2024年4月25日发(作者：)

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DOI：10.16661/.1672-3791.2111-5042-6955

2021NO.35

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S模式二次雷达II/SI码混合运行的问题研究

岳瑞峰

(民航中南空管局空管设备应用技术开放实验室广东广州510000)

摘要：当前，中国在用二次雷达有140套，其中78套为S模式二次雷达，且58套已具备增强S模式能力。在

建S模式二次雷达尚有30余套，均具备增强S模式能力。在役的78套S模式雷达在重叠覆盖区域内分配了不

同的II码，且II码的数量暂时满足要求。但是，随着新建S模式雷达投入使用，尤其是在东部沿海地区，因为II

码资源的短缺，其分配将变得十分困难。考虑到中国未来将继续部署大量S模式二次雷达，且中国与许多国

家相邻，为避免因II码资源短缺而引发的冲突，中国正在积极开展对II/SI码混合运行的相关研究。

关键词：二次雷达S模式II码II/SI码混合运行

中图分类号：TN958.96文献标识码：A文章编号：1672-3791(2021)12(b)-0007-03

ResearchontheMixedOperationofII/SICodeforModeS

SecondaryRadar

YUERuifeng

(ATCEquipmentApplicationTechnologyOpenLab,CAACCentralandSouthRegionalAdministration,

Guangzhou,GuangdongProvince,510000China)

Abstract:Currently,thereare140SecondarySurveillanceRadars(SSR)inuseinChina,78ofwhicharemodeS

secondaryradars,restillmorethan30ModeSsecondary

radarsunderconstruction,78ModeSradarsinserviceareassigneddif‐

ferentIIcodesintheoverlappingcoveragearea,andthenumberofIIcodestemporarilymeetstherequirements.

However,asthenewly-builtModeSradarsareputintouse,especiallyintheeasterncoastalareas,duetothe

shortageofIIcoderesources,eringthatChinawillcontinuetode‐

ployalargenumberofModeSsecondaryradarsinthefuture,andChinaisadjacenttomanycountries,inorderto

avoidconflictscausedbytheshortageofIIcoderesources,Chinaisactivelycarryingoutrelatedresearchonthe

mixedoperationofII/SIcodes.

KeyWords:Secondaryradar;ModeS;IICode;MixedoperationofII/SIcodes

1基本概念

1.1S模式和A/C模式的本质区别

二次雷达S模式和常规A/C模式对航空器进行监

视和跟踪的本质区别在于其寻址方式的不同。S模式

设计了完全不同的离散寻址工作方式，可以有效地减

少A/C模式存在的异步干扰问题，同时极大地降低了

空中频谱占用，提高空域目标容量和质量

[1]

。在A/C模

式下，二次雷达地面询问站在天线主波束内进行广播

询问，所有收到询问信号的应答机都会进行应答，地面

询问站再根据对目标应答信号的解码完成目标的监视

和跟踪

[2]

。S模式则对空中航空器和地面询问站都进

行了编址。航空器的编址方式是为其分配航空器地址

（AircraftAddress，AA），AA由24位二进制组成，由国际

民航组织对其缔约国进行统一分配；地面询问站的编

作者简介：岳瑞峰（1989—），男，本科，工程师，研究方向为监视信息探测。

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表1IC、CL字段编码规则

CL字段值（二进制编码）

000

001

010

011

100

IC字段内容

II码0-15

SI码1-15（SI=0无效）

SI码16-31

SI码32-47

SI码48-63

图1UF11字段信息

址方式是为其分配询问机代码（InterrogatorCode，IC），类应答信号后，会因无法通过校验而丢弃这些应答。

询问机代码又分为两种，分别为询问机识别码（Inter‐

rogatorIdentifier，II）和监视识别码（SurveillanceIden‐

[3]

tifier，SI）。

结果就是运行SI码的地面询问站无法检测到未升级的

Non-SI应答机。因此，在不能确保全空域S模式应答

机都具备SI码处理能力的前提下，要想实现II/SI码混

合运行，必须采用技术手段实现对Non-SI应答机的可

靠检测。

以下技术要求可以用来解决对Non-SI应答机的

检测问题

[5]

：（1）运行SI码的地面询问站应可以接受使

用匹配II码进行校验序列编码的应答信号。（2）地面询

问站应将做出此类应答信号的应答机标记为Non-SI

1.2II码和SI码的编码规则

II码和SI码在仅S模式全呼叫询问（UF11）中由IC

和CL两个字段共同表示，如图1所示。其编码规则如

表1所示。

1.3Non-SI应答机和匹配II码

只有符合国际民航组织附件10第73号修正案（或

即使该应答机的10

16

寄存器报告该应答机具

更高）的航空器机载应答机才会对CL字段进行解码，

应答机，

（3）对于Non-SI应答机，运行SI码的

以判断IC字段的内容究竟是II码还是SI码。而尚未

备SI码处理能力。

升级的机载应答机则会忽略CL字段，并默认IC字段

的内容为II码，这类应答机我们称之为Non-SI应答

机。因此，如果CL字段的值不为0，即IC字段的内容

为SI码，Non-SI应答机会将询问信号（UF11）中的SI码

误认为是和该SI码具有相同IC字段的II码，即匹配II

码，并会使用匹配II码对应答信号（DF11）中的校验序

列进行编码

[4]

