналам УВД, RBS, а также способствует получению постоянного числа импульсов в каждом коде, гарантирующем достаточную энергию для точного моноимпульсного приема.

К характеристикам систем вторичной радиолокации, работающим в режиме S (дискретно-адресный режим), предъявляются более жесткие требования. Обязательным является использование моноимпульсной обработки для измерения азимута воздушных судов. Допуск на нестабильность частоты составляет ±0,01 МГц. Дискретно-адресные системы позволяют эффективно работать в зонах с интенсивным движением воздушных судов. Широкие перспективы таких систем обусловлены высокой надежностью, большой пропускной способностью цифровых линий передачи данных.