路径: 主页 > MISC > 第260页 > MHT4010-2016 | 标准编号 | MH/T 4010-2016 (MH/T4010-2016) | | 中文名称 | 空中交通管制二次监视雷达系统技术规范 | | 英文名称 | (Technical specification for air surveillance secondary surveillance radar system) | | 行业 | 民航行业标准 (推荐) | | 中标分类 | M53 | | 国际标准分类 | | | 旧标准 (被替代) | MH/T 4010-2006 | | 发布机构 | 中国民用航空局 | MH/T 4010-2016: 空中交通管制二次监视雷达系统技术规范
MH/T 4010-2016 英文名称: (Technical specification for air surveillance secondary surveillance radar system)
ICS 49.090
M 53
MH
中 华 人 民 共 和 国 民 用 航 空 行 业 标 准
代替 MH/T 4010-2006
空中交通管制二次监视雷达系统技术规范
1 范围
本标准规定了用于民用航空空中交通管制二次监视雷达系统的通用技术要求。
本标准适用于民用航空使用的、具备A/C模式和S模式能力的常规或单脉冲体制二次监视雷达系统
的设计、研制、建设和使用。
4 技术要求
4.1 组成
二次监视雷达系统由天线、转台（旋转关节、马达、码盘等）及馈线系统、询问器、点迹录取器及
航迹处理器、监控维护系统和测试应答机等组成。
4.2 分类
二次雷达监视系统从目标定位技术上一般分为常规二次监视雷达系统和单脉冲二次监视雷达系统；
从询问应答能力上又分为二次监视雷达系统和S模式二次监视雷达系统。
4.3 一般要求
4.3.1 二次监视雷达系统应符合 ICAO《国际民用航空公约》附件 10《航空电信》第四卷的要求。
4.3.2 二次监视雷达系统的组成（天馈系统和维护显示器除外）应采用双机配置，应能自动切换。设
备应能 24 h 连续工作。
4.3.3 二次监视雷达系统组成的设备应采用全固态半导体器件，并应有相应的正常与故障监视指示。
4.3.4 二次监视雷达系统单通道设备配置的条件下，系统的 MTBF 应大于 1 500 h；双通道配置的条件
下，MTBCF 应大于 20 000 h。二次监视雷达系统室内设备的 MTTR 应小于 0.5 h，室外设备的 MTTR 应小于 2 h。
4.3.5 二次监视雷达系统电源应具有过流、过压保护能力。工作电源支持 220 V±22 V、380 V±38 V，频率 45 Hz～63 Hz。
4.3.6 二次监视雷达系统对环境的要求如下：
a) 室内设备应能在下列环境正常运行：
1) 工作温度： 0 ℃～＋40 ℃；
2) 相对湿度：5%～90%；
b) 室内设备应在下列环境中存储：
1) 存储温度：-10 ℃～＋50 ℃；
2) 相对湿度：5%～90%；
c) 室外设备要求的环境条件如下：
1） 环境温度：-55 ℃～＋70 ℃；
2） 相对湿度：5%～100%；
d) 室内、外设备应在海拔不超过 3 500 m 的地区能正常工作。
4.4 性能要求
4.4.1 最大作用距离
常规二次监视雷达的最大作用距离应不小于200 n mile；单脉冲二次监视雷达的最大作用距离应不
小于250 n mile；S模式二次监视雷达的最大作用距离应不小于200 n mile，且覆盖上限应不小于
20 116.8 m（66 000 ft ）。
4.4.2 最小作用距离
在所有方位上，天线垂直波束仰角在 0.5°～50°时，最小作用距离应不大于0.5 n mile。
4.4.3 距离参数
距离分辨力应不大于 75 m，测距精度应不大于 29 m（不包含应答机应答延时引入的测距误差），
距离鉴别力应不大于 18 m。
4.4.4 方位参数
