丁秦

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，我國民用航空事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。當(dāng)前場面的監(jiān)視雷達(dá)只建設(shè)在大型的國際樞紐機(jī)場，如首都機(jī)場和浦東機(jī)場等，其主要作用就是監(jiān)視機(jī)場的跑道、滑行道以及移動目標(biāo)的活動等。在我國民用航空中應(yīng)用MDS技術(shù)對傳統(tǒng)的監(jiān)視雷達(dá)畫面進(jìn)行了重要的補(bǔ)充，因此文章就是對MDS技術(shù)在我國民用航空中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的研究。

關(guān)鍵詞：MDS技術(shù)；民用航空；具體應(yīng)用

中圖分類號：V243.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）23-0177-02

前言

隨著我國民用航空數(shù)量的增加，在機(jī)場的監(jiān)視雷達(dá)中越來越多的使用MDS技術(shù)，這種技術(shù)可以對監(jiān)視的精度進(jìn)行改善，同時(shí)能夠獨(dú)立工作，這一技術(shù)的應(yīng)用對我國民用航空的發(fā)展具有重要的推動作用。

1 MDS技術(shù)的基本介紹

1.1 MDS技術(shù)的基本內(nèi)容

所謂的MDS就是多點(diǎn)監(jiān)視應(yīng)答機(jī)的一個(gè)系統(tǒng)，其計(jì)算應(yīng)答機(jī)的位置和標(biāo)識以及對其脈沖的捕獲主要是通過多個(gè)接收機(jī)來完成的[1]。其對機(jī)場場面和周圍地區(qū)相應(yīng)目標(biāo)的準(zhǔn)確監(jiān)視主要是通過地面接收機(jī)來完成的。對非S模式和S模式應(yīng)答機(jī)的飛機(jī)以及車輛等跟蹤定位和識別安裝是由其極高的刷新率來實(shí)現(xiàn)的，這也是MDS技術(shù)非常重要的一個(gè)特點(diǎn)。

1.2 MDS的特點(diǎn)

詢問能力和對目標(biāo)單元進(jìn)行先進(jìn)的處理是MDS系統(tǒng)所具備的，其具有靈活的配置系統(tǒng)，因此其對任何機(jī)場環(huán)境都具有良好的適應(yīng)性，同時(shí)具有極高的耐用性。另外，特別容易維護(hù)和安裝這個(gè)系統(tǒng)。MDS主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）對精度進(jìn)行改善，從一秒更新率方面來說，其多點(diǎn)定位的處理方式可以在9m以內(nèi)控制場面監(jiān)視的精度，同時(shí)在30m以內(nèi)控制廣域監(jiān)視精度。（2）MDS最重要的一個(gè)特點(diǎn)就是對機(jī)載電子設(shè)備不需要附加，其可以共同與任何機(jī)載應(yīng)答機(jī)工作。其次，對于接收1090ES的ADS-B的數(shù)據(jù)MDS同樣支持[2]。（3）安裝需求降到最小的程度，小的室外機(jī)箱和非旋轉(zhuǎn)天線就是MDS的設(shè)備，因此在通信塔上或者其他的建筑物上都非常容易安裝。而且其與中央處理器的通信方式也是各種各樣的。

2 比較MDS與現(xiàn)有的技術(shù)

SMR是傳統(tǒng)機(jī)場地面監(jiān)視主要應(yīng)用的設(shè)備，監(jiān)視場面的活動目標(biāo)是其主要的監(jiān)視內(nèi)容，因此管制員和地面服務(wù)部門對場面動態(tài)活動狀況的掌握就是通過這一監(jiān)視內(nèi)容來獲取的，一次雷達(dá)是其主要使用的方式，因此其存在著相應(yīng)的問題：（1）對飛機(jī)的代碼不能進(jìn)行直接確定；（2）用極高的標(biāo)準(zhǔn)要求現(xiàn)場環(huán)境；（3）在天氣惡劣的情況下，會降低探測目標(biāo)的效率和準(zhǔn)確度。管制員不確定的數(shù)據(jù)就是由這些問題造成的，所以在天氣惡劣的情況下，要通過航班升降次數(shù)減少的方式為其安全性提供保障。

“分布式二次監(jiān)視雷達(dá)”就是所謂的MDS，這種技術(shù)就是將一部二次場面監(jiān)視雷達(dá)添加到塔臺一次場面監(jiān)視雷達(dá)的基礎(chǔ)上[3]。接收機(jī)是組成MDS系統(tǒng)的主要部分，即機(jī)場周圍和候機(jī)樓旁邊的等，同時(shí)中央處理器也是其不可缺少的一部分。

