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飞机的应答机编码的历史是什么?它们是如何工作的?

来源:环球科学

这是一篇来自专栏Curious Kids的文章,这是一个专门针对孩子的系列。 The Conversation正在向孩子们征集他们希望专家回答的问题。所有的问题都是受欢迎的——不论是严肃的、古怪的甚至是乖僻的!你可能也喜欢播客Imagine This,一档基于Curious Kids,由ABC KIDS listenThe Conversation共同出品的节目。 

嗨,我叫Daniel12岁,我想知道飞机上的应答机编码背后的历史,以及它们是如何工作的。谢谢!”-- Daniel12岁,珀斯。 

谢谢你,Daniel,我来回答这个问题。正如你所猜测的,尖叫代码的背后有一个非常有趣的故事。这些编码已在无线电信号系统中使用了75年多,用以识别和确定飞行中飞机的位置。 

代号:鹦鹉 

在第二次世界大战中使用的早期雷达系统对于盟军在1940年英国战役中的成功至关重要,当时英国皇家空军(RAF)在纳粹德国空军的一次大规模空袭中保卫了英国。 

但是这些早期的雷达系统存在很大的局限性。他们可以通过移动物体反射的无线电信号来探测飞机,但是反射的信号无法告诉你飞机是友好的还是敌对的。 

这导致了次级监视雷达的迅速发展,这需要飞机的积极合作反应。换句话说,飞机必须有应答反应。这将有助于识别天空中的友军 

次级雷达系统( secondary radar system)将发送无线电频率脉冲的传输,目标是飞机。友好型飞机配备了能够识别密码的设备。如果没有反应,雷达操作人员就会认为飞机是敌机。 

这一创新意味着雷达操作员现在可以将主雷达(称为初级雷达primary radars))与次级雷达结合起来,以探测飞机的存在并区分敌友。 

这个系统被称为敌友识别系统(IFF),这个概念直到今天仍然对军队很重要。 

飞机转发器接收和传输信号,最初的代号是鹦鹉。不久,飞行员开始使用尖叫代码的绰号。 

虽然鹦鹉的名字没有持续到今天,尖叫这个词仍然被用来描述转发器的活动。 

它是如何工作的 

战后,这个概念被民用飞机改编——就是我们度假时乘坐的那种飞机。 

该系统通过一个四位数字的八进制编号(每个数字从07)来识别飞机,提供最多4,096种可能的编码。这些代码也可以用来提醒控制人员飞机紧急情况。随后,又增加了一种模式,利用飞机高度表(一种告诉你飞机飞行高度的仪器)的数据向雷达控制人员通报飞机的高度。 

对于那些有技术头脑的人来说,二级监视雷达使用的频率是1030兆赫(你好,你是谁?信号)和1090兆赫的响应(你得到的答案)。反应是一个脉冲序列,间隔1.45微秒,这是非常快的! 

空中交通管制塔 

想象一下,一个飞行员正在驾驶一架满载乘客的飞机去悉尼度假。当她或他飞往目的地时,悉尼机场的空中交通管制塔发出了一个审问信号。飞机自动以一系列的短脉冲作出反应,让空中交通管制人员知道飞机的身份和高度。然后空中交通管制可以比较身份代码和飞行计划来识别飞机。 

从审讯传送到收到密码的时间让我们知道雷达和飞机之间的距离。空中交通管制计算机系统利用这一信息、审问信号的方向和高度来确定飞机的确切位置。 

多年来还开发了其他导航和空域管理系统。最新的是自动依赖式监视广播系统( Automatic Dependent Surveillance Broadcast  System)(ads-b),它将全球定位系统(gps)的数据纳入飞机的响应中。 

二次监视雷达是航空安全领域的一项重要发展,也是当今空域管理的重要组成部分。 

嗨,好奇宝宝们!你有什么问题需要专家回答吗?请找一个大人把你的问题告诉我们。他们可以: 

*将你的问题发送给curiouskids@theconversation.edu.au 

*在推特上告诉我们 

请告诉我们你的名字、年龄和你居住的城市。如果你愿意,你也可以发送一个问题的录音。你想多问就多问吧!我们没法回答所有的问题,但我们会尽力的。 

  

作者简介: 

Andrew Dowse,是伊迪斯科文大学(Edith Cowan University)的国防研究和参与部主任。 

原文链接: 

https://theconversation.com/curious-kids-whats-the-history-of-aircraft-squawk-codes-and-how-do-they-work-103102 

译者:马乐昊 

审校:马晓彤 

定稿:马乐昊 

本文来自:环球科学
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