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第一章 绪论1

1.1民用航空的由来1

1.2空中交通管制2

1.3国际民航组织及其协议7

1.4航空器活动空间8

1.5空管间隔标准12

1.6空管雷达15

1.7二次雷达18

习题与思考题21

第二章 询问和应答工作原理22

2.1二次雷达探测飞机原理22

2.1.1飞机发现22

2.1.2方位测量23

2.1.3距离测量27

2.1.4气压高度测量27

2.1.5飞机识别31

2.1.6速度估计32

2.1.7点迹/航迹显示32

2.2二次雷达探测飞机需要解决的问题及对策33

2.2.1多径询问/应答35

2.2.2副瓣同步询问/应答及环绕效应41

2.2.3窜扰应答44

2.2.4异步干扰应答45

2.3二次雷达询问/应答体制49

2.3.1询问副瓣抑制和接收机副瓣抑制49

2.3.2单脉冲体制52

2.3.3大垂直口径阵列天线52

2.4二次雷达组成及工作过程53

2.5应答机组成及工作过程55

2.6应答机性能指标57

2.6.1发射机输出功率和接收机灵敏度57

2.6.2应答机天线增益58

2.6.3应答延迟时间59

2.6.4应答机抑制时间59

2.7测距仪工作原理简介59

习题与思考题61

第三章 询问信号和应答信号62

3.1传统模式询问信号62

3.2传统模式应答信号64

3.2.1 A模式识别码65

3.2.2 C模式高度码66

3.2.3特定军用应答信号67

3.3 S模式询问信号67

3.4 S模式应答信号69

3.5 S模式与传统模式兼容70

3.6 4模式询问和应答信号73

3.7询问/应答信号流程74

习题与思考题75

第四章 系统性能分析76

4.1最大作用距离76

4.2视距78

4.3地面反射对威力图影响79

4.4探测空域连续覆盖84

4.5大气衰减86

4.6大气折射与蒸汽波导87

4.7应答概率与询问检测概率88

习题与思考题91

第五章 天线和射频通道92

5.1射频传输线基本特性92

5.1.1传输线特性阻抗93

5.1.2分配器/合成器95

5.2天线波束水平特性97

5.2.1和波束97

5.2.2全向波束98

5.2.3差波束98

5.2.4差波束代替全向波束及其特性99

5.3天线垂直特性99

5.3.1大垂直口径阵列天线波束特性99

5.3.2地面反射引起天线垂直波束分裂100

5.3.3和波束/全向波束/差波束在垂直面内匹配101

5.4射频通道101

5.4.1转动铰链101

5.4.2射频电缆102

5.4.3射频切换开关102

5.5二次雷达天线与一次雷达天线合装103

习题与思考题104

第六章 发射机105

6.1时间序列脉冲产生器105

6.2询问重复频率及其参差变化106

6.3发射机输出信号边带谱及其滤波107

6.4发射机激励源和调制器109

6.5典型S模式发射机组成109

6.6典型传统模式发射机组成111

6.7关键部件技术原理及性能112

6.7.1射频管及放大模块112

6.7.2 PIN开关113

6.7.3衰减器/电调衰减器114

6.7.4带通滤波器115

6.7.5环行器/隔离器116

6.7.6定向耦合器117

习题与思考题118

第七章 接收机119

7.1接收机灵敏度119

7.2接收机带宽120

7.3对数放大处理120

7.4灵敏度时间控制121

7.5-6dB脉冲沿检测122

7.6典型振幅型和差单脉冲型接收机组成123

7.7中频信号采样125

7.7.1低通信号采样125

7.7.2带通信号采样128

习题与思考题130

第八章 应答处理器131

8.1波束驻留时间内应答信号处理过程131

8.2应答信号单脉冲处理132

8.2.1标准前沿脉冲检测确定132

8.2.2框架脉冲对检测和分辨133

8.2.3单个应答信号天线波束瞄准轴角录取136

8.2.4单个应答信号到达时间录取136

8.2.5应答码脉冲值确认136

8.2.6 C2-SPI幻影应答检测139

8.2.7单个应答信号偏离角计算139

8.2.8应答编码模式确认139

8.3多余应答去除139

8.4应答报告输出141

8.5应答处理器实现141

习题与思考题142

第九章 点迹航迹处理器143

9.1应答报告解码及其方位距离计算143

9.2点迹处理144

9.2.1应答报告与应答群相关144

9.2.2应答群建立与更新145

9.2.3原始飞机报告建立145

9.3航迹处理146

9.3.1相关区域146

9.3.2代码相关147

9.3.3速度相关147

9.3.4航迹起始、更新和终止148

9.3.5虚假飞机报告去除149

9.3.6反射表面确定150

9.4航迹处理结果151

习题与思考题151

第十章 性能测试和故障检测152

10.1设备技术性能仪表测试152

10.1.1接收机灵敏度和动态范围测试152

10.1.2接收机中心频率和带宽测试154

10.1.3接收机灵敏度时间控制测试155

10.1.4接收机副瓣抑制能力测试156

10.1.5发射机频率测试156

10.1.6发射机输出功率测试157

10.1.7发射机输出功率在不同模式与不同重复频率下稳定度测试158

10.1.8发射机输出功率衰减控制和方位扇区选择测试159

10.1.9发射机输出脉冲间隔测试160

10.1.10发射机输出脉冲波形测试161

10.1.11询问重复频率测试162

10.1.12测试目标产生、录取和应答解码测试162

10.1.13幻影滤波测试163

10.1.14电压驻波比测试163

10.2天线性能测试164

10.2.1和/差波束水平图测试165

10.2.2和/全向波束水平图测试166

10.2.3单脉冲测角相位鉴别特性测试166

10.2.4和波束垂直图测试166

10.2.5后向辐射器垂直图测试167

10.2.6交叉极化测试167

10.3故障检测、诊断与雷达整机监控167

10.3.1故障检测168

10.3.2故障诊断171

10.4固定应答机的应答监视171

习题与思考题172

第十一章S模式173

11.1 S模式由来173

11.2飞机S模式地址和询问机S模式地址174

11.3截获与锁定176

11.4模式交错图178

11.5询问/应答的数据校验180

11.6询问类型183

11.7应答类型187

11.8 S模式机载设备能力等级192

11.9 S模式应用于数据链传输193

11.10 S模式应用于交通警告和防撞系统194

习题与思考题197

第十二章 二次雷达应用199

12.1空中交通管制二次雷达199

12.1.1空管二次雷达主要性能199

12.1.2空管二次雷达询问/接收处理和双路冗余热备份工作流程202

12.1.3空管二次雷达操作和维护203

12.2情报雷达加装二次雷达206

12.3高机动型二次雷达207

12.4敌我识别询问机207

习题与思考题209

附录一 利用分布式地基系统对二次雷达S模式数据链接改进210

附录二 傅里叶变换表215

附录三 缩略语及技术词汇表216

参考文献223