監(jiān)視場面和終端區(qū)的新技術(shù)手段就是MDS，同時(shí)其補(bǔ)充了場面雷達(dá)的監(jiān)視系統(tǒng)，而且對傳統(tǒng)技術(shù)中存在的問題都進(jìn)行了克服，其能夠非常靈活的布置接收機(jī)，其對機(jī)場場面的覆蓋可以按照客戶的實(shí)際需求進(jìn)行。另一方面，MDS可以對飛機(jī)的應(yīng)答和自動相關(guān)進(jìn)行及時(shí)的接收，同時(shí)可以準(zhǔn)確定位飛機(jī)。如果MDS、SMR和車輛的代碼跟蹤這三個(gè)方面同時(shí)工作，其監(jiān)視機(jī)場地面的精度就可以大大提高。

3 國外應(yīng)用MDS的情況

當(dāng)前MDS接收機(jī)已經(jīng)經(jīng)過四代的更新，其可靠性和準(zhǔn)確性都得到了大大提高，而且歐洲和美國民航局對其技術(shù)認(rèn)證已經(jīng)完成，其對于空中管制要求也完全滿足。當(dāng)前在多倫多、底特律和法蘭克福等世界范圍內(nèi)的大型機(jī)場中都已經(jīng)安裝了MDS接收機(jī)，其主要是在場面活動的引導(dǎo)控制系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)美國的FAA的ASDE-X合同中已經(jīng)采用MDS，而且將其安裝在美國所有的機(jī)場中。在馬蘭里的測試基地和墨西哥灣的石油平臺低直升機(jī)和其他飛機(jī)的跟蹤過程中，也已經(jīng)應(yīng)用了MDS。

4 MDS系統(tǒng)的組成和配置

4.1 系統(tǒng)的組成

遠(yuǎn)端單元、校標(biāo)機(jī)、目標(biāo)處理單元、系統(tǒng)接口單元、維護(hù)和便攜顯示終端這六部分組成了機(jī)場場面監(jiān)視的MDS系統(tǒng)，以下就是對這六部分的具體概述：

（1）遠(yuǎn)端單元。收發(fā)和接收這兩種單元使MDS主要使用的，對非S模式和S模式的解碼以及對信號的恢復(fù)等兩種單位都可以完成這些工作。這些被處理的數(shù)據(jù)回到目標(biāo)處理單元主要是通過通信介質(zhì)來完成的。目標(biāo)處理單元也可以將A模式等編碼信息想收發(fā)機(jī)進(jìn)行請求[4]。另外，耐用性和全天候使用的機(jī)箱都是兩種單元具備的功能，其中機(jī)場的機(jī)構(gòu)、所需要的性能和可靠度直接決定了每種單元的數(shù)量和安放程度。

（2）校標(biāo)機(jī)。系統(tǒng)同步的準(zhǔn)確性以及系統(tǒng)范圍內(nèi)部測試功能，都是有校標(biāo)機(jī)來提供的。一般在全天候機(jī)箱中安裝子系統(tǒng)，子系統(tǒng)的超高可靠性就是通過收發(fā)機(jī)的配置來保障的。

（3）目標(biāo)處理單元。中央計(jì)算機(jī)是自動切換目標(biāo)的處理單元，其回復(fù)收發(fā)機(jī)的消息、對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤以及對計(jì)算機(jī)位置的定位都是從遠(yuǎn)端單元中對數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取的。目標(biāo)處理單元也將絕對的時(shí)間參考提供所有的報(bào)告，同時(shí)對回復(fù)信號的探測時(shí)間進(jìn)行標(biāo)記。另外，目標(biāo)處理單元對全部MDS子系統(tǒng)的運(yùn)行和使用狀況進(jìn)行監(jiān)視，而且可以將指定時(shí)間表提供給收發(fā)機(jī)的詢問信號。目標(biāo)處理單元可以對波慮的數(shù)據(jù)和通信系統(tǒng)進(jìn)行靈活處理，使其可以連接外界的系統(tǒng)。

（4）系統(tǒng)接口單元。目標(biāo)處理單元的轉(zhuǎn)換格式功能和協(xié)議就是由系統(tǒng)接口單元來提供的。系統(tǒng)接口對遠(yuǎn)端單元數(shù)據(jù)的接收主要是通過對解調(diào)器進(jìn)行調(diào)制來完成的，其主要是用TCP/IP局域網(wǎng)協(xié)議代替連續(xù)數(shù)據(jù)。