单脉冲二次监视雷达的方位分辨力应不大于0.6°（条件为A模式和C模式交替），方位精度应不大于
0.05°，方位角鉴别力应不大于0.022°。
4.4.5 系统应答解码有效性
A模式代码有效性应大于98%；C模式代码有效性应大于97%；S模式代码有效性应大于99%。
4.4.6 目标处理能力
转速在不低于10 r/min时，目标处理能力应满足表1要求。
4.4.7 航迹综合能力
转速在15 r/min时，航迹综合能力应满足下列要求：
a) 天线每转一周能处理一、二次雷达配对航迹 400 批以上；
b) 在 11.25°扇区内能处理一、二次雷达配对航迹 64 批以上。
4.4.8 抗干扰能力
系统应具备下列抗干扰能力：
a) 抑制询问天线旁瓣从任何方向收到的异步干扰的能力。在最恶劣的异步干扰（每秒 10 000 次）
的条件下，不应丢失目标报告，每次扫描（360º）产生的虚假目标报告应不超过一个；
b) 抑制询问天线主瓣接收到的反射假目标的能力；
c) 抑制假框架目标的能力；
d) 接收机应能处理连续波（幅度-95 dBm～-20 dBm）以及脉冲连续波干扰（两个重叠的脉冲序列，
第一个-40 dBm，第二个-60 dBm 重叠第一个 0.7 μs）。
4.5 询问应答模式
4.5.1 A/C 模式询问
4.5.1.1 A/C 模式询问编码采用三脉冲体制（参见图 5）。脉冲 P1 和 P2的间隔应为 2.00 μs±0.15 μs。
4.5.1.2 A/C 模式询问编码脉冲 P1、P2和 P3应满足下列要求：
a) 冲宽度为 0.8 μs±0.1 μs；
b) 脉冲上升时间为 0.05 μs～0.l μs；
c) 脉冲下降时间为 0.05 μs～0.2 μs。
4.5.1.3 A/C 模式询问模式见表 2。
4.5.1.4 询问机应具有询问旁瓣抑制特性，P1和 P3脉冲通过定向(和)波束辐射，P2脉冲通过旁瓣抑制(控制)波束辐射。
4.5.1.5 在询问所需的范围内，P2的辐射强度应低于 P1辐射强度 9 dB；在询问所需的范围之外不应小
于来自询问天线旁瓣辐射 P1的强度。
4.5.1.6 在定向天线所要求的波束宽度内（主瓣），P3的辐射强度应在 P1辐射强度的±l dB 之内。
4.5.2 联合模式询问
4.5.2.1 联合模式询问应在 P3脉冲后 2.0 μs 处增加 P4脉冲（见图 7）。当 P4脉冲宽度为 0.8 μs 时，
为 A/C 模式全呼叫询问；当 P4脉冲宽度为 1.6 μs 时，为 A/C/S 模式全呼叫询问。
4.5.2.2 当应答机接收到有效的 A/C 模式全呼叫询问时，具备 A/C 模式功能的应答机应产生相应模式
的应答信号，具备 S 模式能力的应答机不产生应答。
4.5.2.3 当应答机接收到有效的 A/C/S 模式全呼叫询问时，A/C 模式应答机和具备 S 模式能力的应答
机都应产生相应模式的应答信号。
4.5.3 S 模式询问
4.5.3.1 S 模式询问信号采用图 8所示的信号形式，P6脉冲的宽度为 16.25 μs 或 30.25 μs，分别包含
56 或 112 位询问信息，P5脉冲通过控制通道发射，用于询问旁瓣抑制。
4.5.3.2 具备 S 模式能力的应答机接收到有效的 S 模式全呼叫询问时，应产生相应 S 模式全呼叫应答。
4.5.3.3 询问器对所有 S 模式应答机发送询问信息时，应答机不必产生应答。
4.5.3.4 具备 S 模式能力的应答机接收到有效的 S 模式选择性询问时，仅当应答机地址与询问信号中
包含的地址相同时，产生相应 S 模式应答。
4.5.3.5 询问脉冲特性见表 3。
4.5.4.3 SPI 脉冲
SPI脉冲应由飞行员人工选择发射。当需要时，该脉冲应在A模式应答中发射，其位置在最后一个框
架脉冲后4.35 μs，脉冲宽度为0.45 μs。
4.5.4.4 应答脉冲位置的容差
应答的每一个脉冲与第一个框架脉冲的允差应为±0.1 μs。SPI脉冲与应答组中的最后一个框架脉
