《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于随机应答延时的二次雷达密集目标探测建模
电子技术应用
杨杰，赖家清
四川九洲电器集团有限责任公司
摘要： 二次雷达系统主要通过询问和应答的工作方式完成对合作目标的探测，广泛应用于空中交通管制等领域。针对传统二次雷达对密集目标探测概率下降的问题，分析了二次雷达通过随机应答延时提升对密集目标探测概率的机理，抽象出其中的数学问题，进行理论推导计算和蒙特卡洛方法仿真验证，结果表明：随机应答延时技术可有效提升二次雷达对密集目标的探测性能，并且在满足探测概率要求的前提下，可探测的密集目标数量与应答位置数量呈现线性阶梯关系。
中圖分類號(hào)：TN958.96 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256737
中文引用格式： 楊杰，賴家清. 基于隨機(jī)應(yīng)答延時(shí)的二次雷達(dá)密集目標(biāo)探測(cè)建模[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2026，52(1)：111-115.
英文引用格式： Yang Jie，Lai Jiaqing. Enhancing the detection capability of secondary radar for dense targets[J]. Application of Electronic Technique，2026，52(1)：111-115.
Enhancing the detection capability of secondary radar for dense targets
Yang Jie，Lai Jiaqing
Sichuan Jiuzhou Electric Group Co.， Ltd.
Abstract： Secondary radar systems primarily detect cooperative targets through an interrogation-response mechanism and are extensively applied in fields such as air traffic control. To address the issue of declining detection probability for dense targets in traditional secondary radar systems, this pager analyzes the mechanism by which random response delay enhances the detection probability for dense targets, formulates the underlying mathematical problems, and validates the findings through theoretical derivations, calculations, and Monte Carlo simulations. The results demonstrate that the random response delay technique can effectively improve the detection performance of secondary radar systems for dense targets. Furthermore, under the premise of meeting detection probability requirements, the number of detectable dense targets exhibits a linear step-like relationship with the number of response positions.
Key words : secondary radar system；dense targets；random response delay

引言

二次雷達(dá)是以將基準(zhǔn)信號(hào)與從被測(cè)物體重發(fā)來(lái)的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行比較為基礎(chǔ)的無(wú)線電測(cè)定系統(tǒng)[1]，一般通過(guò)詢問(wèn)機(jī)的詢問(wèn)和應(yīng)答機(jī)的應(yīng)答，對(duì)裝有應(yīng)答機(jī)的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和定位。二次雷達(dá)廣泛應(yīng)用于空中交通管制等領(lǐng)域，如空中交通管制二次監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)（ATCSSR）等。

當(dāng)二次雷達(dá)詢問(wèn)波束內(nèi)有多個(gè)裝有應(yīng)答機(jī)的目標(biāo)時(shí)，詢問(wèn)機(jī)發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)后，同時(shí)收到多個(gè)應(yīng)答信號(hào)，應(yīng)答脈沖組相互重疊，或應(yīng)答脈沖出現(xiàn)位置相互重疊，造成接收機(jī)無(wú)法正確進(jìn)行譯碼[2]，導(dǎo)致二次雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)概率下降。

針對(duì)多應(yīng)答目標(biāo)的情況，在二次監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)中，提出和采用了多種信號(hào)處理方法，如：文獻(xiàn)[3]討論了單脈沖二次雷達(dá)在信號(hào)檢測(cè)級(jí)實(shí)現(xiàn)竄擾情況下應(yīng)答碼的提取；文獻(xiàn)[4]討論了滑窗法的優(yōu)點(diǎn)與缺陷；文獻(xiàn)[5]介紹了一種快速準(zhǔn)確地提取應(yīng)答框架和信息碼及其FPGA實(shí)現(xiàn)的方法等。這些方法能在一定的適用范圍內(nèi)提升對(duì)多應(yīng)答目標(biāo)的探測(cè)概率，但對(duì)于處于密集分布的目標(biāo)，效果并不明顯。

《空中交通管制二次監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（MH/T 4010-2024）規(guī)定：A/C模式下，當(dāng)兩個(gè)目標(biāo)分別位于不同距離/方位窗口（見(jiàn)圖1）時(shí)，探測(cè)概率、解碼有效且正確的概率應(yīng)滿足表1的要求[6]。顯然，當(dāng)目標(biāo)處于密集分布時(shí)，二次監(jiān)視雷達(dá)對(duì)密集目標(biāo)的探測(cè)性能大幅下降。

無(wú)標(biāo)題.png

圖1　距離/方位窗口區(qū)域劃分

表1　目標(biāo)分辨力指標(biāo)

無(wú)標(biāo)題.png

本文基于二次雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)機(jī)理，結(jié)合隨機(jī)應(yīng)答延時(shí)時(shí)序設(shè)計(jì)，通過(guò)MATLAB仿真研究二次雷達(dá)采用隨機(jī)應(yīng)答延時(shí)對(duì)密集目標(biāo)探測(cè)性能的提升。


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作者信息：

楊杰，賴家清

（四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 綿陽(yáng) 621000）


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