本發(fā)明涉及一種s模式選呼編排方法，特別是涉及一種適用于空中管制二次雷達(dá)領(lǐng)域s模式選呼編排方法。

背景技術(shù)：

s模式是二次監(jiān)視雷達(dá)(ssr)的一種詢(xún)問(wèn)模式，相比于傳統(tǒng)a/c詢(xún)問(wèn)模式，s模式根據(jù)每架飛機(jī)的地址(每個(gè)飛機(jī)地址唯一)去點(diǎn)名(有選擇的)詢(xún)問(wèn)，這樣被點(diǎn)名的飛機(jī)就會(huì)應(yīng)答，沒(méi)有被點(diǎn)名的飛機(jī)就不會(huì)應(yīng)答，而傳統(tǒng)a/c詢(xún)問(wèn)模式是向波束內(nèi)所有飛機(jī)發(fā)射相同的詢(xún)問(wèn)格式，這樣會(huì)造成同步串?dāng)_和異步干擾。因此，s模式將會(huì)更廣泛應(yīng)用于二次監(jiān)視雷達(dá)。

s模式先利用全呼叫詢(xún)問(wèn)獲取飛機(jī)的地址，再利用選擇性呼叫(簡(jiǎn)稱(chēng)選呼)來(lái)進(jìn)行點(diǎn)名詢(xún)問(wèn)。在天線同一波束內(nèi)，往往存在多個(gè)s模式目標(biāo)，如何進(jìn)行合理地編排選呼來(lái)保證對(duì)所有目標(biāo)進(jìn)行同時(shí)監(jiān)視，是提高系統(tǒng)性能、資源利用率的關(guān)鍵。

icaodoc9684提出了同波束內(nèi)多個(gè)s模式目標(biāo)按距離遠(yuǎn)近排序的方式來(lái)編排詢(xún)問(wèn)的指導(dǎo)思想，但沒(méi)有給出具體的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種s模式選呼編排方法，在icaodoc9684所提出的按距離排序的基礎(chǔ)上，結(jié)合發(fā)射重復(fù)頻率要求以及目標(biāo)數(shù)量、目標(biāo)間距離差等因素，給出同一波束內(nèi)多個(gè)s模式目標(biāo)的選呼編排具體方案。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種s模式選呼編排方法，具體方法步驟為：

步驟一，從詢(xún)問(wèn)列表中提取當(dāng)前波束所有目標(biāo)；

步驟二，選擇最遠(yuǎn)距離目標(biāo)為第1組第1個(gè)目標(biāo)；

步驟三，按照由遠(yuǎn)及近的順序，根據(jù)rn-1－rn≥s選擇第2個(gè)目標(biāo)，并判斷是否滿足trn＞(n－1)(trps/trpl+tspa)，若滿足則進(jìn)入下一步，若不滿足則繼續(xù)選擇，直至當(dāng)前波束所有目標(biāo)中沒(méi)有目標(biāo)可供選擇則進(jìn)入下一步；

步驟四，判斷當(dāng)前選中的所有目標(biāo)詢(xún)問(wèn)的時(shí)間的和是否小于一個(gè)波束駐留時(shí)間tsum，如果是，則進(jìn)入下一步；如果否，則放棄最后一次選擇的目標(biāo)進(jìn)入步驟七；

步驟五，重復(fù)步驟三到步驟四，選擇其余目標(biāo)，直至所有滿足所述步驟三的兩個(gè)公式和步驟四中波束駐留時(shí)間條件的目標(biāo)選完，判斷所述當(dāng)前波束所有目標(biāo)是否全部被選中，如果是，則進(jìn)入步驟七；如果否，則進(jìn)入下一步；

步驟六，在所述當(dāng)前波束所有目標(biāo)中還沒(méi)有被選中的目標(biāo)中，重復(fù)步驟二到步驟五的內(nèi)容，完成其余組目標(biāo)的選擇，直至所有滿足所述步驟三的兩個(gè)公式和步驟四中波束駐留時(shí)間條件的目標(biāo)選完，進(jìn)入下一步；