。

地面询问站应可以使用匹配II码对其进行选呼。（4）当

运行SI码的地面询问站使用匹配II码对Non-SI应答

机进行选呼时：①不使用匹配II码锁定Non-SI应答

机；②使用间歇锁定技术锁定Non-SI应答机。注：此

举是为了确保邻近的运行于相同匹配II码（包括运行

于II码或运行于SI码）的地面询问站可以捕获Non-SI

应答机。（5）当运行II码的地面询问站对未在10

16

寄存

器报告SI码处理能力的应答机进行选呼时：①不锁定

该应答机；②使用间歇锁定技术锁定该应答机。注：此

举是为了确保邻近的运行于具有相同匹配II码的SI码

的地面询问站可以捕获Non-SI应答机。

以上技术手段对应的流程图具体见图2。

根据《中南空管局二次雷达S模式支持能力测试

大纲》的要求，中南空管局通导部牵头组织了中南地区

二次雷达S模式支持能力的测试工作。该工作测试了

各型号雷达设置为SI码运行时对Non-SI应答机的支

持能力。测试结果显示，当设置为SI码运行时，

THALES、四创、九洲较好地支持了对Non-SI应答机的

处理，但是是否对其锁定取决于用户配置；恩瑞特雷达

2II/SI码混合运行的问题

2.1对Non-SI应答机的检测

根据国际民航组织的要求，2005年1月1日后的

航空器都必须具备SI码处理能力，但目前并非所有航

空器都支持SI码处理能力。根据国内部分研究人员对

2021年1月份国内S模式雷达数据的统计分析，在我国

境内飞行的航空器具有SI码处理能力的比例约为

95%，可见Non-SI应答机仍然占据一定比例。

根据前文的描述，收到CL字段不为0的询问信号

（UF11）时，Non-SI应答机会使用匹配II码对应答信号

（DF11）进行编码。正常情况下，地面询问站在收到此

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图2Non-SI应答机的捕获流程

在目标捕获后的处理过程中存在错误标识Non-SI应

答机的问题；INDRA和SELEX由于测试现场条件问题

未能进行全面测试

[6]

。可见当前国内在役的各S模式

二次雷达对Non-SI应答机的支持能力并未全部达到

要求。同时，应完善二次雷达S模式支持能力测试工

作，补充测试雷达设置为II码运行时对Non-SI应答机

的锁定情况，为II/SI码混合运行做好准备工作。

2.2II/SI码的联合分配

因为Non-SI应答机的存在，在存在重叠覆盖区域

的雷达间分配II/SI码时，应首先考虑分配IC字段不同

的II/SI码。这样在任何情况下所有雷达都可以使用全

呼锁定协议，并执行锁定指令。这种分配机制有以下

3种表现形式：（1）两套S模式雷达分配两个不同的II

3结语

中国幅员辽阔，与多国相邻，且未来S模式雷达部

署数量较多，为避免II码资源紧张而导致存在冲突，应

积极为II/SI码混合运行做好准备工作。考虑到并非所

有S模式应答机都具备SI码处理能力，在II/SI混合运

行模式下，S模式雷达地面询问机必须满足一定的技

术要求才能实现对Non-SI应答机的可靠检测。通过

测试，国内现役的各型号雷达运行于SI码时并非全部

满足检测Non-SI应答机所需的技术要求。同时，建议

修订《中南空管局二次雷达S模式支持能力测试大

纲》，增加各雷达型号设置为II码运行时对Non-SI应

答机的锁定情况的测试工作。在考虑II/SI码联合分配

时，应首先考虑为存在重叠覆盖区域的雷达分配IC字

码；（2）两套S模式雷达分配两个IC字段不同的SI码；

段不同的II/SI码；在S模式雷达非常密集导致不可能

（3）两套S模式雷达分配一个II码和一个IC字段不同

为所有雷达分配IC字段不同的II/SI码时，应优先采用

的SI码。

上述分配机制最大的不足是，如果要求IC字段不

同，那么SI码的引入并没有带来实质改变，可供分配的

IC码仍然是16个，这与II码的数量一致。考虑到如果

S模式雷达非常密集，不可能为所有雷达分配IC字段

不同的II/SI码。因此，在不能确保全空域S模式应答

机都具备SI码处理能力之前，应采用技术手段解决或

避免询问机代码冲突的问题。可以考虑的技术手段有

以下3种：（1）全呼锁定忽略（漠视锁定）；（2）非锁定；

（3）间歇锁定。在上述技术手段中，全呼锁定忽略协议

可以独立应用，不用与其他地面询问站协调，而非锁定

或间歇锁定协议要求所有相关地面询问站都要遵循相

同的规则，在相同的覆盖区域内使用相同的技术进行

间歇锁定，因此推荐采用全呼锁定忽略技术解决询问

机代码冲突问题。

全呼锁定忽略技术解决询问机代码冲突的问题。

参考文献

[1]王刚.二次雷达S模式起飞航班探测优化研究[J].信

息化研究,2020,46(6):17-20,33.

[2]董惠心.浅析二次雷达S模式性能与应用[J].电子世

界,2020(14):122-123.

[3]杨光.S模式二次雷达组网算法及评价系统研究[D].

德阳:中国民用航空飞行学院,2020.

[4]吴胜前.二次雷达S模式监视能力评估[J].科技创新

导报,2020,17(14):130-131.

[5]魏经纬.基于AD9361的二次雷达接收机解调模块

设计[D].成都:电子科技大学,2021.

[6]咸儆醒.二次雷达S模式询问机代码处理方法研究

[J].信息化研究,2020,46(2):17-20.

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