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专利名称：机载应答机a/c模式应答信号的识别方法
技术领域：
本发明涉及民航机场、航路/航线的对空监视系统中定位监视技术，特别是涉 及利用机载应答机A/C模式应答信号实现被动监视领域的核心技术，如实现机场场面监 视的多点定位监视系统，其中心处理站需要完成对各接收站点发送来机载A/C/S模式应 答信号的识别，并由识别后的信号实现时差计算和目标定位的方法。
背景技术：
在民航机场、航路/航线的对空监视中，主要依靠地基二次航管雷达监视系统 或空基的卫星监视和通信系统实现主动监视的。但对繁忙机场的场面监视，由于存在 飞机、摆渡车、行李车、工作人员等多种移动目标，使得监视场景更加复杂，并且部分 区域因建筑物遮挡等原因，存在监视盲区，常规的监视手段不能适应繁忙机场的场面监 视。随着技术的发展，以多点定位为代表的被动监视系统逐渐出现。多点定位监视系统主要利用在监视范围内布设大量的地面接收站点，接收目标 发出的信号，中心处理站汇集各接收站点收到的信号，进行信号识别和接收时差计算， 根据目标发出信号到达各接收站点时间差的不同，获得目标的位置信息。这种系统本身 不发射询问信号或发射少量询问信号(起辅助作用)，仅被动接收目标发出的信号，因此 是一种高效的被动监视系统。在民航系统二次雷达监视区域，飞机的机载应答机会因为地面二次雷达的询问 信号而发出应答信号，应答信号是实现多点定位被动监视的主要信号来源之一。同样， 在机场的摆渡车、行李车上，同样可以安装机载应答机设备，通过多点定位被动监视系 统实现目标的实时监视。目前民航机载应答机发出的应答信号包括A模式代码、C模式高度以及S模式 信息。其中A模式代码和C模式高度代码的脉冲形式是完全相同，地面雷达站因知道询 问模式而很容易通过询问脉冲来实现应答脉冲的模式识别，而多点定位系统中，因不知 道地面雷达站发出的询问脉冲类别，也就无法知道收到的应答是A模式或C模式，因此 如何识别收到的一个脉冲序列是A模式还是C模式就显得非常重要了。

发明内容
本发明旨在提出一种针对基于多点定位原理的被动监视系统中，所接收的机载 应答机A模式代码和C模式高度代码信号的识别方法，根据二次航管雷达A、C模式编 码规则和应用的物理意义，提出有针对性的识别方法，提高了监视系统中多点定位实施 的准确性和可靠性。本发明的目的是这样实现的一种机载应答机A/C模式应答信号的识别方法， 具体实施步骤如下第一步提取框架脉冲内的信息脉冲，并按照A4A2A1 B4B2B1 C4C2C1 D4D2D1的 顺序排列；并检查SPI脉冲是否出现，如果SPI脉冲出现，则判定为A模式代码，识别结束，否则进入第二步；第二步按A模式规则进行解码，M=EkxMk’其中M为A、B、C或D，k 为1、2或4，Mk为0或1，并对计算结果ABCD按如下内容进行判断a、如果结果为7500、7600、7700之一时，判定为A模式代码，识别结束，否则
进行下一步；b、如果C4C2C1的解码结果C为0、5、7之一时，判定为A模式代码，识别结 束，否则进行下一步；C、如果D4D2D1的解码结果D为1、2、3、5、6、7之一时，判定为A模式代
码，识别结束，结果为0、4之一时，进行下一步；第三步按信号接收机的位置进行分类处理，当接收机位于机场附近50km范围 内时，按机场附近起降区域的识别规则进行，否则按照航路/航线飞行区域的识别规则 进行；第四步机场附近起降区域的识别规则当每次获得一个应答代码后，与维护 的代码列表进行比较(1)如果当前获得的代码已经稳定出现适应性次数3 5次以上，则认为该应答 代码为不变的代码，将该代码按C模式规则解码，如果解码高度在中国民航规定的5100 米 14900米的高度层范围时(表3)，则认为该代码为C模式高度代码，否则认为该代 码为A模式高度，识别结束；(2)如果为新的代码，则作为待定代码存入维护代码列表；(3)在3 4秒内的每个适应性处理周期检查维护的代码列表，对仅收到1 2 次的应答代码，判定为C模式代码，并按照C模式代码解码规则进行确认，识别结束；第五步航路/航线飞行区域的识别规则按照表3的高度层对应的编码进行 检测(1)如果收到的代码不在中国民航规定的5100米 14900米的高度层的范围内 (表3)，则认为是A模式代码，识别结束，否则进入第五步(2);(2)根据C模式高度与飞机的飞行航向规则来判断，例如收到的ABCD代码 为5734时，按C模式解码得到是在11000米高度层，如果该高度层其他飞机的飞行方向 与该目标的方向不一致时，则认为该代码为A模式代码而不是C模式代码；否则，认为 其为C模式代码，识别结束。本发明的有益效果是本发明针对多点定位等通过接收机载应答机发出信号实 现被动定位的技术中，如何区分机载应答机发出的代码类别而发明的。该技术发明从应 答信号脉冲的组成分析开始，并结合实际飞行情况，开展A模式代码和C模式代码的识 别技术，为多点定位系统的中心处理站进行信号分选和识别提供有益帮助，有效提高了 多点定位系统的信号识别效率和定位精度，具有较大的应用前景和使用价值。


