蘇倍 佟林

摘 要：該篇主要分析雷達(dá)目標(biāo)分裂問(wèn)題，以民航雷達(dá)設(shè)備、多雷達(dá)處理以及分析信號(hào)的傳輸狀況入手，對(duì)民航多雷達(dá)目標(biāo)分裂造成的影響進(jìn)行研究，并提出應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：民航領(lǐng)域；多雷達(dá)系統(tǒng)；目標(biāo)分裂

一、民航空管與目標(biāo)分裂概述

（一）民航空管多雷達(dá)系統(tǒng)

航空交通由于其快捷、舒適、安全、靈活以及航線(xiàn)不受人為干擾等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代交通行業(yè)的重要組成部分，而在國(guó)家軍事與政治方面之外的航空活動(dòng)則統(tǒng)稱(chēng)為民用航空。為了應(yīng)對(duì)與日俱增的民航空管壓力，國(guó)際范圍內(nèi)開(kāi)始將多雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用與民航空管行業(yè)，多雷達(dá)系統(tǒng)是通過(guò)統(tǒng)一的格式，將不同雷達(dá)的數(shù)據(jù)顯示在多個(gè)席位上，達(dá)到信息統(tǒng)一、最大程度利用雷達(dá)設(shè)備的目的。在技術(shù)方面，多雷達(dá)系統(tǒng)利用雷達(dá)之間聯(lián)網(wǎng)的方式來(lái)擴(kuò)大雷達(dá)覆蓋范圍，是一種信號(hào)融合的方式。

（二）目標(biāo)分裂

目標(biāo)分裂是多雷達(dá)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中典型的故障現(xiàn)象，具體體現(xiàn)為同一架民航客機(jī)在多雷達(dá)系統(tǒng)接收雷達(dá)信息后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)融合處理導(dǎo)致在DP上出現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)。多雷達(dá)系統(tǒng)主要采用馬賽克區(qū)融合方式，對(duì)雷達(dá)站目標(biāo)斜距、海拔高度、經(jīng)緯度等數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，各個(gè)雷達(dá)正常采集點(diǎn)跡數(shù)據(jù)和輸出航跡并且由多雷達(dá)系統(tǒng)正常處理則能夠?qū)⒛繕?biāo)融合并顯示在DP上，否則便會(huì)出現(xiàn)目標(biāo)分裂問(wèn)題。

二、多雷達(dá)系統(tǒng)故障導(dǎo)致的目標(biāo)分裂

多雷達(dá)系統(tǒng)的處理程序、自身參數(shù)等設(shè)置出現(xiàn)問(wèn)題都有可能導(dǎo)致目標(biāo)分裂，通常的處理方法是軟件更新、軟件重啟以及雷達(dá)服務(wù)器切換。而下面是對(duì)多雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)置進(jìn)行說(shuō)明。

（一）位置參數(shù)誤差

正確雷達(dá)位置與錯(cuò)誤雷達(dá)位置的具體情況如圖1和圖2所示。

其中黃圈表示多雷達(dá)系統(tǒng)的融合區(qū)域，綠圈表示多雷達(dá)系統(tǒng)在設(shè)置方面的誤差范圍，黑點(diǎn)表示飛機(jī)在航行中的真實(shí)位置，白點(diǎn)表示多雷達(dá)系統(tǒng)中飛機(jī)目標(biāo)，紅點(diǎn)表示雷達(dá)目標(biāo)出現(xiàn)了錯(cuò)誤。造成錯(cuò)誤雷達(dá)位置的原因可能是雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)中某一雷達(dá)的位置參數(shù)出現(xiàn)了誤差，多雷達(dá)系統(tǒng)在將正確數(shù)據(jù)與誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行融合后就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤雷達(dá)位置的情況。解決這種問(wèn)題的主要方法是修改某一路雷達(dá)的參數(shù)，修正數(shù)據(jù)誤差。

（二）馬賽克區(qū)域設(shè)置

馬賽克區(qū)域的設(shè)置主要針對(duì)不同雷達(dá)站的位置差異而導(dǎo)致的航跡輸出不相同情況，能夠?qū)⑼患苊窈娇蜋C(jī)不同雷達(dá)提供的航跡進(jìn)行融合。在馬賽克區(qū)域設(shè)置不合理的情況下，某一路雷達(dá)故障則會(huì)使航跡融合出現(xiàn)問(wèn)題從而導(dǎo)致目標(biāo)分裂，馬賽克區(qū)域設(shè)置過(guò)小的具體情況如圖3所示。

