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二建、监理、一建、一造、二造、安全、消防、咨询、检测课程押题联系QQ/微信:3849178
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2025环球网校一级建造师《民航机场工程管理与实务》考点精讲-第13讲
3.4 民航空管监视工程
3.4.1 监视工程的组成及功能
民航空管监视系统包括雷达、自动相关监视系统、多点定位系统和空管自动化系统等。
1.雷达
雷达是一种通过辐射无线电波,检测是否存在目标反射回波及回波特性,从而获取目标信息的探
测装置。它能在近至几米、远达数百千米的范围内探测目标。
根据雷达发射信号与回波之间的延时,可测得目标的距离;根据对目标距离的连续测量,可获得
目标相对雷达的速度;通过测量回波的波前到达雷达的角度,可以确定目标所在的角方位。
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应用于空中交通管理方面的雷达主要有空管一次监视雷达(PSR)和空管二次监视雷达(SSR)。
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应用于空中交通管理方面的雷达主要有空管一次监视雷达(PSR)和空4管二次监视雷达(SSR)。
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雷达发射电波后以接收目标反射回波方式得出目标距离和方位信息的称为一次雷达;
如果回波来自目标(航空器)上的发射机(机载应答机)转发的辐射电波则称为二次雷达。
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1)空管一次监视雷达
(1)空管远程一次监视雷达
空管远程一次监视雷达是一种远程搜索雷达,作用距离为 300~500km,主要用于区域管制,监
视连接各机场之间的航路上和航路外航空器的活动情况。通过远程一次监视雷达的应用来保证航路飞
行安全,提高航路利用率。
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(2)空管近程一次监 视雷达
空管近程一次监视雷达是一种中近程搜索雷达,主要用于进近管制,用于探测以机场为中心、半
径 110~150km 范围内的各航空 器的活动情况。利用航管近程一次雷达可大大减少航空器起飞和着陆
的时间间隔,提高效率并保证飞行 安全。
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(3)场面监视雷达(SMR)
场面监视雷达是一种监视机场地面上航空器和各种车辆运动情况的高分辨雷达,作用距离2~5km。
它能提供机场上地面目标(如航空器、地面服务车辆等)的平面位置图。
不仅可以使管制员在雷达终端显示器上监视航空器和车辆的运动轨迹,而且可以获知运行航空器
的航班号、航空器机型、速度、将要停靠的登机桥等。
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2)空管二次监视雷达
二次监视雷达(SSR)系统由地面二次雷达(询问机)与机载二次雷达应答机两部分组成,配合
使用完成监视工作,对管制空域内可识别的有源目标进行监视,二次雷达是相对一次雷达而言的。地
面询问雷达发射一定模式的询问信号,装在航空器上的应答机收到这个模式的询问信号后,经过信号
处理、译码,形成触发信号,触发应答机自动发回编码的回答信号。
地面雷达收到飞机上应答机(发射机)的回答信号后,经过处理,获取航空器的识别码和高度信
息。最后,把装有应答机航空器的代码、高度、方位和距离显示在雷达终端显示器上。
雷达分类 测得(识别)的项目 备注
一次雷达 距离、速度和方位
7 8 速度间接获得
1
二次雷达 距离、速4 9度、方位、代码(识别码)和高度
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信
二次雷达测得高度的原理如微下所示:
系
联
题
膜盒完全密封相当押于地面空气的压力。这样当航空器飞到空中,高度增加气压下降,膜
准