冲的允差应为±0.1 μs。应答组中任何一个脉冲与应答组中另外的脉冲（除第一个框架脉冲之外）间隔
的允差应不大于0.15 μs。
4.5.4.5 应答脉冲特性
所有应答编码脉冲参数应满足下列要求：
a) 脉冲宽度为 0.45 μs±0.l μs；
b) 脉冲上升时间为 0.05 μs～0.l μs；
c) 脉冲下降时间为 0.05 μs～0.l μs；
d) 任何两个应答脉冲间的幅度变化不大于 l dB。
4.5.5 A 模式应答编码
4.5.5.1 A 模式询问的应答码为识别码，应由 4.5.4.1 规定的两个框架脉冲和 4.5.4.2 规定的信息脉
冲组成。信息脉冲根据编码需要选择。
4.5.5.2 A 模式应答编码应能人工选择 4096 种。
4.5.5.3 A 模式应答编码中的 7700、7600、7500 为应急码。表 5 给出了应急码的作用。
4.5.5.4 A 模式代码由阿拉伯数字 0～7 组成，应为 4.5.4 规定的同一字母脉冲的脚标之和。A 模式应答编码的排序见表 6。
4.5.6 C 模式应答编码
4.5.6.1 C 模式询问的应答编码为高度码。当数字化的气压高度信息有效时，C 模式询问的应答码应由
4.5.4.1 和 4.5.4.2 规定的两个框架脉冲和信息脉冲组成。信息脉冲的位置应根据气压高度满足附录 A的要求。
4.5.6.2 C 模式应答编码应由标准循环码（Gray 码）和五周期循环码组成，见表 7。
标准循环码的字母D1不用(恒为0)，D2代表最高位（MSB），标准循环码增量约为150 m（500 ft）。
五周循环码的字母 C4代表最低位（LSB），五周期循环码增量约为 30 m（100 ft）。五周期循环码编码规则见表 8。
4.5.7.2 S 模式询问频率为 1 030 MHz±0.01 MHz。
4.5.7.3 S 模式询问载波为脉冲调制，数据脉冲（P6）内部应采用相位调制，并满足下列要求：
a) 脉冲调制：联合询问和 S模式询问均由脉冲序列构成。可使用形成特定询问模式的脉冲表示为
P1，P2，P3，P4，P5和 P6脉冲（P1，P2，P3，P4，P5和 P6脉冲可以用来组成特定的询问模式）；
b) 相位调制：P6脉冲有长(30.25 μs)和短(16.25 μs)两种形式，其内部采用 4 Mbps 的二进制差
分相移调制，即通过 180º相位反转实现（载波的）相位调制；
c) 相位反转持续时间：询问（相位）反转的持续时间小于 0.08 μs，相位单调增加(或减少)，相
位转换期间不能存在幅度调制。
4.5.8 S 模式应答编码(见图 11)
4.5.8.1 S 模式应答频率为 1 090 MHz±1 MHz。
4.5.8.2 S 模式应答由四个前导脉冲和 56 或 112 位应答数据块组成，应答数据采用二进制脉冲位置调
制方式，脉冲出现在前半段时代表“1”，出现在后半段时代表“0”。
4.5.8.3 S 模式应答的第一个前导脉冲与后续的三个前导脉冲的间隔分别为 1 μs、3.5 μs 和 4.5 μs。
4.5.8.4 S 模式应答中任意两个脉冲的幅度变化应不超过 2 dB。
4.5.8.5 S 模式应答脉冲特性见表 9。
4.5.10 S 模式机载设备特性
4.6 天线系统
4.6.1 天线系统的工作频率
天线系统的工作频率应覆盖1 030 MHz和1 090 MHz。在1 030 MHz和1 090 MHz工作频率上的带宽应
满足询问信号和应答信号的频带和频偏要求。
4.6.2 天线辐射波束
常规二次监视雷达天线系统的波束应由控制波束和询问波束组成。单脉冲二次监视雷达天线系统的
波束应由控制（Ω）波束、和（∑）波束和差（△）波束组成。询问波束（即∑波束）发射询问脉冲P1、
P3，控制波束发射控制脉冲P2。
4.6.3 极化形式
极化方式应为垂直极化。
4.6.4 询问波束的场型特性
4.6.4.1 水平方向图
4.6.4.1.1 天线增益
