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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