S模式測試應答機的研發與功能

李進

摘要：目的：更加全面、方便、簡潔的驗證S模式雷達和ADS-B設備性能。方法：使用S模式測試應答機對S模式雷達和ADS-B設備所需驗證參數或者性能進行參數或者功能設置。結果：可以準確的、有效的對S模式雷達和ADS-B設備性能進行驗證。結論：當S模式雷達和ADS-B設備故障或者某些性能需要驗證時，使用S模式測試應答機可以簡單快捷的對其相關參數進行配置，從而對S模式雷達和ADS-B設備性能進行驗證。S模式測試應答機為中國民用航空華北地區空中交通管理局“S模式雷達設備協議驗證機及在空管自動化系統中的應用”科技項目研發設備。

關鍵詞：S模式 常規模式 強制模式 航跡模式 數據對比

中圖分類號：V243 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0139-01

傳統二次雷達和ADS-B設備性能驗證方法為飛行校驗和車載設備校驗。常規校驗時，只能檢驗A碼、C碼、航班號、特殊代碼、SIP等基本信息，大部分信息無法通過飛行校驗得到驗證。且需要增加大量的時間成本，支付昂貴的校驗費用，耗費大量的人力物力。為解決常規驗存在的諸多弊端，我們研究開發了S模式測試應答機。

1 S模式測試應答機功能介紹

為對我國空管二次雷達S模式性能進行全面、有效的測試和驗證，需要研發一臺具有S模式（以4級性能為目標）應答能力的二次雷達性能S模式測試應答機（以下簡稱S模式測試應答機）。S模式測試應答機安裝于二次雷達地面站附近，模擬機載S模式應答機的功能。為了適應ADS-B的應用，還應實現模擬ADS-B點跡和航跡的功能。

S模式測試應答機其本身的控制終端包括本地控制終端和遠程控制終端。技術人員可以通過遠程控制，實現一人同時操作S模式測試應答機和雷達設備，降低人力資本。同時，S模式測試應答機可配置參數信息豐富；能夠充分有效的驗證二次雷達性能。本地控制終端和遠程控制終端可顯示詢問/應答報文信息，可實時觀察對比雷達詢問和驗證測試應答機的工作情況；可任意配置的強制應答報文類型，能有效驗證雷達處理非常規應答信息的能力；雷達數據對比能力可簡單直觀的驗證雷達報文處理結果；模擬ADS-B信號，根據應答機參數設置，實現U型、直線型、往返型、圓形的動態ADS-B信號，可以更加便捷的檢驗ADS-B設備性能。

2 S模式測試應答機功能

S模式測試應答機；其主要用于驗證測試二次雷達和ADS-B設備的工作性能。

S模式測試應答機具備如下能力：（1）3/A，C，B，S模式（二級）應答能力；（2）發送S模式強制應答能力（用戶任意指定應答類型即不針對詢問的應答）；（3）發送ADS-B報文，模擬ADS-B航跡等能力；（4）本地，遠程參數配置能力；（5）自檢，告警等能力；（6）延時距離與發射功率可調的功能；（7）在本地/遠程控制終端可配置參數和顯示詢問/應答測試報文信息。

3 S模式測試應答機工作模式

S模式測試應答機具備多種工作模式——正常模式、航跡模塊、強制模塊。

正常模式實現了常規的詢問應答能力（3/A、C、B、S模式（二級））；當S模式測試應答機工作在正常模式時，其根據接收到的雷達的詢問信號和已配置的參數，發出相應的應答信息；可以通過更改S模式測試應答機的配置參數，控制發出不同的應答信息。S模式測試應答機可配置的參數非常豐富，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模式測試應答機可全面有效的測試二次雷達性能。

強制模式實現了強制應答能力（用戶任意指定應答類型即不針對詢問的應答）；當S模式測試應答機工作在強制模式時，測試應答機在接收到雷達的詢問信號后，將會截取常規的應答信號；并按照已配置的強制應答報文調制發射應答信號。通過發送強制應答信號可測試二次雷達處理非常規應答信號的能力。

航跡模式實現了ADS-B報文發送和航跡模擬的功能；當S模式測試應答機工作在航跡模式時，S模式測試應答機將截取常規的詢問應答信號，并根據配置的航跡類型和航跡參數發射相應的ADS-B報文信息，并可在設備本機或上位機軟件觀察到航跡；對比ADS-B接收設備接收到的ADS-B報文信息和航跡可有效的測試ADS-B設備的性能。

當S模式測試應答機工作在正常模式或強制模式時，驗證測試應答機將會在設備本機或顯控上位機軟件顯示詢問應答報文，便于實時觀察二次雷達和驗證測試應答機的詢問應答情況；另外顯控上位機軟件還具備詢問應答報文信息存儲功能，可再現以往的測試情況。

4 S模式測試應答機數據對比功能

S模式測試應答機上位機軟件具備雷達數據對比功能，在上位機軟件導入需對比的雷達數據、應答機配置參數文件、詢問應答報文文件后，可自動或手動對比雷達數據；簡單方便的驗證和測試雷達數據處理結果。

5 結語

S模式測試應答機可以通過遠程控制終端對應答機參數進行配置，可以簡單便捷行之有效的對S模式雷達和ADS-B設備性能進行驗證，且遠程控制終端具備詢問應答數據儲存和離線與雷達數據對比功能，便于事后對測試數據進行進一步分析。以上僅為本人對S模式測試應答機功能的簡單介紹，如有不妥之處，請大家批評指正。

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