一种限制系统询问电磁干扰的实现方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种限制系统询问电磁干扰的实现方法，特别是涉及一种适用于空中 机载防撞系统的限制系统询问电磁干扰的实现方法。
【背景技术】
[0002] 机载防撞系统，是防止空中飞机危险接近和避免空空相撞事故发生的必不可少的 最有效的航空运输安全保障设备。它基于二次雷达原理，通过对附近装备开启航管应答机 的飞机发出C模式全呼询问和S模式点名询问，接收并处理C模式和S模式应答信号，生成 目标航迹；根据目标机相对于载机的运动态势进行威胁探测和防撞解算，产生交通告警和 决断告警，同时对具备RA协调能力的目标机发出RA协调报文，实现协同避撞功能。
[0003] 伴随着全球范围内航空业的快速发展，空域中的飞机越来越多，相互之间的电磁 干扰日趋严重。航管应答机要应答各类询问系统发出的询问，包括地面空管二次雷达系统、 机载防撞系统以及特殊平台的预警监视系统，各类询问系统都将竞争航管应答机的应答资 源。如果机载防撞系统询问次数过于频繁或者功率过大，则会导致受害应答机的应答抑制 时间加长，开启应答的时间缩短，其他询问系统因为收不到受害应答机的应答信号而出现 目标跟踪不稳定、甚至丢批等严重问题。
[0004] 机载防撞系统通过降低询问功率或者减少小声呼叫询问步进，可以有效降低应答 机接收到的询问信号数量，降低系统询问带来的电磁干扰。具体来讲，就是要根据载机附近 的目标机分布情况，满足3个干扰限制不等式的条件约束，经过反复测试和调整，最终生成 C模式询问列表和S模式询问列表。
[0005] 上述的小声呼叫询问指的是在常规的仅C模式全呼叫询问（包含PI、P3、P4脉冲） 基础上增加1个询问脉冲SI，Sl脉冲位于Pl脉冲前2us，且Sl脉冲信号强度低于Pl脉冲。
[0006] 上述的小声呼叫类型包括尚精型、基本型和单一型，尚精型的询问步进分布为如 向24步进、左向20步进、右向20步进、后向15步进；基本型的询问步进分布为如向6步 进、左向5步进、右向5步进、后向4步进；单一型为广乂上的小声呼叫询问，其询问步进分 布为前、左、右、后向各1步进。
[0007] 上述的3个干扰限制不等式为：
【主权项】
1. 一种限制系统询问电磁干扰的实现方法，具体方法为：通过反复测试和调整询问功 率或者询问步进，使得最终生成的C模式询问列表和S模式询问列表满足3个干扰限制不 等式；所述3个干扰限制不等式在满足公式不等号关系的情况下，差距范围在5%以内。
2. 根据权利要求1所述的限制系统询问电磁干扰的实现方法，具体方法步骤为： 一、 计算载机附近目标机分布模型量化值G和TCAS II目标机数量NTA ; 二、 调整C模式询问列表以满足干扰限制不等式3; 三、 判断是否处于8秒锁定期，是则锁定期递减1秒，并且立刻返回，结束干扰限制流 程，否则执行下一步； 四、 调整C模式询问列表和S模式询问列表以满足不等式2和1 ; 五、 通过反复测试和调整询问功率或者询问步进，进行匹配C模式和S模式询问覆盖范 围，使得最终生成的C模式询问列表和S模式询问列表满足3个干扰限制不等式，并且使不 等号左右差距范围在5%以内； 所述调整C模式询问列表是指调整C模式的询问功率或者询问步进；所述调整S模式 询问列表是指调整S模式询问功率。
3. 根据权利要求2所述的限制系统询问电磁干扰的实现方法，所述C模式询问列表是 指4个波位小声呼叫询问步进的总和。
4. 根据权利要求2所述的限制系统询问电磁干扰的实现方法，所述S模式询问列表是 指所有需要询问的S模式目标的总和。
5. 根据权利要求3所述的限制系统询问电磁干扰的实现方法，所述4个波位分别为前 向、左向、右向和后向。
