S模式測試應(yīng)答機(jī)的研發(fā)與功能

李進(jìn)

摘要：目的：更加全面、方便、簡潔的驗(yàn)證S模式雷達(dá)和ADS-B設(shè)備性能。方法：使用S模式測試應(yīng)答機(jī)對S模式雷達(dá)和ADS-B設(shè)備所需驗(yàn)證參數(shù)或者性能進(jìn)行參數(shù)或者功能設(shè)置。結(jié)果：可以準(zhǔn)確的、有效的對S模式雷達(dá)和ADS-B設(shè)備性能進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)論：當(dāng)S模式雷達(dá)和ADS-B設(shè)備故障或者某些性能需要驗(yàn)證時(shí)，使用S模式測試應(yīng)答機(jī)可以簡單快捷的對其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行配置，從而對S模式雷達(dá)和ADS-B設(shè)備性能進(jìn)行驗(yàn)證。S模式測試應(yīng)答機(jī)為中國民用航空華北地區(qū)空中交通管理局“S模式雷達(dá)設(shè)備協(xié)議驗(yàn)證機(jī)及在空管自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用”科技項(xiàng)目研發(fā)設(shè)備。

關(guān)鍵詞：S模式 常規(guī)模式 強(qiáng)制模式 航跡模式 數(shù)據(jù)對比

中圖分類號(hào)：V243 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）08-0139-01

傳統(tǒng)二次雷達(dá)和ADS-B設(shè)備性能驗(yàn)證方法為飛行校驗(yàn)和車載設(shè)備校驗(yàn)。常規(guī)校驗(yàn)時(shí)，只能檢驗(yàn)A碼、C碼、航班號(hào)、特殊代碼、SIP等基本信息，大部分信息無法通過飛行校驗(yàn)得到驗(yàn)證。且需要增加大量的時(shí)間成本，支付昂貴的校驗(yàn)費(fèi)用，耗費(fèi)大量的人力物力。為解決常規(guī)驗(yàn)存在的諸多弊端，我們研究開發(fā)了S模式測試應(yīng)答機(jī)。

1 S模式測試應(yīng)答機(jī)功能介紹

為對我國空管二次雷達(dá)S模式性能進(jìn)行全面、有效的測試和驗(yàn)證，需要研發(fā)一臺(tái)具有S模式（以4級(jí)性能為目標(biāo)）應(yīng)答能力的二次雷達(dá)性能S模式測試應(yīng)答機(jī)（以下簡稱S模式測試應(yīng)答機(jī)）。S模式測試應(yīng)答機(jī)安裝于二次雷達(dá)地面站附近，模擬機(jī)載S模式應(yīng)答機(jī)的功能。為了適應(yīng)ADS-B的應(yīng)用，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)模擬ADS-B點(diǎn)跡和航跡的功能。

S模式測試應(yīng)答機(jī)其本身的控制終端包括本地控制終端和遠(yuǎn)程控制終端。技術(shù)人員可以通過遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)一人同時(shí)操作S模式測試應(yīng)答機(jī)和雷達(dá)設(shè)備，降低人力資本。同時(shí)，S模式測試應(yīng)答機(jī)可配置參數(shù)信息豐富；能夠充分有效的驗(yàn)證二次雷達(dá)性能。本地控制終端和遠(yuǎn)程控制終端可顯示詢問/應(yīng)答報(bào)文信息，可實(shí)時(shí)觀察對比雷達(dá)詢問和驗(yàn)證測試應(yīng)答機(jī)的工作情況；可任意配置的強(qiáng)制應(yīng)答報(bào)文類型，能有效驗(yàn)證雷達(dá)處理非常規(guī)應(yīng)答信息的能力；雷達(dá)數(shù)據(jù)對比能力可簡單直觀的驗(yàn)證雷達(dá)報(bào)文處理結(jié)果；模擬ADS-B信號(hào)，根據(jù)應(yīng)答機(jī)參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)U型、直線型、往返型、圓形的動(dòng)態(tài)ADS-B信號(hào)，可以更加便捷的檢驗(yàn)ADS-B設(shè)備性能。

2 S模式測試應(yīng)答機(jī)功能

S模式測試應(yīng)答機(jī)；其主要用于驗(yàn)證測試二次雷達(dá)和ADS-B設(shè)備的工作性能。

S模式測試應(yīng)答機(jī)具備如下能力：（1）3/A，C，B，S模式（二級(jí)）應(yīng)答能力；（2）發(fā)送S模式強(qiáng)制應(yīng)答能力（用戶任意指定應(yīng)答類型即不針對詢問的應(yīng)答）；（3）發(fā)送ADS-B報(bào)文，模擬ADS-B航跡等能力；（4）本地，遠(yuǎn)程參數(shù)配置能力；（5）自檢，告警等能力；（6）延時(shí)距離與發(fā)射功率可調(diào)的功能；（7）在本地/遠(yuǎn)程控制終端可配置參數(shù)和顯示詢問/應(yīng)答測試報(bào)文信息。