盒便会鼓起来,精测量膜盒的变形即可测得航空器高度。
8
国际民航组织规定的二次雷达询问模式有六 种,目前民航使用A模式和C1 7模式。
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A模式询问时,应答信号为航空器识别代码; C 模式询问时,应答信
信
号3 8
4
为高度编码信息。
一次雷达的优点是可以在雷达终端显示器上用光点 提供航空器的方微位和距离,不管航空器上是否
系
装有应答机。 联
一
唯
缺点有:必须辐射足够大的能量电平,才能收到远距离目 标 的反射信号;反射回波弱,易受固定
目标干扰;不能对航空器身份进行识别;回波存在闪烁现象等。
二次雷达的特点是发射功率小、干扰杂波少、目标不存在闪烁现象、能够提供准确的航空器即
时飞行高度。
实际工作中一次雷达和二次雷达配合工作,取长补短,提供空中交通管制所需的广泛信息,如图
所示。
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3.S模式二次雷达
S模式中的S是选择的意思,即在其询问时,是根据航空器地址的不同去点名(有选择性的)询
问,每架航空器的地址是唯一的。
S 模式二次监视雷达通过增加多种询问模式,可以很好地兼容加装A/C 模式应答机的航空器和加
装S模式应答机的航空器。由于S模式采用数据链通信,可交换的信息更丰富。
A/C模式二次雷达与S模式二次监视雷达对比表
项目 A/C模式二次雷达 S模式二次雷达
询问电波格式 相同询问格式 点名(选址)询问
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串扰情况 容1 7易串扰 不易串扰
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编码方式 信12位二进制数 24位二进制数
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代码数 联 212个 224个
题
押
交通流量上限 准 日1000架次已接近极限 数量大到可认为无限制
精
方位、距离、速度、识别码、高度、航班
输出的主要数据信息 距离 、速度、方位、识别码、高度 号、24位地址信息、信号强度、时标信
息
一次、二次A/C模式和二次S 模式雷达的区别如下。
雷达分类 存在 形式 图示
开考之后监考老师要登记缺考的 人员,向座位上看
一次
过去就能得到信息(相当于反 射了)。
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在发完草稿纸之后,老师问 “谁还没有” ,此时 系
二次 对于所有考生发出的信息是相同的。询问格 式为 一
联
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A/C模式 A/C模式。两个相邻的后排考生没有,同时回答 了
“我”,此时就存在串扰。
二次 考试时间到了之后,考生要根据老师念到的考号把
S模式 卷子交上去,然后离开考场(假设不允许提前交卷)
2.自动相关监视系统(ADS)
自动相关监视(ADS)技术是基于卫星定位和地/空数据链通信的航空器运行监视技术。
ADS 的概念最初是为越洋飞行的航空器在无法进行雷达监视的情况下,希望利用卫星实施监视所
提出的解决方案。
远程监视雷达作用距离为300~500km
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自动:不需要人工的操作,不需要地面的询问。
相关:信息全部基于机载数据。
监视:提供位置和其他用于监视的数据。
在此概念下衍生的“广播式自动相关监视”(ADS—B)技术成功应用于无雷达地区的远程航空器
运行监视。同时与传统雷达监视技术相比,ADS—B技术具有使用成本低、精度误差小、监视能力强等
明显优势。
自动相关监视的工作原理,如下图所示:
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1)自动相关监视
自动相关监视的原理是把 来自机载设备的飞行位置数据(由机载星基导航和定位系统生成精确的
航空器自身定位信息)通过地空数 据链自动传送到地面交通管制部门。数据信息包括识别标志、四维
