[發明專利]航管波束掃描的時間控制方法

有效

• 申請號: 201310003822.0
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103092113A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 鄧欣;何華武;喻波
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

技術領域

本發明是關于航管監視兼容其它詢問功能時的波束掃描時間控制方法，更具體地說，本發明是用于相控陣天線體制的二次雷達系統中，多種詢問功能同時工作時，為滿足航管數據更新率和提升航管工作效率的波束掃描控制方法。

背景技術

二次雷達系統作為對空域目標的識別和監視系統，在空中交通管制、目標識別、信標跟蹤等多方面得到了廣泛的應用。二次雷達是一種通過發射詢問信號并接收應答信號，以獲得合作目標信息的電子設備，相對于傳統的基于機械掃描的二次雷達系統，為了適應重點空域警戒功能而發展起來新體制二次雷達系統，采用相控陣天線體制，可實現對掃描波束的快速、靈活控制，且隨著綜合化的發展需求，集成度高、一體化設計的二次雷達系統具有航管監視、目標識別和目標信息提取等多種功能。

航管監視功能作為二次雷達系統的一項主要功能，可實現對雷達覆蓋空域的自主掃描探測，實現對協同飛機的定位、定高、身份識別及飛機航跡的顯示，成為空中交通管制的重要手段。

用于航管監視的波束掃描控制設備，根據二次雷達監測的空域范圍、數據更新率要求和詢問信號處理時間設定匹配的時間窗，通過計時控制相控陣天線的波束駐留和切換，并保證后端的應答信號處理設備同步知曉天線波束指向，以根據接收的應答信號進行定位計算。但應用中發現：對于兼具多種詢問探測功能的二次雷達系統，由于航管監視采用連續掃描詢問的工作方式，在系統處于航管監視工作期間，優先級高于航管的詢問方式會中斷并占據航管掃描詢問時間，現有的二次雷達波束掃描控制技術在掃描時間窗設計上，僅針對于航管監視單一功能，當系統中其它詢問方式占據航管詢問信號處理時間時，采用這種時間窗進行掃描時間控制，將導致航管掃描詢問周期延長，嚴重影響航管探測目標和信息獲取的實時性，無法滿足航管監視數據更新率的要求；且目前二次雷達系統采用在每一掃描時隙內，先由波束掃描控制設備向相控陣天線和應答信號處理器傳送波束方位數據，其后應答信號處理器進行航管信號處理的工作方式，無法達到航管詢問信號處理工作對整個時間系統的完全利用，降低了航管監視的工作效率。

發明內容

本發明的任務是針對上述現有技術的不足之處，提出一種快速、可靠、占據航管掃描詢問時間少、詢問周期短、時間利用率高、能夠提高航管監視數據更新率和目標探測準確性的波束掃描時間控制方法。

本發明的上述目的可以通過下述技術方案予以實現：一種航管波束掃描的時間控制方法，其特征在于包括如下步驟：在由DSP相連可編程門陣列芯片FPGA和FLASH存儲器之間組成的波束掃描控制設備中，航管監視空域被均勻劃分為以波位號代表波束指向、每一波位預留相同時間窗的若干個連續波位，其中波位數和波位駐留時間窗被預先設計并存于FLASH中；FPGA中的網絡接口模塊接收到來自雷達控制臺的航管控制命令時，將航管控制命令經FPGA的總線接口模塊傳至DSP，然后DSP從FLASH中讀取波位數和掃描時間窗，確定起始波位和結束波位，將時間窗數據經總線接口模塊置入FPGA計時器中，并控制FPGA中的計時器啟動波位駐留時隙計時；在每一波位時隙內，DSP經FPGA將下一時隙掃描波位號分別發送至相控陣天線的波控碼接口控制器和應答信號處理設備的RS422接口模塊；在時隙跳變時，計時器控制FPGA的脈沖控制器產生詢問啟動脈沖，詢問啟動脈沖被發送至應答信號處理設備和相控陣天線，用于觸發相控陣天線切換波束方位和應答信號處理設備對切換后的波束方位進行航管詢問信號處理工作；?DSP根據相控陣天線和應答信號處理設備回傳的波位號，判斷波位切換的準確性，如出現異常則進行波位重置的糾錯處理。?

本發明相比于現有技術具有如下有益效果：