步驟七，針對(duì)選中的目標(biāo)，從第1組的第1個(gè)目標(biāo)開(kāi)始到最后一組的最后一個(gè)目標(biāo)結(jié)束，開(kāi)始從詢(xún)問(wèn)隊(duì)列中啟動(dòng)目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射，以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行詢(xún)問(wèn)；

設(shè)定詢(xún)問(wèn)隊(duì)列中第1組的第1個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻為t1，則第1組的其余目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻tn＝t1+(n－1)(trps/trpl+tspa)+tr1－trn，第m組的第1個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻為：第m-1組針對(duì)最后一個(gè)目標(biāo)開(kāi)始接收應(yīng)答的接收時(shí)刻、最后一個(gè)目標(biāo)的應(yīng)答報(bào)文持續(xù)時(shí)間、兩個(gè)應(yīng)答報(bào)文不重疊的時(shí)間間隔tspa及固定間隔時(shí)間tgsp的和，以此類(lèi)推獲得一個(gè)選呼詢(xún)問(wèn)周期所有選中目標(biāo)開(kāi)始接收詢(xún)問(wèn)應(yīng)答的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻，并按照所有選中目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻形成的時(shí)間表進(jìn)行詢(xún)問(wèn)脈沖編制送入發(fā)射機(jī)；

所述詢(xún)問(wèn)應(yīng)答的接收時(shí)刻為：為進(jìn)行該詢(xún)問(wèn)開(kāi)始發(fā)射目標(biāo)報(bào)文的發(fā)射時(shí)刻、詢(xún)問(wèn)持續(xù)時(shí)間及該目標(biāo)報(bào)文從詢(xún)問(wèn)到應(yīng)答的電磁波往返時(shí)間的和；

其中，rn為某一組中第n個(gè)目標(biāo)與本機(jī)之間的距離；s為設(shè)定距離常數(shù)；trn為某一組中第n個(gè)目標(biāo)從詢(xún)問(wèn)到應(yīng)答的電磁波往返時(shí)間；trps/trpl為目標(biāo)報(bào)文發(fā)射持續(xù)時(shí)間，其中，trps為短報(bào)文發(fā)射持續(xù)時(shí)間，trpl為長(zhǎng)報(bào)文發(fā)射持續(xù)時(shí)間；n和m均為大于0的自然數(shù)。

所述方法還包括，對(duì)當(dāng)前波束所有目標(biāo)中沒(méi)有被選中的目標(biāo)，打上標(biāo)記在下一次詢(xún)問(wèn)時(shí)優(yōu)先詢(xún)問(wèn)。

所述優(yōu)先詢(xún)問(wèn)時(shí)，直接進(jìn)行詢(xún)問(wèn)，不再判斷其是否滿足述步驟三的兩個(gè)公式和步驟四中波束駐留時(shí)間的條件。

所述方法還包括，對(duì)第m組的第n個(gè)目標(biāo)，判斷其是否滿足步驟四中波束駐留時(shí)間條件的公式為：

其中，tgi為m組中第i組所有目標(biāo)所占用的總時(shí)間，ts為s模式詢(xún)問(wèn)持續(xù)時(shí)間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：對(duì)一個(gè)s模式選呼周期內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)給出了詢(xún)問(wèn)編排方法，該方法有效、智能，同時(shí)考慮了詢(xún)問(wèn)重復(fù)頻率、目標(biāo)數(shù)量及目標(biāo)間距離差等因素的影響，從時(shí)間上和空間上都提高了詢(xún)問(wèn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明其中一實(shí)施例的波束駐留時(shí)間s模式詢(xún)問(wèn)編排示意圖。

圖2為本發(fā)明其中一實(shí)施例的s模式詢(xún)問(wèn)持續(xù)時(shí)間示意圖。

圖3為本發(fā)明其中一實(shí)施例的s模式應(yīng)答脈沖持續(xù)時(shí)間示意圖。

圖4為本發(fā)明其中一實(shí)施例的一組詢(xún)問(wèn)中多個(gè)目標(biāo)的詢(xún)問(wèn)編排示意圖。

圖5為本發(fā)明其中一實(shí)施例的一個(gè)選呼周期內(nèi)分組示意圖。

圖6為本發(fā)明其中一實(shí)施例的系統(tǒng)組成框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本說(shuō)明書(shū)(包括摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。

