[发明专利]航管波束扫描的时间控制方法

说明书

技术领域

本发明是关于航管监视兼容其它询问功能时的波束扫描时间控制方法，更具体地说，本发明是用于相控阵天线体制的二次雷达系统中，多种询问功能同时工作时，为满足航管数据更新率和提升航管工作效率的波束扫描控制方法。

背景技术

二次雷达系统作为对空域目标的识别和监视系统，在空中交通管制、目标识别、信标跟踪等多方面得到了广泛的应用。二次雷达是一种通过发射询问信号并接收应答信号，以获得合作目标信息的电子设备，相对于传统的基于机械扫描的二次雷达系统，为了适应重点空域警戒功能而发展起来新体制二次雷达系统，采用相控阵天线体制，可实现对扫描波束的快速、灵活控制，且随着综合化的发展需求，集成度高、一体化设计的二次雷达系统具有航管监视、目标识别和目标信息提取等多种功能。

航管监视功能作为二次雷达系统的一项主要功能，可实现对雷达覆盖空域的自主扫描探测，实现对协同飞机的定位、定高、身份识别及飞机航迹的显示，成为空中交通管制的重要手段。

用于航管监视的波束扫描控制设备，根据二次雷达监测的空域范围、数据更新率要求和询问信号处理时间设定匹配的时间窗，通过计时控制相控阵天线的波束驻留和切换，并保证后端的应答信号处理设备同步知晓天线波束指向，以根据接收的应答信号进行定位计算。但应用中发现：对于兼具多种询问探测功能的二次雷达系统，由于航管监视采用连续扫描询问的工作方式，在系统处于航管监视工作期间，优先级高于航管的询问方式会中断并占据航管扫描询问时间，现有的二次雷达波束扫描控制技术在扫描时间窗设计上，仅针对于航管监视单一功能，当系统中其它询问方式占据航管询问信号处理时间时，采用这种时间窗进行扫描时间控制，将导致航管扫描询问周期延长，严重影响航管探测目标和信息获取的实时性，无法满足航管监视数据更新率的要求；且目前二次雷达系统采用在每一扫描时隙内，先由波束扫描控制设备向相控阵天线和应答信号处理器传送波束方位数据，其后应答信号处理器进行航管信号处理的工作方式，无法达到航管询问信号处理工作对整个时间系统的完全利用，降低了航管监视的工作效率。

发明内容

本发明的任务是针对上述现有技术的不足之处，提出一种快速、可靠、占据航管扫描询问时间少、询问周期短、时间利用率高、能够提高航管监视数据更新率和目标探测准确性的波束扫描时间控制方法。

本发明的上述目的可以通过下述技术方案予以实现：一种航管波束扫描的时间控制方法，其特征在于包括如下步骤：在由DSP相连可编程门阵列芯片FPGA和FLASH存储器之间组成的波束扫描控制设备中，航管监视空域被均匀划分为以波位号代表波束指向、每一波位预留相同时间窗的若干个连续波位，其中波位数和波位驻留时间窗被预先设计并存于FLASH中；FPGA中的网络接口模块接收到来自雷达控制台的航管控制命令时，将航管控制命令经FPGA的总线接口模块传至DSP，然后DSP从FLASH中读取波位数和扫描时间窗，确定起始波位和结束波位，将时间窗数据经总线接口模块置入FPGA计时器中，并控制FPGA中的计时器启动波位驻留时隙计时；在每一波位时隙内，DSP经FPGA将下一时隙扫描波位号分别发送至相控阵天线的波控码接口控制器和应答信号处理设备的RS422接口模块；在时隙跳变时，计时器控制FPGA的脉冲控制器产生询问启动脉冲，询问启动脉冲被发送至应答信号处理设备和相控阵天线，用于触发相控阵天线切换波束方位和应答信号处理设备对切换后的波束方位进行航管询问信号处理工作； DSP根据相控阵天线和应答信号处理设备回传的波位号，判断波位切换的准确性，如出现异常则进行波位重置的纠错处理。 

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：