3 S模式測試應(yīng)答機(jī)工作模式

S模式測試應(yīng)答機(jī)具備多種工作模式——正常模式、航跡模塊、強(qiáng)制模塊。

正常模式實(shí)現(xiàn)了常規(guī)的詢問應(yīng)答能力（3/A、C、B、S模式（二級(jí)））；當(dāng)S模式測試應(yīng)答機(jī)工作在正常模式時(shí)，其根據(jù)接收到的雷達(dá)的詢問信號(hào)和已配置的參數(shù)，發(fā)出相應(yīng)的應(yīng)答信息；可以通過更改S模式測試應(yīng)答機(jī)的配置參數(shù)，控制發(fā)出不同的應(yīng)答信息。S模式測試應(yīng)答機(jī)可配置的參數(shù)非常豐富，除了A碼，C碼，24位地址碼等基本信息外，還包括大部分BDS寄存器信息。這使得S模式測試應(yīng)答機(jī)可全面有效的測試二次雷達(dá)性能。

強(qiáng)制模式實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)制應(yīng)答能力（用戶任意指定應(yīng)答類型即不針對詢問的應(yīng)答）；當(dāng)S模式測試應(yīng)答機(jī)工作在強(qiáng)制模式時(shí)，測試應(yīng)答機(jī)在接收到雷達(dá)的詢問信號(hào)后，將會(huì)截取常規(guī)的應(yīng)答信號(hào)；并按照已配置的強(qiáng)制應(yīng)答報(bào)文調(diào)制發(fā)射應(yīng)答信號(hào)。通過發(fā)送強(qiáng)制應(yīng)答信號(hào)可測試二次雷達(dá)處理非常規(guī)應(yīng)答信號(hào)的能力。

航跡模式實(shí)現(xiàn)了ADS-B報(bào)文發(fā)送和航跡模擬的功能；當(dāng)S模式測試應(yīng)答機(jī)工作在航跡模式時(shí)，S模式測試應(yīng)答機(jī)將截取常規(guī)的詢問應(yīng)答信號(hào)，并根據(jù)配置的航跡類型和航跡參數(shù)發(fā)射相應(yīng)的ADS-B報(bào)文信息，并可在設(shè)備本機(jī)或上位機(jī)軟件觀察到航跡；對比ADS-B接收設(shè)備接收到的ADS-B報(bào)文信息和航跡可有效的測試ADS-B設(shè)備的性能。

當(dāng)S模式測試應(yīng)答機(jī)工作在正常模式或強(qiáng)制模式時(shí)，驗(yàn)證測試應(yīng)答機(jī)將會(huì)在設(shè)備本機(jī)或顯控上位機(jī)軟件顯示詢問應(yīng)答報(bào)文，便于實(shí)時(shí)觀察二次雷達(dá)和驗(yàn)證測試應(yīng)答機(jī)的詢問應(yīng)答情況；另外顯控上位機(jī)軟件還具備詢問應(yīng)答報(bào)文信息存儲(chǔ)功能，可再現(xiàn)以往的測試情況。

4 S模式測試應(yīng)答機(jī)數(shù)據(jù)對比功能

S模式測試應(yīng)答機(jī)上位機(jī)軟件具備雷達(dá)數(shù)據(jù)對比功能，在上位機(jī)軟件導(dǎo)入需對比的雷達(dá)數(shù)據(jù)、應(yīng)答機(jī)配置參數(shù)文件、詢問應(yīng)答報(bào)文文件后，可自動(dòng)或手動(dòng)對比雷達(dá)數(shù)據(jù)；簡單方便的驗(yàn)證和測試?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)處理結(jié)果。

5 結(jié)語

S模式測試應(yīng)答機(jī)可以通過遠(yuǎn)程控制終端對應(yīng)答機(jī)參數(shù)進(jìn)行配置，可以簡單便捷行之有效的對S模式雷達(dá)和ADS-B設(shè)備性能進(jìn)行驗(yàn)證，且遠(yuǎn)程控制終端具備詢問應(yīng)答數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和離線與雷達(dá)數(shù)據(jù)對比功能，便于事后對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析。以上僅為本人對S模式測試應(yīng)答機(jī)功能的簡單介紹，如有不妥之處，請大家批評(píng)指正。

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