根據(jù)icaodoc9684，同一波束內(nèi)s模式目標(biāo)詢(xún)問(wèn)編排如圖1所示，在波束駐留時(shí)間內(nèi)s模式的詢(xún)問(wèn)周期可分為全呼周期和選呼周期，一般兩種詢(xún)問(wèn)交替進(jìn)行，也可集中編排一種詢(xún)問(wèn)再編排另一種詢(xún)問(wèn)，這不是本發(fā)明所要討論的問(wèn)題。圖1中，一個(gè)選呼詢(xún)問(wèn)周期挑選了多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行詢(xún)問(wèn)，對(duì)這多個(gè)目標(biāo)又進(jìn)行了分組詢(xún)問(wèn)，分多少組要根據(jù)波束內(nèi)多個(gè)目標(biāo)需要滿足的條件來(lái)決定，同時(shí)一組內(nèi)目標(biāo)詢(xún)問(wèn)的順序要根據(jù)目標(biāo)的距離遠(yuǎn)近。

具體實(shí)施例1

一種s模式選呼編排方法，具體方法步驟為：

步驟一，從詢(xún)問(wèn)列表中提取當(dāng)前波束所有目標(biāo)；

步驟二，選擇最遠(yuǎn)距離目標(biāo)為第1組第1個(gè)目標(biāo)；

步驟三，按照由遠(yuǎn)及近的順序，根據(jù)rn-1－rn≥s選擇第2個(gè)目標(biāo)，并判斷是否滿足trn＞(n－1)(trps/trpl+tspa)，若滿足則進(jìn)入下一步，若不滿足則繼續(xù)選擇，直至當(dāng)前波束所有目標(biāo)中沒(méi)有目標(biāo)可供選擇則進(jìn)入下一步；

步驟四，判斷當(dāng)前選中的所有目標(biāo)詢(xún)問(wèn)的時(shí)間的和是否小于一個(gè)波束駐留時(shí)間tsum，如果是，則進(jìn)入下一步；如果否，則放棄最后一次選擇的目標(biāo)進(jìn)入步驟七；

步驟五，重復(fù)步驟三到步驟四，選擇其余目標(biāo)，直至所有滿足所述步驟三的兩個(gè)公式和步驟四中波束駐留時(shí)間條件的目標(biāo)選完，判斷所述當(dāng)前波束所有目標(biāo)是否全部被選中，如果是，則進(jìn)入步驟七；如果否，則進(jìn)入下一步；

步驟六，在所述當(dāng)前波束所有目標(biāo)中還沒(méi)有被選中的目標(biāo)中，重復(fù)步驟二到步驟五的內(nèi)容，完成其余組目標(biāo)的選擇，直至所有滿足所述步驟三的兩個(gè)公式和步驟四中波束駐留時(shí)間條件的目標(biāo)選完，進(jìn)入下一步；

步驟七，針對(duì)選中的目標(biāo)，從第1組的第1個(gè)目標(biāo)開(kāi)始到最后一組的最后一個(gè)目標(biāo)結(jié)束，開(kāi)始從詢(xún)問(wèn)隊(duì)列中啟動(dòng)目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射，以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行詢(xún)問(wèn)；

設(shè)定詢(xún)問(wèn)隊(duì)列中第1組的第1個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻為t1，則第1組的其余目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻tn＝t1+(n－1)(trps/trpl+tspa)+tr1－trn，第m組的第1個(gè)目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻為：第m-1組針對(duì)最后一個(gè)目標(biāo)開(kāi)始接收應(yīng)答的接收時(shí)刻、最后一個(gè)目標(biāo)的應(yīng)答報(bào)文持續(xù)時(shí)間、兩個(gè)應(yīng)答報(bào)文不重疊的時(shí)間間隔tspa及固定間隔時(shí)間tgsp的和，以此類(lèi)推獲得一個(gè)選呼詢(xún)問(wèn)周期所有選中目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻，并按照所有選中目標(biāo)的目標(biāo)報(bào)文發(fā)射時(shí)刻形成的時(shí)間表進(jìn)行詢(xún)問(wèn)脈沖編制送入發(fā)射機(jī)；

