二次雷達IISLS技術及應用

黃飛

【摘 ?要】論文對二次雷達IISLS技術進行探討，分析其實現原理。以機載應答機應答情況判斷為基礎，展開描述ISLS技術的不足之處，以及針對ISLS技術的不足做出的改進，即IISLS技術。結尾對IISLS技術應用的局限性進行分析總結。

【Abstract】This paper discusses the IISLS technology of secondary radar and analyzes its realization principle. On the basis of judging the response of airborne transponder， the paper describes the deficiencies of ISLS technology and the improvement of ISLS technology， namely IISLS technology. At the end， the paper analyzes and summarizes the limitations of IISLS technology application.

【關鍵詞】ISLS;IISLS;脈沖;反射

【Keywords】ISLS; IISLS; pulse; reflex

【中圖分類號】TN957.51 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2020）04-0195-02

1 引言

IISLS（Improved Interrogator Side Lobe Suppression）為改進型詢問旁瓣抑制，其作為ISLS功能的一種改進，用于二次雷達抗反射干擾的方法。IISLS技術并不是十全十美的，也有它的局限性，在實際應用中要考慮利弊影響。

2 機載應答機應答情況

分析二次雷達IISLS技術前，先了解下機載應答機的應答情況。

①詢問脈沖間隔標準值（見表1）。

②機載應答機有>90%概率應答情況，如下：

第一，P3與P1幅度關系：P3P1為3dB以內。

第二，P1后1.3～2.7us內無脈沖，或P1超過此區間內的脈沖幅度9dB，如圖1所示。

第三，接收到一個正常詢問脈沖幅度應超過應答機不能識別的隨機脈沖干擾10dB，隨機脈沖指不能被應答機識別為P1、P2、P3的脈沖。

③機載應答機不應答情況：

第一，P1～P3間隔超過標準值±1us，詢問脈沖間隔標準值見表1。

第二，當接收到任意單脈沖時，其幅度變化條件不能近似一個正常詢問條件。

④機載應答機拒絕應答情況，P2脈沖幅度大于等于P1脈沖幅度。

⑤機載應答機可應答也可不應答情況，P1脈沖幅度大于P2但沒有超過9dB。

3 ISLS存在的不足

二次雷達具有ISLS時，在主瓣波束內有巨大反射物（如高山，機場附近高大樓房等）導致反射，使得詢問到的飛機沒有落在主瓣波束內。在一些情況下，飛機在二次雷達波束旁瓣收到詢問，雷達錄取器進行計算處理并應答此信號。

飛機在旁瓣，主瓣波束內有巨大反射物，且無IISLS情況分析。

①飛機應答機先收到二次雷達詢問機Ω通道詢問，即P2脈沖。

②飛機應答機后收到二次雷達詢問機Σ通道詢問，即P1～P3脈沖。

情況一：P2可能滯后P1（反射路徑延遲小于2us），如圖2所示。

情況二：P2也可能超前P1（反射路徑延遲大于2us），如圖2所示。

③飛機應答機判定是否應答機制，通過第一個到達脈沖和第二到達脈沖比較，機載應答機當滿足ISLS幅度和位置關系時，將進行應答判定。

情況一：滿足位置關系，即第一個脈沖后1.3～2.7us內有脈沖時，P2幅度大于P1經過反射路徑衰減后的幅度，判定為機載應答機拒絕應答，或不滿足位置關系，即第一個脈沖后1.3～2.7us內無脈沖時，機載應答機應答。

情況二：滿足位置關系，即第一個脈沖后1.3～2.7us內有脈沖時，當P1反射路徑衰減幅度下降超過9dB，機載應答機應答;當P1幅度下降沒超過9dB，機載應答機可能應答也可能不應答，或不滿足位置關系，即第一個脈沖后1.3～2.7us內無脈沖時，機載應答機應答。

通過分析比對，上述情況有大概率出現旁瓣應答情況。

4 IISLS原理分析

4.1 IISLS發射波形

使用IISLS時，Ω通道發射一個P1cont脈沖（P1 Control Pulse控制脈沖）和P2脈沖，Σ通道發射P1和P3脈沖[1]。P1cont脈沖與P1脈沖同步，并比P2脈沖幅度低，如圖3所示。使用IISLS能解決ISLS主波束內出現障礙物反射，而導致旁瓣的應答。

4.2 IISLS情況一分析

前提條件：主波束內有反射物，飛機在旁瓣內。

當飛機不在主瓣波束內，飛機應答機第一個接收到P1cont脈沖來自于Ω通道（因為飛機在旁瓣，到二次雷達詢問機旁瓣接收是直線距離最短）。P2脈沖正常幅度，并滯后P1cont脈沖2us以后到達飛機應答機。P2脈沖（來自二次雷達詢問機Ω通道發射）先于或后于P1脈沖（來自二次雷達詢問機Σ通道發射遇到障礙物反射），它們之間先后取決于反射路徑的延遲。飛機應答機通過比較第一個脈沖（P1cont）與第二個脈沖幅度與位置關系，來判定是否應答。

①飛機應答機先收到二次雷達詢問機Ω通道詢問，即P1cont～P2脈沖。

②飛機應答機后收到二次雷達詢問機Σ通道詢問，即P1～P3脈沖。

情況一：P1cont為第一到達脈沖，P2可能滯后P1，則比較P1cont與P1幅度，如圖4所示。

情況二：P1cont為第一到達脈沖，P2可能超前P1，則比較P1cont與P2幅度，如圖4所示。

③飛機應答機判定機制，第一個到達脈沖和第二到達脈沖比較，機載應答機當滿足幅度和位置關系時，將進行應答判定。

情況一：判定P1幅度下降但仍然比P1cont大時，為拒絕應答。所以P1cont幅度值大小是關鍵，其比P1反射路徑衰減后的幅度還要小[2]。

情況二：判定為拒絕應答。

4.3 IISLS情況二分析

前提條件：主波束內有反射物，飛機在主波束內。

當飛機在主瓣波束內，P1cont脈沖和P1脈沖同步到達飛機應答機，它們疊加幅度值比P2脈沖幅度大9dB以上，飛機應答機將應答。

5 IISLS局限性

當飛機應答機因為二次雷達詢問機的IISLS功能開啟，對此二次雷達詢問機的詢問進行拒絕應答時，飛機應答機將有35us靜默時間。靜默期間，對區域內所有二次雷達詢問機的詢問都不予應答，將導致區域內其他二次雷達詢問得不到回答，即群沉默。所以IISLS是雙刃劍，要慎用。

在二次雷達覆蓋范圍內存在多部二次雷達時，IISLS使用弊大于利。

6 結語

論文對二次雷達的IISLS技術原理進行分析，有不足之處希望指正。通過IISLS技術介紹，對二次雷達此功能有更深入的掌握。

【參考文獻】

【1】張尉.二次雷達原理[M].北京：國防工業出版社，2009.

【2】MH/T 4010—2016空中交通管制二次監視雷達系統技術規范[S].