（5）維護(hù)顯示終端。MDS系統(tǒng)對圖形進(jìn)行操作過程中的用戶界面就是維護(hù)顯示終端[5]。其主要的功能包括對系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行提供、回放和記錄數(shù)據(jù)以及控制系統(tǒng)等。維護(hù)顯示終端可以安裝在各個(gè)位置，如目標(biāo)處理安裝單元等，這為監(jiān)視和控制系統(tǒng)的靈活性提供了保障。endprint

（6）便攜顯示終端。一般在windows的軟件上應(yīng)用便攜顯示終端，如果在筆記本上對其進(jìn)行安裝，則可以對維護(hù)的遠(yuǎn)端單元進(jìn)行簡化。

4.2 初始化航跡

2-5份位置報(bào)告是MDS目標(biāo)處理單元所要求的，其主要目的就是使航跡初始化的目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)。如果在目前的航跡列表中不存在模式S的ID或者模式3/A的目標(biāo)位置，那么就可以說明潛在的航跡是存在的。兩個(gè)額外的數(shù)據(jù)，其與航跡具有相同代碼的數(shù)據(jù)，這就是在后面連續(xù)的4秒中航跡追蹤系統(tǒng)所等待的，如果受到多個(gè)位置估計(jì)的相同模式S的ID模式3/A，這時(shí)就可以對新的航跡進(jìn)行報(bào)告。另外，一般在一秒中內(nèi)會有一次機(jī)會接收到每個(gè)目標(biāo)在一秒中內(nèi)發(fā)送的信息，所以系統(tǒng)對航跡的初始化可以在接收或回復(fù)目標(biāo)5秒鐘內(nèi)進(jìn)行。

4.3 回放和記錄

用戶的回放和記錄功能是由維護(hù)顯示終端來提供的。培訓(xùn)、排除系統(tǒng)的故障以及優(yōu)化和評估系統(tǒng)使其主要的內(nèi)容，以下就是對四種主要功能進(jìn)行了具體的介紹：（1）記錄用戶事件和90天的信息狀態(tài)；（2）對報(bào)告記錄可以24小時(shí)利用目標(biāo)處理單元進(jìn)行輸出；（3）對從遠(yuǎn)端單元和外部接口得到的報(bào)告記錄可以通過目標(biāo)處理單元進(jìn)行24小時(shí)的輸入；（4）報(bào)告的回

放是通過目標(biāo)處理單元的輸入和輸出來完成的。

4.4 系統(tǒng)的安全性

用戶的安全訪問機(jī)制是通過維護(hù)顯示終端進(jìn)行設(shè)定和提供的，其是根據(jù)客戶的實(shí)際需求進(jìn)行提供和設(shè)定的，因此其適合任何一個(gè)客戶。

對密碼的訪問特性具有多層性，這也是維護(hù)顯示終端所要求的，其主要目的是可以有效控制不同等級的用戶[6]。用戶的選擇主要包括三層等級，同時(shí)不同的控制等級會存在每一層中?？梢栽谡J(rèn)可測試工廠之前配置相應(yīng)的等級。操作員和管理員這兩個(gè)安全等級是由系統(tǒng)自動默認(rèn)的?？刂苹镜南到y(tǒng)和調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)這是允許操作用等級的工作?？刂葡到y(tǒng)的關(guān)鍵要素是允許管理員等級的工作。管理員的權(quán)限以此只能對一個(gè)維護(hù)顯示終端單元進(jìn)行操作，但是其他的維護(hù)顯示終端可以通過登錄的維護(hù)顯示終端進(jìn)行控制。

5 結(jié)束語

綜上所述，將MDS應(yīng)用在機(jī)場場面以及將MDS系統(tǒng)應(yīng)用在場面監(jiān)視雷達(dá)上，是我國民用航空的一大進(jìn)步，其可以與A-SMGCS系統(tǒng)進(jìn)行同步建設(shè)。另外，可以將MDS直接作為場面監(jiān)視和終端區(qū)監(jiān)視的方法建設(shè)在沒有場面監(jiān)視雷達(dá)和終端區(qū)二次雷達(dá)的機(jī)場。可以根據(jù)國際上MDS技術(shù)的發(fā)展進(jìn)度以及與我國復(fù)雜環(huán)境的機(jī)場相結(jié)合，對終端區(qū)的航路進(jìn)行監(jiān)視。同時(shí)要將我國MDS技術(shù)水平進(jìn)行不斷提高和創(chuàng)新，從而可以促進(jìn)我國民用航空事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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