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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。

關(guān)鍵詞： 二次雷达密集目标随机应答延时

中圖分類號：TN958.96 文獻標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256737
中文引用格式： 楊杰，賴家清. 基于隨機應(yīng)答延時的二次雷達密集目標(biāo)探測建模[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

二次雷達是以將基準(zhǔn)信號與從被測物體重發(fā)來的無線電信號進行比較為基礎(chǔ)的無線電測定系統(tǒng)[1]，一般通過詢問機的詢問和應(yīng)答機的應(yīng)答，對裝有應(yīng)答機的目標(biāo)進行探測和定位。二次雷達廣泛應(yīng)用于空中交通管制等領(lǐng)域，如空中交通管制二次監(jiān)視雷達系統(tǒng)（ATCSSR）等。

當(dāng)二次雷達詢問波束內(nèi)有多個裝有應(yīng)答機的目標(biāo)時，詢問機發(fā)出詢問信號后，同時收到多個應(yīng)答信號，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，造成接收機無法正確進行譯碼[2]，導(dǎo)致二次雷達對目標(biāo)的探測概率下降。

針對多應(yīng)答目標(biāo)的情況，在二次監(jiān)視雷達系統(tǒng)中，提出和采用了多種信號處理方法，如：文獻[3]討論了單脈沖二次雷達在信號檢測級實現(xiàn)竄擾情況下應(yīng)答碼的提?。晃墨I[4]討論了滑窗法的優(yōu)點與缺陷；文獻[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實現(xiàn)的方法等。這些方法能在一定的適用范圍內(nèi)提升對多應(yīng)答目標(biāo)的探測概率，但對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)兩個目標(biāo)分別位于不同距離/方位窗口（見圖1）時，探測概率、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，二次監(jiān)視雷達對密集目標(biāo)的探測性能大幅下降。

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