位置信息(经度、纬度、时间和高度 )、附加数据(飞行趋势、飞行速度、气象等)。
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传输的数据链包括卫星数据链、甚高频数据链、S 模式二次雷达数微据链。
系
信息源包括各种机载导航传感器和接收机以及大气数 据传感器。联原始数据采集后交由机载飞行管
一
理计算机(FMC)进行整理和融合成ADS信息,并交由发射装 置发射唯。
信息的接收处理和应用显示包括地面的通信终端和显示终端两部分。ADS信息能像雷达点迹一样
在屏幕上显示出来,即伪雷达显示。
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2)广播式自动相关监视
广播式自动相关监视(ADS-B)是一种监视技术,即航空器通过广播模式的数据链,自动提供由机
载导航设备和定位系统生成的数据,数据不是针对某个特殊的用户,而是周期性地广播给任何一个有
合适装备的用户。
ADS-B 可提供比空管二次监视雷达更多的目标信息,可实现空-地监视、空-空监视和地-地监
视。
由于其依赖全球导航卫星系统对目标进行定位,所以广播式自动相关监视系统本身不具备对目标
位置的验证功能。如果航空器给出的位置信息有误,地面站设备(系统)无法辨别。在全球导航卫星
系统失效情况下,广播式自动相关监视系统不能正常工作。
3.多点相关定位系统 7 8
1
9
多点定位(MLAT)是一种针对航8路4、终端区域和机场及其附近区域的监视技术。系统主要由若干个
3
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分布在监视区域附近的询问站、微接收站、测试应答机、中心处理站、通信传输设备等组成。
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精
多点定位基于信号到达时差( TDOA)计算航空器位置。利用多个地面接收机接收移动目标发射的
同一应答信号,通过计算各地面站接收 的时间差(TDOA)来估算其空间位置。
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通过调整基站数量和各个基站位置,多点定位既可以应用 于 机场场面(对场面上的航空器和车辆
进行监视),也可以应用于终端区或航路(线)等不同场合。当多点定位系统应用于航路(线)或进
近监视时,称为广域多点定位系统。
多点定位系统布点灵活,能有效地弥补场面监视雷达系统的信号覆盖盲区。在许多大型机场多点
定位系统与场面监视雷达同时安装,覆盖范围互补,是场面监视雷达的重要补充手段。
其冗余程度也是单个雷达所不具备的,在一个或多个站点发生故障时,多点定位系统具备逐次降
级使用性能,在运行和维护方面也有一定的优势。
但是多点定位技术依赖多个站点协同工作对航空器定位,需要对航空器位置进行实时解算,地面
站利用全球导航卫星系统授时,定位精度依赖于地面站的位置精度、站点布局和时间同步精度。
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4.空管自动化系统
实施空中交通管制所使用的计算机综合系统即空中交通管制自动化系统,包括运行系统、配套系
统(包括管制模拟系统、培训与测试系统、软件支持系统)。
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自动化系统实时集成来联自其他系统的数据源,通过收集、处理这些数据,为管制员、飞行数据操
题
作员、流量管理人员以及押技术维护人员提供信息,为区域管制中心、进近管制室/终端区管制中心、
准
塔台管制室的雷达终端精显示器提供数据服务。管制员可借助雷达终端显示器实施雷达管制。
1)监视数据处理
监视信号处理主要指自 动化系统通过接收各类雷达数据、自动相关监视系统数据及多点定位数
据,并进行处理后,在雷达终端 显示器上为管制员提供监视目标动态信息。
2)飞行数据处理
飞行数据处理是自动化系统的一 项重要功能。最终将最新飞行计划实时发送给管制员,供管制员
指挥航空器使用。
5.航路工程的监视设施
在航路工程中,雷达站分为一次雷达站、二次雷达站、一/二次雷达站,主要设备为一次雷达、
8
二次雷达,一/二次雷达站为一次雷达与二次雷达 合装。 9 1