該圖表示三路雷達(dá)的融合，黃圈表示設(shè)置的馬賽克區(qū)域，藍(lán)、綠、紫圈分別表示不同路雷達(dá)，由于不同路雷達(dá)位置的差異導(dǎo)致了輸出不在同一點(diǎn)，從而導(dǎo)致目標(biāo)分裂。除了馬賽克區(qū)域設(shè)置過(guò)小而導(dǎo)致的目標(biāo)分裂，馬賽克區(qū)域設(shè)置過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)出現(xiàn)偏差以及沖突告警紊亂的問(wèn)題。

（三）雷達(dá)接口單元

雷達(dá)的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量與接口單元的流暢程度有著直接關(guān)系，數(shù)據(jù)堵塞在接口單元?jiǎng)t會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)信號(hào)延遲，影響多雷達(dá)系統(tǒng)融合航跡信息的效率與準(zhǔn)確性，導(dǎo)致雷達(dá)信號(hào)與輸出目標(biāo)實(shí)際距離出現(xiàn)偏差，而在偏差超過(guò)設(shè)置的馬賽克區(qū)域后，則會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)分裂問(wèn)題。而針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題，重啟雷達(dá)的接口單元就能夠很有效的解決。

三、某一路雷達(dá)輸出目標(biāo)偏差導(dǎo)致的目標(biāo)分裂

（一）雷達(dá)天線(xiàn)及驅(qū)動(dòng)設(shè)備故障

雷達(dá)的工作原理是利用發(fā)射的電磁波來(lái)探測(cè)民航客機(jī)的航跡信息、海拔高度、航行速度等航行中的參數(shù)，使用天線(xiàn)中的編碼器來(lái)獲得民航客機(jī)方位信息，并通過(guò)脈沖原理及具體目標(biāo)的應(yīng)答次數(shù)來(lái)算出民航客機(jī)與瞄準(zhǔn)軸角度的精確偏離差距，最終定位目標(biāo)。而在這個(gè)過(guò)程中，天線(xiàn)波瓣開(kāi)裂、天線(xiàn)編碼器故障等問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)無(wú)法獲得目標(biāo)的準(zhǔn)確定位信息，造成目標(biāo)位置的抖動(dòng)、偏差，而多雷達(dá)系統(tǒng)在處理了這類(lèi)錯(cuò)誤信息后，則會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)分裂。解決這類(lèi)問(wèn)題的方法是對(duì)某一路故障雷達(dá)進(jìn)行綜合性大修，將出現(xiàn)了波瓣開(kāi)裂情況的天線(xiàn)進(jìn)行直接更換，或縮短振子與天線(xiàn)的距離來(lái)提高波瓣探測(cè)效果，以及對(duì)老化、磨損較為嚴(yán)重的編碼器、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行維修處理。

（二）雷達(dá)處理部分的問(wèn)題

雷達(dá)對(duì)采集信息的整合與處理需要依靠雷達(dá)內(nèi)部處理器的工作性能，大量的數(shù)據(jù)處理工作導(dǎo)致的處理器能力不足則會(huì)使輸出目標(biāo)延遲并且出現(xiàn)目標(biāo)直接丟失等情況。雷達(dá)的常年使用導(dǎo)致的老化磨損是產(chǎn)生這類(lèi)問(wèn)題的主要原因，老化所導(dǎo)致的EDF板處理門(mén)檻出現(xiàn)問(wèn)題，將大量噪聲作為收集到的信息進(jìn)行處理，大量無(wú)用信息會(huì)造成處理溢出情況，使多雷達(dá)系統(tǒng)出現(xiàn)目標(biāo)分裂。

四、總結(jié)

多雷達(dá)系統(tǒng)出現(xiàn)目標(biāo)分裂會(huì)對(duì)空中管制工作帶來(lái)嚴(yán)重影響，在出現(xiàn)目標(biāo)分裂情況后應(yīng)第一時(shí)間對(duì)故障發(fā)生原因進(jìn)行排查，包括多雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)置與運(yùn)行狀況、某一路雷達(dá)站信號(hào)傳輸與接收能力等多個(gè)方面。在進(jìn)行雷達(dá)源維修時(shí)需要暫時(shí)切斷雷達(dá)信號(hào)，避免維修過(guò)程對(duì)空中管制帶來(lái)的影響?？傊?，在目標(biāo)分裂發(fā)生的第一時(shí)間對(duì)故障原因進(jìn)行排查并采用相應(yīng)的解決措施，是保障空中管制質(zhì)量，確保航空安全的關(guān)鍵所在，是空中管制部門(mén)與航空運(yùn)輸領(lǐng)域需要重點(diǎn)聚焦的工作。

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