所述詢(xún)問(wèn)應(yīng)答的接收時(shí)刻為：為進(jìn)行該詢(xún)問(wèn)開(kāi)始發(fā)射目標(biāo)報(bào)文的發(fā)射時(shí)刻、詢(xún)問(wèn)持續(xù)時(shí)間及該目標(biāo)報(bào)文從詢(xún)問(wèn)到應(yīng)答的電磁波往返時(shí)間的和；

其中，rn為某一組中第n個(gè)目標(biāo)與本機(jī)之間的距離；s為設(shè)定距離常數(shù)；trn為某一組中第n個(gè)目標(biāo)從詢(xún)問(wèn)到應(yīng)答的電磁波往返時(shí)間；trps/trpl為目標(biāo)報(bào)文發(fā)射持續(xù)時(shí)間，其中，trps為短報(bào)文發(fā)射持續(xù)時(shí)間，trpl為長(zhǎng)報(bào)文發(fā)射持續(xù)時(shí)間；n和m均為大于0的自然數(shù)。

在本具體實(shí)施例中，s模式目標(biāo)應(yīng)答報(bào)文如圖3所示，短報(bào)文持續(xù)時(shí)間trps為64微秒，長(zhǎng)報(bào)文持續(xù)時(shí)間trpl為120微秒。設(shè)一個(gè)目標(biāo)x從詢(xún)問(wèn)到應(yīng)答的電磁波往返時(shí)間為trx，設(shè)兩個(gè)應(yīng)答報(bào)文不重疊的間隔時(shí)間為tspa，在本具體實(shí)施例中，tspa設(shè)為10微秒。一組選呼詢(xún)問(wèn)中按距離由遠(yuǎn)及近排序，最遠(yuǎn)距離目標(biāo)第一個(gè)詢(xún)問(wèn)，第二個(gè)目標(biāo)的詢(xún)問(wèn)時(shí)刻按其應(yīng)答脈沖與第一個(gè)目標(biāo)應(yīng)答脈沖間隔tspa倒推其距離獲得，依次類(lèi)推，如圖4所示。

圖4中，第1個(gè)目標(biāo)的詢(xún)問(wèn)時(shí)刻為t1(一組詢(xún)問(wèn)起始時(shí)刻)，第2個(gè)目標(biāo)的詢(xún)問(wèn)時(shí)刻為：

t2＝t1+trps/trpl+tspa+tr1－tr2

第3個(gè)目標(biāo)的詢(xún)問(wèn)時(shí)刻為：

t3＝t1+2(trps/trpl+tspa)+tr1－tr3

那么，一組詢(xún)問(wèn)中第n個(gè)目標(biāo)的詢(xún)問(wèn)時(shí)刻為：

tn＝t1+(n－1)(trps/trpl+tspa)+tr1－trn

trps/trpl任選其一，這個(gè)由詢(xún)問(wèn)機(jī)控制，即事先知道該目標(biāo)回答的是短報(bào)文還是長(zhǎng)報(bào)文。

在本具體實(shí)施例中，根據(jù)icaoannex10，s模式選呼率的要求為：在40毫秒間隔期少于2400次/秒，即兩次選呼間隔須大于416.7微秒，根據(jù)電磁波速度得到對(duì)應(yīng)距離約為63公里。在本具體實(shí)施例中s為63公里。

在一組詢(xún)問(wèn)中，最后一個(gè)目標(biāo)的詢(xún)問(wèn)脈沖不應(yīng)與一組中的應(yīng)答脈沖重疊，也即最后一個(gè)目標(biāo)的電磁波往返時(shí)間大于前面所有應(yīng)答脈沖的持續(xù)時(shí)間和，因此需滿足：trn＞(n－1)(trps/trpl+tspa)。