7
8
4
自动化系统的主要设备包括雷达数据处理系统( RDPS)、飞行数据处信理3系统(FDPS)以及雷达管
微
制席位,配套设施有管制员模拟机、雷达终端、通信维修 测试平台、话系音/数据记录与回放系统、GPS
时钟系统、语音通信系统等。 一
联
唯
3.4.2 监视台站场地的环 境 要求
1.雷达站设置
雷达探测范围受视距、发射功率和地形地物等因素限制,地形地物对无线电信号的反射和遮挡,
将直接影响雷达的空域覆盖能力,空管一次雷达可在有效覆盖范围内测定和显示航空器方位、距离信
息。
1)空管一次监视雷达
(1)空管近程一次监视雷达
通常设置在机场及周边地带,以实现对所在终端和(或)进近管制空域包括主要空中定位点和进
离场运行及其他必须区域的探测和覆盖,其顶空盲区宜避开进离场航线。
(2)空管远程一次监视雷达通常设置在地势较高的地点,以实现对所在管制空域包括主要航路
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航线的有效探测和覆盖,其顶空盲区宜避开主要航路航线。
(3)在空管近、远程一次监视雷达的通视探测范围内不应有影响雷达正常工作的大型旋转反射
物体,如风力涡轮发电机等。
2)空管二次监视雷达站设置
空管二次监视雷达站的场地设置应考虑测试应答机的安装位置,测试应答机天线应与雷达天线通
视,直线距离通常不小于 1km。在空管二次监视雷达 16km 范围内不应有影响雷达正常工作的大型旋
转反射物体。
3)机场场面监视雷达站设置
机场场面监视雷达运行在下视角方式。
机场场面监视雷达站的场地设置,应实现对所在机场跑道、滑行道、联络道及跑道端延长线等航
空器运行区域的探测和覆盖。机场场面监视雷达探测范围与雷达天线的高度、位置以及周边地形地物
有关。
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2.广播式自动相关精监视地面站设置
广播式自动相关监视地面站探测范围受视距和地形地物等因素限制,地形地物对无线电信号的反
射和遮挡,将会直接影响其 覆盖能力。
广播式自动相关监视地面站 应考虑测试信标的设置,测试信标天线应与广播式自动相关监视设备
天线通视。
3.多点定位系统设置
多点定位系统地面站作用区域内应无 严重的地形地物遮挡。多点定位系统地面站的设置应考虑发
射天线的安装位置,用于询问航空器的发射天线应满足监视区域覆盖要求,用于接收机同步的发射天
线应与接收机天线通视。
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多点定位系统地面站的设置,应满足对监视区域的精度和覆盖要求。
3.4.3 监视设施的安装
1.二次雷达的安装
施工工序包括雷达室外单元设备吊装(含雷达罩、避雷针)、避雷针安装、雷达罩拼装、雷达室
外单元设备安装、雷达室内单元设备安装、通信及配套设施安装。
质量要求:
1)雷达室外单元设备
(1)天线与转台安装:天线与转台安装螺丝上紧,转动天线应无异常响动。
(2)转台调平:转台水平度符合设计或设备安装手册要求。
(3)转台俯仰调节:转台俯仰调节角度符合设计或设备安装手册要求。
(4)天线大盘加油:天线大盘油位处于观察孔上下刻度的中间位置。
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(5)天线减速箱加油:天线减速箱油位处于观察孔上下刻度的中间位置。
(6)GPS天线安装:GPS天线周围无遮挡、竖直安装,各项偏差符合要求。
(7)馈线布放:采用喉箍、扎带和馈线卡等固定方式并安装牢固,馈线安装完毕后应对孔洞严
密封堵。
(8)设备接地与防雷保护:设备进行可靠保护接地线,且都在避雷针保护范围内。
3)天线罩安装
天线罩安装时,应检查天线罩高度、直径、基圆直径,检查基础螺栓、单元件螺栓紧固情况,天
线罩内、外表面情况、航警灯通电、开关是否符合工程设计和验收标准要求。
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3.4.4 监视设施的功能调试
1.二次雷达系统主要对以 下功能进行调试
硬件设备安装完成后,主要对 以下功能进行调试,调试过程由施工单位及厂家技术人员参与。
