虽然二次监视雷达和二次雷达敌我识别系统都是二次雷达系统,但是由于用途不同,其设备组成和工作过程存在一定的差异。二次监视雷达的用途是连续跟踪监视飞机飞行状态,需要建立飞行航迹,为空中交通管制员提供飞行过程中飞机的实时距离、方位角、高度数据,以及飞机的识别代码和应急代码。二次监视雷达是一个独立传感器,独自完成飞行目标捕获,建立飞行航迹,不断更新飞行数据,对目标进行连续跟踪直到目标飞出地面询问站监控区域或着陆为止。二次雷达敌我识别系统要与一次雷达或其他传感器配套使用,发现目标后,根据需要启动系统对指定目标进行敌我属性识别,不需要连续跟踪监视目标。本节将分别介绍二次雷达敌我识别系统和二次监视雷达的工作过程。
二次雷达敌我识别系统在投入工作之前必须进行校时和密码注入。密码分系统中的密码数据管理中心通过统一分发途径将工作密钥传送到陆、海、空作战平台,并注入密码机,以便对二次雷达的射频参数和传输信息进行加密。时间同步分系统通过授时设备获得精密的系统时间同步基准,并对询问机和应答机的战术时钟进行授时,实现精密时间同步,从而保证陆、海、空作战平台识别设备同步更换射频参数和密码,通过询问-应答工作方式,实现目标敌我属性识别和相关信息获取。
二次雷达敌我识别系统一般与一次雷达或指挥控制中心协同工作,其典型询问-应答工作过程原理图如图2.4所示。
图2.4 二次雷达敌我识别系统的典型询问-应答工作过程原理图
(1)一次雷达或指挥控制中心根据识别需要,将待识别目标的位置信息数据和询问触发脉冲通过相应的通信接口传送给同一平台上的询问机。
(2)当询问天线旋转到目标方位角时,询问机按照约定的射频参数和询问模式产生并发射询问信号,这些询问信号是经过了加密处理的。
(3)目标平台应答机接收到询问信号后,对询问信号进行译码、解密。当询问信号被判定为我方询问信号时,按照约定的射频参数和工作模式产生并发射应答信号,这些应答信号同样是经过了加密处理的。
(4)询问机接收到应答信号后,对应答信号进行译码、解密,判定目标平台的敌我属性,并根据不同的工作模式获取目标平台识别代码、任务代码、高度数据等信息。询问机通过测量询问-应答信号的双程传输时间延迟完成目标距离测量,同时利用单脉冲技术或“滑窗”处理技术完成目标方位角测量。询问机将测量的目标距离和方位角数据及识别信息形成目标报告,并将其存储到按距离顺序安排的目标存储器中,等待进一步处理。
(5)如果在同一波束驻留时间内接收到两次以上相关的目标报告,则判定该目标为我方目标,并将目标信息报送一次雷达或指挥控制中心。如果未获得有效应答,则报送目标为不明目标。
(6)一次雷达或指挥控制中心将询问机送来的目标距离和方位角数据与一次雷达检测到的目标距离和方位角数据进行关联处理。如果满足数据关联准则,则在一次雷达显示器上标明该目标为我方目标。
从以上过程中可以看出,二次雷达敌我识别系统是通过询问-应答工作方式对一次雷达或其他传感器探测到的目标进行敌我属性识别的。二次雷达敌我识别系统本身可以可靠地识别我方目标,而敌方目标是隐含确定的,要根据当时的作战环境,融合其他信息做出最终决策。
二次雷达敌我识别系统与一次雷达或其他传感器配置在一起,组成平台的探测、雷达敌我识别系统。一次雷达的任务是探测目标,二次雷达敌我识别系统的任务是识别目标敌我属性。同时,一次雷达或其他传感器应当利用二次雷达敌我识别系统提供的识别信息为平台指战员提供实时的、直观的目标敌我属性显示。
二次监视雷达的工作方式与二次雷达敌我识别系统的工作方式不同。二次监视雷达是一个独立传感器,需要建立飞行航迹,连续跟踪监视飞机的飞行状态。
二次监视雷达的工作过程如下。
(1)询问天线以指定的转速(如每分钟12转)对360°方位角空域进行扫描,询问机以指定的询问速率(如每秒250次)连续向扫描空域发射询问信号。
(2)当目标进入询问天线主波束范围内时,目标应答机将接收到询问机发送的询问信号,经过询问信号处理,并判定为有效询问后,应答机发射指定工作模式的应答信号。
(3)询问机通过对接收到的应答信号进行处理获得该目标的距离、方位角、识别代码和高度数据,并将其存储到按距离顺序安排的目标存储器中,以便进一步处理。
(4)在对目标进行连续询问过程中,如果在同一波束驻留时间内接收到两次以上相关的目标信息,则形成初始目标报告并将其传送给飞行航迹提取器。
(5)在连续扫描过程中,如果在两个扫描周期内检测到同一架飞机的目标报告,并且与现有的飞行航迹是不相关的,则建立新的飞行航迹。前一个目标报告的数据被当作飞行航迹数据,后一个目标报告的数据被当作与飞行航迹相关联的目标报告数据。
(6)一旦飞行航迹建立好,在以后的扫描过程中就应当对该目标进行连续跟踪监视,实时更新飞行航迹数据。
(7)如果飞行航迹与目标报告的相关处理失败,那么飞行航迹将进入惯性滑行状态,必须在估计的位置窗口等待下一个扫描周期内可能出现的关联目标报告。若在后面几个扫描周期内没有出现相关的目标报告,且扫描周期超过了设定的门限值(典型值为6周),则终止该飞机的飞行航迹并删除它的所有数据。