[发明专利]经由超远程ADS-B检测提高空中安全的二次雷达

说明书

本申请涉及经由超远程ADS‑B检测提高空中安全的二次雷达。二次雷达包括具有形成表示为SUM的和通道的辐射方向图、形成表示为DIFF的差通道的辐射方向图和形成表示为CONT的控制通道的方向图的天线，通过实现以下步骤来定位目标：‑检测经由CONT通道(102)、经由SUM通道(103)和经由DIFF通道(104)接收到的ADS‑B电文；‑至少测量电文的功率及其相对于雷达的方位(110)；根据雷达的纬度和经度位置以及相对于雷达的方位测量，通过至少利用对一个ADS‑B电文的检测来计算发送ADS‑B电文的目标的位置，经由方位测量选择在电文中编码的表示为CPR小区的位置小区。

技术领域

本发明涉及民用和军用空中交通管制(ATC)的领域。

背景技术

目前，空中交通管制主要基于二次雷达，其检测可靠性得到广泛认可，二次雷达经由SSR和S模式协议确保对飞行器的同步监视。此外，在飞行器上实现时旨在防止碰撞(TCAS：交通警报和碰撞避免系统)的扩展的ADS-B电文(ADS-B是Automatic DependentSurveillance-Broadcast(广播式自动相关监视)的首字母缩写)(电文是飞机递送的位置信息；它们不会响应雷达询问信号而被触发，而是从飞机发送装置自动发送)的非同步接收由地面ATC使用，从而提供交互式监视系统的一部分。

这种监视可以与IFF(识别朋友或敌人)类型的监视结合，IFF询问器确保根据各种军用协议识别飞行器。

在将这些传感器组合在一起的单个结构中，这些不同活动的操作使用同时需要：

-同时监听二次SSR/S模式雷达和IFF询问器(如果使用后者)，这些同步模式监听操作利用形成的波束SUM和DIFF；

-在非同步模式下监听民用ADS-B电文或军用5模式电文，这些非同步模式监听操作利用由前向控制方向图(表示为CONT_Front)和后向控制方向图(表示为CONT_Back)组成的控制方向图(表示为CONT)的全向覆盖。

传统地，ADS-B电文在没有来自二次雷达的请求的情况下以对发送器特定的速率被发送，该速率尤其取决于发送器的状态和发送信息的性质。因此：

-ADS-B接收器必须能够全向监听；然而：

·天线增益通常是低的，例如从11到15DBi，这取决于在专用独立ADS-B接收器情况下为覆盖360°而使用的天线数量；

·指定的保证范围约为150Nmi，甚至更多，这取决于发送电文的应答器的质量和ADS-B接收器使用的天线数量；

-此外，原则上，在ADS-B模式下定位目标需要两个几乎连续的位置电文。

ADS-B信息的接收和处理已被确定为对新生代二次雷达而言是必不可少的功能。当ADS-B功能集成到二次雷达的结构中时，接收功能主要利用CONT-Front和CONT-Back方向图，以实现尽可能接近360°的监听覆盖。这些方向图的增益通常约为超过17dB，低于和方向图(表示为SUM)的最大增益。然而，后者用于民用或军用应用中的同步检测，增益约为27dBi，允许仅保证约250Nmi的检测范围。

与同步模式相比，在民用或军用应用中，雷达范围通常主要受限于1030MHz的上行链路的范围(即受限于所发送的询问的功率和应答器的接收端灵敏度)并且ADS-B范围仅受限于1090MHz的下行链路，即应答器的功率和ADS-B接收器的灵敏度。实际上，对于二次雷达的结构本质而言，下行链路(接收)比上行链路(发送)更敏感，以确保应答器生成的任何回复都是可接收的和可利用的。