二次雷达天线增益应满足最大作用距离的要求。
单脉冲二次雷达天线应满足下列要求：
a) 和（∑）波束主瓣最大增益不小于 27 dB；
b) 和（∑）波束旁瓣增益小于主瓣增益 27 dB；
c) 和（∑）波束尾瓣增益小于主瓣增益 30 dB。
4.6.4.1.2 波束宽度
二次雷达天线的波束宽度应满足应答信号检测和解码处理的要求。采用单脉冲体制时：
a) 3 dB 波束宽度应为 2.45°±0.25°；
b) 10 dB 波束宽度应不大于 4.5°；
c) 20 dB 波束宽度应不大于 7°。
4.6.4.1.3 零值深度
采用单脉冲体制天线系统，差（△）波束的零值深度应大于30 dB。
4.6.4.1.4 交叉电平
采用单脉冲体制天线系统，和（∑）波束和差（△）波束在主瓣内的交叉电平应低于和（∑）波束
峰值电平2 dB～3 dB。两交叉电平之差应小于0.5 dB。
4.6.4.2 垂直方向性图
4.6.4.2.1 垂直波束在天线轴线上的增益应满足最大作用距离的要求。
4.6.4.2.2 采用大垂直口径阵列天线时，天线的垂直波束应为修正余割平方和底部锐截止的特性。在
低于垂直方向性图最大值 6 dB～16 dB 范围，锐截止率应大于每度 1.8 dB。参见附录 B。
4.6.4.2.3 低于水平面 6°，垂直方向性图的增益应小于最大值 18 dB。参见附录 B。
4.6.4.2.4 高于水平面 50°处，垂直方向性图的增益应不小于 7 dB。参见附录 B。
4.6.5 控制波束的场型特性
4.6.5.1 在询问所需的角度内，控制波束的增益应低于询问波束增益 9 dB。
4.6.5.2 在询问所需的角度外，控制波束的增益应不小于询问波束（∑）旁瓣的增益。
4.6.5.3 水平波束在天线垂直波束仰角为 0°～50°时，应满足 4.6.5.1 的要求。
4.6.6 天线座
4.6.6.1 天线转速为 6 r/min～15 r/min，可选。
4.6.6.2 天线应能进行-2°～＋7°的俯仰调整。
4.6.6.3 天线系统应向录取器输出正北信息和方位脉冲编码信息。
4.6.6.4 方位脉冲编码信息为 14 位。
4.6.6.5 当一次雷达天线和二次雷达天线合装时，安装误差引起的偏心率（misalignment），在任何
俯仰角下应小于±0.2°。
4.6.6.6 天线安全保护装置应满足下列要求：
--具有安全电路，在非正常工作条件下自动关闭天线驱动；
--具有安全联动装置，在需要关停天线时关闭天线驱动并停止辐射；
--具有锁止机构，防止天线在维护时转动。
4.6.6.7 天线主体（包括室外设备）应在下列环境条件下正常工作：
a) 环境温度：-55 ℃～＋70 ℃；
b) 相对湿度：5%～100%；
c) 降雨：降水量 60 mm/h；
d) 冰雹：直径为 25 mm 的冰雹，风速 18 m/s；
e) 冰载：径向厚度 1.25 cm；
f) 雪载：最大 240 kg/m2；
g) 风速：160 km/h；
h) 盐雾：海岸区域；
i) 高度：海拔 3 500 m。
4.7 询问器
4.7.1 发射机
4.7.1.1 发射机的工作频率为 1 030.00 MHz±0.01 MHz。
4.7.1.2 发射机输出脉冲功率应不小于 1.5 kW，且具有方位可编程功能。在任何询问模式中，发射机
输出的 P1和 P3的脉冲幅度差值应不大于 l dB。发射机的占空比应大于 1%，具备 S 模式能力时应满足 S
模式询问信号的要求。
4.7.1.3 询问的重复频率应为 150 Hz～450 Hz，并应连续可调。
4.7.1.4 发射脉冲 P1、P2和 P3脉冲参数应满足 4.5.1.1 的要求。
4.7.1.5 对于不同的询问模式，P1和 P3脉冲的时间间隔应满足 4.5.1.2 的要求。
4.7.1.6 对于不同的询问模式，控制脉冲......
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