1)监控状态检查:雷达设备通电后,在监控终端对雷达状态进行检查。
2)发射机、接收机、目标录取器 、雷达数据串口输出、故障模拟与自动切换需符合《空中交通
管制二次监视雷达系统技术规范》MH/T40 10-2024的要求。
3)相位调整及A/C、S模式配置:雷达开机后,切换至A/C模式,通过阵地优化软件进行相位调
整,保证左右应答对称。 8
1
7
9
4)正北方位校准:根据应答机,对雷达方位进 行校准。
8
4
信
3
5)OBA生成:将询问模式切换至AC模式,使用OBA生成工具,生成新的OBA表。
微
6)STC优化:使用STC生产工具,根据现场接收飞 机应答强度情
系
况,生成新的STC曲线。
联
一
7)雷达参数优化配置:根据雷达现场状况,在阵地优化 软件
唯
和显示软件中调整参数,如 II 码、
SI码设置,波束宽度设置,频率参差设置,机场区、反射区等 区 域设置等。
8)上报串口配置:根据客户需求,配置上报到自动化数据的串口传输格式。
9)自动化数据测试:上报数据接入PCM,使用协议分析仪测试上报数据格式,在自动化检查上报
航迹是否稳定。
10)二次雷达馈线测试:驻波比及馈线损耗。
【例题·单选】与二次雷达比较,下列选项中属于一次雷达特点的是( )。【2017年真题】
A.干扰杂波少
B.可以识别目标
C.不需机载设备配合工作
D.功率小
【答案】C
【解析】一次雷达的优点是可以在雷达终端显示器上用光点提供航空器的方位和距离,不管航空
器上是否装有应答机。
【例题·单选】广播式自动相关监视的数据源是由( )提供的。【2016年真题】
A.卫星数据链
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B.机载设备
C.场面监视雷达
D.航行情报系统
【答案】B
【解析】自动相关监视的原理是把来自机载设备的飞行位置数据通过地空数据链自动传送到地面
交通管制部门。
【例题·单选】下列通信导航监视系统设备中,需要全球卫星系统授时的是( )。
A.全向信标系统
B.仪表着陆系统
C.多点定位系统
D.甚高频通信系统
【答案】C
【解析】但是多点定位技术依赖多个站点协同工作对航空器定位,需要对航空器位置进行实时解
算,地面站利用全球导航卫星系统授时。
【例题·多选】关于民航监视系统,下列说法正确的有( )。【2018年真题】
A.广播式自动相关监视系统可以在无雷达覆盖地区提供ATC监视
B.区域管制主要使用近程空管一8次 雷达
7
1
C.二次雷达可对管制空域的有4源9反射目标进行监测
8
3
D.多点定位系统是场监雷达信的重要补充手段
微
E.空管自动化系统不属于系监视系统
联
【答案】ACD 题
押
【解析】引入自动相准关监视,就是因为有些地区是无法用雷达进行监视的(受探测距离的限制),
精
广播式自动监视是自动相 关监视的升级。区域管制主要使用的是远程空管一次雷达。监视系统包括雷
达系统、自动相关监视、多点定位和空管自动化系统。
【例题·案例】
【背景】
本工程的甚高频台与空管二次雷达站合建,台址位于机场外3km处,雷达天线塔与机场塔台之间
通视无遮挡。
事件二:本工程二次雷达测试应答机 天线拟安装在机场塔台顶。
【问题】事件二中,测试应答机天线安装在机场塔台顶是否合适?说明理由。
【参考答案】 8
1
7
9
(1)合适
8
4
信
3
(2)理由:①二次雷达台址位于机场外 3km 处满足测试应答机天线与二次雷达天线直线距离最
微
系
少1km的要求;②雷达天线塔与机场塔台之间通视无遮挡 ,测试应答联机天线拟安装在机场塔台顶,满
一
足测试应答机天线与雷达天线通视的要求。 唯
【例题·案例】
【背景】【2024年真题】
某空管航路建设工程包括新建二次雷达站、全向信标/测距仪台等施工内容。甲施工单位中标该
空管航路工程建设项目。工程开工后发生如下事件:
事件一:甲施工单位进场后,制定了二次雷达的施工工序,包括避雷针安装、雷达罩拼装、雷达
室外单元设备安装、雷达室内单元设备安装、通信及配套设施安装。
【问题】事件一中,写出雷达室外单元设备安装的工作内容。
【参考答案】
天线与转台安装、转台调平、转台俯仰调节、天线大盘加油、天线减速箱加油、GPS 天线安装、
馈线布放、设备接地与防雷保护。
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