王美靖

【摘要】 對(duì)航管二次雷達(dá)假目標(biāo)的產(chǎn)生進(jìn)行了討論，對(duì)異步干擾和同步竄擾的形成原因進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步探討了異步干擾和同步竄擾的抑制技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】 二次雷達(dá) 假目標(biāo) 異步干擾 同步竄擾

一、航管二次雷達(dá)簡(jiǎn)介

航管雷達(dá)起到對(duì)目標(biāo)空中定位的作用，為空中交通管制人員提供距離、方位、高度等信息，已廣泛用于機(jī)場(chǎng)附近的空中交通安全管制。航管二次監(jiān)視雷達(dá)的工作原理是通過(guò)詢問(wèn)和應(yīng)答信號(hào)來(lái)完成對(duì)目標(biāo)的定位。由地面站通過(guò)天線發(fā)射頻率為1030MHz的詢問(wèn)編碼脈沖；機(jī)載應(yīng)答機(jī)接收這組詢問(wèn)，檢測(cè)并判斷編碼信號(hào)的內(nèi)容，然后由機(jī)載應(yīng)答機(jī)發(fā)射頻率為1090MHz的回答編碼脈沖；地面詢問(wèn)機(jī)接收這組回答編碼并檢測(cè)，之后由錄取器處理完成對(duì)目標(biāo)的距離、方位以及回答編碼等，最后形成目標(biāo)的點(diǎn)跡報(bào)告[1]。

二、航管二次雷達(dá)假目標(biāo)的形成原因

隨著航空運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，二次監(jiān)視雷達(dá)在空中交通管制中的作用日益重要。由于二次監(jiān)視雷達(dá)技術(shù)本身的局限性和雷達(dá)站所處地形環(huán)境的影響而產(chǎn)生的假目標(biāo)問(wèn)題，給管制人員的工作帶來(lái)了不便。二次雷達(dá)假目標(biāo)的產(chǎn)生主要原因有：異步干擾、同步竄擾、旁瓣應(yīng)答和反射。地形地物反射會(huì)在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)間存在多條路徑，形成虛假目標(biāo)，可以通過(guò)反射體的幾何關(guān)系來(lái)預(yù)測(cè)真實(shí)飛機(jī)的位置[2]，或者通過(guò)在監(jiān)視處理的航跡文件建立反射區(qū)對(duì)假目標(biāo)過(guò)濾。異步干擾、同步串?dāng)_和旁瓣應(yīng)答假目標(biāo)都是受無(wú)線電信號(hào)干擾影響造成的。旁瓣應(yīng)答是應(yīng)答被旁瓣觸發(fā)引起的，ISLS（詢問(wèn)旁瓣抑制）技術(shù)和靈敏度時(shí)間控制可以有效抑制旁瓣應(yīng)答產(chǎn)生的假目標(biāo)。本文重點(diǎn)對(duì)異步干擾和同步竄擾進(jìn)行分析。

2.1異步干擾

當(dāng)飛機(jī)處于多個(gè)地面站的探測(cè)范圍時(shí)，機(jī)載應(yīng)答機(jī)可能受到兩個(gè)及以上地面站的詢問(wèn)，應(yīng)答信號(hào)將全方位輻射，收到其他詢問(wèn)機(jī)詢問(wèn)的回答會(huì)造成本地面站的異步干擾。

地面站之間的間隔在500nm內(nèi)時(shí)，可能產(chǎn)生異步干擾（見(jiàn)圖1）。A站發(fā)射的詢問(wèn)觸發(fā)機(jī)載應(yīng)答機(jī)的應(yīng)答，該應(yīng)答全方位輻射后，被A站接受，同時(shí)進(jìn)入B站的接收機(jī)旁瓣，A站計(jì)算出正確的飛機(jī)距離，但B站計(jì)算出的飛機(jī)位置是錯(cuò)誤的。反之，B站發(fā)射的詢問(wèn)觸發(fā)機(jī)載應(yīng)答機(jī)的應(yīng)答，也可致A站計(jì)算出錯(cuò)誤的飛機(jī)位置。

2.2 同步竄擾

同步竄擾是由于地面雷達(dá)站發(fā)射詢問(wèn)脈沖后， 同時(shí)收到多個(gè)應(yīng)答脈沖， 當(dāng)詢問(wèn)天線波束中兩個(gè)（或多個(gè)）目標(biāo)間隔小于20.3μs時(shí)造成回答碼信息位完全重疊，兩回答之間相互占位，導(dǎo)致接收機(jī)不能正確譯碼所引起的。

三、航管二次雷達(dá)典型假目標(biāo)的抑制

3.1異步干擾的抑制

異步干擾的一般解決方法是通過(guò)修改軟件參數(shù)降低詢問(wèn)率，或者通過(guò)RSLS技術(shù)識(shí)別旁瓣進(jìn)入的回答脈沖并置脈沖RSLS標(biāo)記，以便后續(xù)抑制處理。RSLS技術(shù)是通過(guò)詢問(wèn)波束旁瓣和控制波束同時(shí)接收異步回答，異步信號(hào)同時(shí)被Ω接收機(jī)和∑接收機(jī)放大，當(dāng)接詢問(wèn)波束的∑接收機(jī)輸出大于接控制波束的Ω接收機(jī)輸出時(shí)，表示主瓣接收，反之，表示旁瓣接收，對(duì)旁瓣接收的脈沖賦予RSLS標(biāo)記。

3.2同步竄擾的抑制

1、滑窗檢測(cè)技術(shù)。滑窗檢測(cè)的定義是在目標(biāo)駐留波束期間對(duì)同一目標(biāo)的回答進(jìn)行數(shù)量上的相關(guān)積累，當(dāng)積累的數(shù)值超過(guò)預(yù)置的門(mén)限時(shí)，確認(rèn)一個(gè)同步回答?；皺z測(cè)技術(shù)的原理是檢測(cè)出目標(biāo)起始和目標(biāo)終止，然后去掉中間的幻影框架，將第1個(gè)和第N個(gè)框架的代碼根據(jù)有無(wú)脈沖置予“1或0”邏輯電平。作為傳統(tǒng)的同步竄擾抑制方法，在低密度環(huán)境下，滑窗檢測(cè)技術(shù)能有效的檢測(cè)出同步竄擾；但其技術(shù)本身方位估值有較大的誤差，影響后續(xù)航跡跟蹤，且存在誤判，不適用于高密度的環(huán)境。2、單脈沖技術(shù)。應(yīng)答的每個(gè)脈沖都有偏離瞄準(zhǔn)軸信息（單脈沖信息），利用單脈沖技術(shù)就可以確定目標(biāo)偏離瞄準(zhǔn)軸的角度，從而確定目標(biāo)的空間位置。波束中竄擾的目標(biāo)只要在方位上有差別，單脈沖信息就有差別，利用每個(gè)脈沖的單脈沖信息的差別，可以區(qū)分竄擾回答的重疊部分的信息脈沖的歸屬。

四、結(jié)束語(yǔ)

民航業(yè)快速發(fā)展，航管二次雷達(dá)假目標(biāo)成為航管技術(shù)保障需要面對(duì)的重要問(wèn)題，本文對(duì)航管二次雷達(dá)假目標(biāo)的形成原因進(jìn)行分析，總結(jié)了異步干擾和同步竄擾的主要抑制方法。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 張尉.二次雷達(dá)原理[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2007.

[2] 趙崧，陳嬌，肖希.對(duì)航管二次雷達(dá)干擾現(xiàn)象的分析[J]. 艦船電子工程，2013，33（5）：90-92.