6. 根据权利要求2所述的限制系统询问电磁干扰的实现方法，调整C模式询问列表时， 根据载机在地面还是在空中的关系调整先后顺序，具体调整方法为： A、 如果载机在地面，当需要降低功率或者减少步进时，则先调整前向，直到前向最大功 率和左、右向最大功率匹配，再调整左向和右向功率，直到左、右向最大功率和后向最大功 率匹配，最后再调整后向功率，直到后向调整极限；类似地，当需要增大功率或者增加步进 时，先调整后向，直到后向最大功率与左、右向最大功率匹配，再调整左、右向，直到左、右向 最大功率与前向最大功率匹配，最后再调整前向功率，直到前向调整至极限； B、 如果载机在空中，当需要降低功率或者减少步进时，则依次调整前向、左向、右向、后 向，如此循环往复，如果某个方向已调整至极限，则跳过该方向继续依次调整；类似地，当需 要增大功率或者增加步进时，则依次调整后向、右向、左向、前向，如此循环往复，如果某个 方向已调整至极限，则跳过该方向继续依次调整。
7. 根据权利要求2所述的限制系统询问电磁干扰的实现方法，在进行S模式和C模式 询问覆盖范围匹配时，比较S模式应答机和传统的A/C模式应答机接收灵敏度差异；若S模 式应答机接收灵敏度比A/C模式应答机高3dB，则当C模式的最大询问功率大于S模式的最 大询问功率3dB以上时才认为C模式的询问覆盖范围超过了 S模式的询问覆盖范围。
8. 根据权利要求6所述的限制系统询问电磁干扰的实现方法，C模式询问列表的调 整极限为：当载机在地面时，前向最多降低10dB，左向和右向最多降低6dB，后向最多降低 IdB ;当载机在空中时，4个波位最多降低7dB ;S模式询问列表的调整极限为：当载机在地 面时，最多降低（10+X) dB ;当载机在空中时，最多降低（7+X) dB ;其中，X是指S模式应答机 接收灵敏度高出A/C模式应答机的差值；不管载机在地面还是在空中，C模式询问列表和S 模式询问列表允许的最大功率为52dBm。
9. 根据权利要求2所述的限制系统询问电磁干扰的实现方法，所述C模式询问列表包 括常规询问步进和额外增加的询问步进；S模式询问覆盖范围超过当前波位C模式询问覆 盖范围时相应波位增加1个询问步进；增加的步进涉及干扰限制不等式的计算，但不参与 常规步进的功率调整；增加的步进实现水平360度与S模式询问覆盖范围的匹配，同时也与 当前波位C模式询问覆盖范围形成交叠区域。
10. 根据权利要求9所述的限制系统询问电磁干扰的实现方法，所述的交叠区域与当 前波位选择的小声呼叫询问类型有关，具体关系为： a、 如果当前波位选择的小声呼叫询问类型为高精型，则当当前波位C模式最大询问功 率为偶数时，增加的步进Sl脉冲功率为当前波位C模式最大询问功率降IdB ;当当前波位 C模式最大询问功率为奇数时，增加的步进Sl脉冲功率为当前波位C模式最大询问功率降 2dB ； b、 如果当前波位选择的小声呼叫询问类型为基本型，则增加的步进SI脉冲功率为当 前波位C模式最大询问功率降6dB ; c、 如果当前波位选择的小声呼叫询问类型为单一型，则增加的步进SI脉冲功率为 28dBm〇
【专利摘要】本发明提供了一种限制系统询问电磁干扰的实现方法，通过反复测试和调整询问功率或者询问步进，使得最终生成的C模式询问列表和S模式询问列表满足3个干扰限制不等式；所述3个干扰限制不等式在满足公式不等号关系的情况下，差距范围在5%以内，既限制了空中载机防撞系统询问带来的电磁干扰，又提高了系统询问的探测距离，避免了目标机在波位穿越时出现航迹撤销。
【IPC分类】G01S7-36
【公开号】CN104730497
【申请号】CN201510137663
【发明人】李涛, 刘永刚, 王爱国, 王耀兴
【申请人】四川九洲空管科技有限责任公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月26日