具體實(shí)施例2

在具體實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述方法還包括，對(duì)當(dāng)前波束所有目標(biāo)中沒(méi)有被選中的目標(biāo)，打上標(biāo)記在下一次詢(xún)問(wèn)時(shí)優(yōu)先詢(xún)問(wèn)。

具體實(shí)施例3

在具體實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，所述優(yōu)先詢(xún)問(wèn)時(shí)，直接進(jìn)行詢(xún)問(wèn)，不再判斷其是否滿足述步驟三的兩個(gè)公式和步驟四中波束駐留時(shí)間的條件。

具體實(shí)施例4

在具體實(shí)施例1到3之一的基礎(chǔ)上，所述方法還包括，對(duì)第m組的第n個(gè)目標(biāo)，判斷其是否滿足步驟四中波束駐留時(shí)間條件的公式為：

其中，tgi為m組中第i組所有目標(biāo)所占用的總時(shí)間，ts為s模式詢(xún)問(wèn)持續(xù)時(shí)間。

第m組詢(xún)問(wèn)共n個(gè)目標(biāo)，第m組的n個(gè)目標(biāo)所占用的總時(shí)間為

n(trps/trpl+tspa)+tr1+ts

同時(shí)還要考慮幾組詢(xún)問(wèn)的時(shí)間和不能超過(guò)一個(gè)波束駐留時(shí)間對(duì)這個(gè)選呼詢(xún)問(wèn)周期的要求tsum，設(shè)兩組詢(xún)問(wèn)之間的固定間隔時(shí)間為tgsp(在本具體實(shí)施例中，tgsp設(shè)為10微秒)，則得到對(duì)第m組的第n個(gè)目標(biāo)，判斷其是否滿足步驟四中波束駐留時(shí)間條件的公式為：

在本具體實(shí)施例中，所述ts為132.75微妙。一個(gè)s模式目標(biāo)收到詢(xún)問(wèn)脈沖的相位反轉(zhuǎn)128微秒后開(kāi)始應(yīng)答，如圖2所示，因此，一個(gè)s模式詢(xún)問(wèn)持續(xù)時(shí)間為132.75微秒。

因此，根據(jù)以上分析，圖1中一個(gè)選呼詢(xún)問(wèn)周期的詢(xún)問(wèn)編排示意圖如圖5所示。

本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、詢(xún)問(wèn)管理、信號(hào)處理組成，如圖6所示。天線用于發(fā)射/接收s模式詢(xún)問(wèn)/應(yīng)答信號(hào)；發(fā)射機(jī)把詢(xún)問(wèn)管理模塊送來(lái)的詢(xún)問(wèn)編碼脈沖調(diào)制成1030mhz信號(hào)并進(jìn)行放大通過(guò)天線發(fā)射；接收機(jī)負(fù)責(zé)把天線收下來(lái)的1090mhz應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行放大、混頻、檢波等處理形成數(shù)字應(yīng)答信號(hào)送信號(hào)處理模塊；信號(hào)處理模塊解析應(yīng)答信號(hào)，形成目標(biāo)報(bào)告上報(bào)，同時(shí)把s模式目標(biāo)信息送詢(xún)問(wèn)管理模塊；詢(xún)問(wèn)管理模塊接收信號(hào)處理送來(lái)的s模式目標(biāo)信息并送人s模式選呼詢(xún)問(wèn)列表，當(dāng)下一圈天線波束掃描到該方位時(shí)，從詢(xún)問(wèn)列表中提取該方位所有目標(biāo)進(jìn)入選呼編排單元，經(jīng)選呼編排單元處理后的目標(biāo)其詢(xún)問(wèn)脈沖依次送人發(fā)射機(jī)，剩余的目標(biāo)則打上標(biāo)記在下一次詢(xún)問(wèn)時(shí)優(yōu)先詢(xún)問(wèn)。