图1是本发明A/C模式应答代码序列示意图。具体 实施方式机载应答A/C脉冲编码规则本发明的技术方案是分析应答机发出的A模式代码和C模式高度的物理意义， 应用明确的识别规则进行类别区分，从而获得最终的识别分类。以下详细描述识别所用 到的基本内容。机载应答机发出的A模式代码和C模式高度脉冲序列如图1所示。所有信息脉冲包含在Fl脉冲和F2脉冲之间，Fl和F2被称为框架脉冲，SPI脉 冲是位于F2脉冲后4.35微秒的位置，只出现在A模式代码中，飞行员根据需要设置应答 机是否发送该脉冲。框架脉冲内的每个信息脉冲宽度为0.45微秒，连续两个脉冲上升沿 相距1.45微秒。框架脉冲在每次应答中均必须出现，其他脉冲则根据信息不同而变化。 中间的X脉冲为备用脉冲，恒为0。目前应答信息脉冲的编码规则是(I)A模式应答代码编码规则机载设备应答的12位A模式识别代码分成了 4组，即上图1中的ABCD，每组 由3个脉冲，下标分别为1，2，4，表示权重，就是由三个脉冲位表示的八进制数。12 位信息从高位到低位的顺序为A4A2A1B4B2B1C4C2C1D4D2D115如A模式代码为八进制6571时，其表示A组为6，由A2和A4信息码元组成， B组为5，由B1和B4码元组成，C组为7，由Cp C2和C4码元组成，D组为1，由D1 码元组成，其出现的脉冲序列如表1所示 表IA模式代码6571的脉冲序列组成
权利要求
1. 一种机载应答机A/C模式应答信号的识别方法，具体实施步骤如下 第一步提取框架脉冲内的信息脉冲，并按照A4A2A1 B4B2B1 C4C2C1 D4D2D1的顺序 排列；并检查SPI脉冲是否出现，如果SPI脉冲出现，则判定为A模式代码，识别结束， 否则进入第二步；第二步按A模式规则进行解码，M=EkxMk’其中M为A、B、C或D，k为1、k2或4，Mk为0或1，并对计算结果ABCD按如下内容进行判断a、如果结果为7500、7600、7700之一时，判定为A模式代码，识别结束，否则进行 下一步；b、如果C4C2C1的解码结果C为0、5、7之一时，判定为A模式代码，识别结束，否 则进行下一步；C、如果D4D2D1的解码结果D为1、2、3、5、6、7之一时，判定为A模式代码，识 别结束，结果为0、4之一时，进行下一步；第三步按信号接收机的位置进行分类处理，当接收机位于机场附近50km范围内 时，按机场附近起降区域的识别规则进行，否则按照航路/航线飞行区域的识别规则进 行；第四步机场附近起降区域的识别规则当每次获得一个应答代码后，与维护的代 码列表进行比较(1)如果当前获得的代码已经稳定出现适应性次数3 5次以上，则认为该应答代码 为不变的代码，将该代码按C模式规则解码，如果解码高度在中国民航规定的5100米 14900米的高度层范围时，则认为该代码为C模式高度代码，否则认为该代码为A模式高 度，识别结束；(2)如果为新的代码，则作为待定代码存入维护代码列表；(3)在3 4秒内的每个适应性处理周期检查维护的代码列表，对仅收到1 2次的 应答代码，判定为C模式代码，并按照C模式代码解码规则进行确认，识别结束；第五步航路/航线飞行区域的识别规则按照表3的高度层对应的编码进行检测(1)如果收到的代码不在中国民航规定的5100米 14900米的高度层的范围内，则认 为是A模式代码，识别结束，否则进入第五步(2)；(2)根据C模式高度与飞机的飞行航向规则来判断，例如收到的ABCD代码为 5734时，按C模式解码得到是在11000米高度层，如果该高度层其他飞机的飞行方向与 该目标的方向不一致时，则认为该代码为A模式代码而不是C模式代码；否则，认为其 为C模式代码，识别结束。
全文摘要
本发明公开了一种针对机载应答机发出的A、C模式应答代码的识别方法和技术，该技术在民航多点定位监视等领域具有重要应用价值。机载应答机发出的A、C模式应答信息采用相同的格式，本发明根据A、C模式应答信号的编码规则和应用的物理意义，提出有针对性的识别方法，解决了A、C模式应答代码的识别问题，提高了多点定位系统实施的准确性和可靠性。
文档编号G01S13/91GK102012512SQ201010563658
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者潘卫军, 王运锋 申请人:四川川大智胜软件股份有限公司