趙文斌

摘 要：二次雷達是目前空管系統(tǒng)中應用最為廣泛、技術最為成熟的空中監(jiān)視手段。為此對雷達數(shù)據(jù)格式的熟練掌握有助于我們提高對雷達設備的維護保障能力。本文以二次雷達S模式下的雷達數(shù)據(jù)格式為例子，進行分析。

關鍵詞：ASTERIX；雷達；數(shù)據(jù)格式

中圖分類號：V328 文獻標識碼：A

ASTERIX是EUPOCONTORL組織為監(jiān)視數(shù)據(jù)的傳輸和交換而定義的標準。首字母縮略語代表ALL Purpose STructured Euro-control Surveillance Information Exchange。它為不同監(jiān)視信息的交換提供標準的信息傳輸格式，保證了通信數(shù)據(jù)的可靠描述，并受到由多國組成的RDE-TF機構的關注和支持，因此在國際上得到廣泛應用。

ASTERIX共定義了256種數(shù)據(jù)類型，前127種為民用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，后127種為軍用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。其中CAT 001和CAT002為二次雷達A/C模式下的雷達目標報告和雷達服務報告，CAT048和CAT034分別為CAT001和CAT002的升級版，是二次雷達S模式下的雷達目標報告和雷達服務報告。本文以二次雷達S模式下的數(shù)據(jù)格式CAT048進行分析。

一、ASTERIX的數(shù)據(jù)幀格式

ASTERIX數(shù)據(jù)幀結構見表1。

CAT表示數(shù)據(jù)種類，字段為1個字節(jié)，當 CAT=30時，表示ASTERIX數(shù)據(jù)為CAT048，S模式下的雷達目標報告。 CAT=22時，表示ASTERIX數(shù)據(jù)為CAT034，S模式下的雷達服務報告。 注：ASTERIX中的數(shù)據(jù)都以十六進制數(shù)表示，在進行數(shù)據(jù)分析時，需要將其換算成十進制數(shù)。

LEN表示ASTERIX數(shù)據(jù)幀的總長度，字段為2個字節(jié)。計算方法如下：

數(shù)據(jù)長度（LEN）=CAT字段（1字節(jié)）+LEN字段（2字節(jié)）+FSPEC字段+目標數(shù)據(jù)區(qū)長度。

FSPEC表示UAP表（User Application Profile，用戶相關表）的數(shù)據(jù)索引，其長度可變，每個字節(jié)的最后一位是FX（擴展指示為），當FX=0時，表示FSPEC字段結束；當FX=1時，表示其后仍有FSPEC字段。它的每一個比特位與UAP表中的數(shù)據(jù)項按順序對應，1表示有該數(shù)據(jù)項。0表示沒有該數(shù)據(jù)項。

二、CAT048數(shù)據(jù)幀解析

目前，大部分二次雷達都支持普通A/C模式詢問和S模式詢問，工作在S模式下的二次雷達可以獲取更多的飛行信息。表2為從THALES二次雷達截取的CAT048數(shù)據(jù)包，我們以它為例進行CAT048數(shù)據(jù)幀解析。

按照ASTERIX數(shù)據(jù)幀結構，十六進制30換算為十進制是48，表示此數(shù)據(jù)包為CAT048數(shù)據(jù)包。002D換算為十進制是45，表示此數(shù)據(jù)包共有45個字節(jié)。FFDF02為此數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)索引，換算為二進制是1111111111011111 00000010，對應CAT048的UAP表（表3）。備注：劃線部分為未選中的數(shù)據(jù)項。

16、71換算成十進制是22、113，對應的數(shù)據(jù)項是Data Source Identifier（數(shù)據(jù)源表示），22是SAC碼（中國的SAC碼是22），71是SIC碼（雷達的編碼，每個雷達都有自己的SIC碼，這個代碼是唯一的）。

071603換算成十進制是464387，對應的數(shù)據(jù)項是Time of Day，表示該數(shù)據(jù)包產生的時間（UTC時間）。464387/128=3628.023 s，對應的時間是01：00：28.023。

A8換算成二進制是10101000，對應的數(shù)據(jù)項是Target Report Descriptor（目標報告描述），bit6-8（101）表示此目標為S模式選呼；bit5（0）表示此目標為真實目標；bit4（1）表示此目標來自于雷達的RDP2數(shù)據(jù)處理器；bit3（0）表示應答信號中沒有SPI；bit2（0）表示應答信號來自于飛機應答機；bit1（0）。

表示該數(shù)據(jù)項結束。

49B3、8E98換算成十進制是18867、36504，對應的數(shù)據(jù)項是Measured Position in Slant Polar Corrdinates（以極坐標表示的目標的位置）。RHO=50606/128=147.3984NM=272.982KM，THETA=36504*360/2^16=200.52度。

002C換算成二進制是0000000000101100，對應的數(shù)據(jù)項是Mode-3/A Code in Octal Representation（識別碼），bit16（0）表示識別碼有效；bit15（0）表示識別碼不是亂碼；bit14（0）表示識別碼來自于飛機應答機；bit13（0）該位固定為0；識別碼見表4。經過計算識別碼為0054。

0554換算成二進制是0000010101010100，對應的數(shù)據(jù)項是Flight Level in Binary Representation（高度嗎），bit16（0）表示高度碼有效；bit15（0）表示高度碼不是亂碼；換算成十進制是1364。高度=1364*25ft=34100ft=10393.68m。

60換算成二進制是01100000，對應的數(shù)據(jù)項是Radar Plot Characteristics（雷達點跡參數(shù)），bit7（1）意味著下個字節(jié)01對應SRR（應答數(shù)量），表示此次應答數(shù)量有1個。Bit6（1）意味著下個字節(jié)D3對應SAM（應答信道強度），換算為二進制是11010011，按二進制補碼計算為-77，應答信號強度=-77*1Dbm=-77Dbm。

78 12 05對應的數(shù)據(jù)項是Aircraft Address（飛機的24位ICAO地址碼），每架飛機都有自己唯一的ICAO地址碼。endprint

0D 33 B3 C3 7D 60 對應的數(shù)據(jù)項是Aircraft Identification（航班號），經過解析為CSN3075。

01 78轉換為二進制是0000 0001 0111 1000對應的數(shù)據(jù)項是Track Number（航跡號），Bit16- Bit13固定為0；航跡號=2^8+2^6+2^5+2^4+2^3=376。

52 3C 36 CD對應的數(shù)據(jù)項是Calculated Position in Caetesian Coordinates（飛機在笛卡爾坐標系即直角坐標系下的位置），523C換算為十進制是21052，飛機在X軸上的距離=21052/128=164.4688NM，36CD換算為十進制是14029，飛機在Y軸上的距離=14029/128=109.6016NM。

07 92 68 B9對應的數(shù)據(jù)項是Calculated Track Velocity in Polar Representation（飛機在極坐標下的速度），0792對應飛機的地速，換算為十進制是1938，飛機的地速=1938*0.22NM/H*1.852=789.62KM/H。68B9對應飛機的航向，換算為十進制是26809，飛機的航向=26809*0.0055度=147.4495度。

40對應的數(shù)據(jù)項是Track Status（航跡狀態(tài)），換算為二進制是0100000。

Bit8（0）表示該航跡是確定的航跡；Bit7-6（10）表示該航跡是S模式下的航跡；Bit5（0）表示該航跡的置信度是正常的；Bit4（0）表示水平機動探測為無。

Bit3-2（00）表示飛機的上升/下降檢測狀態(tài)顯示飛機維持現(xiàn)狀；Bit1（0）表示航跡狀態(tài)結束。

20 20對應的數(shù)據(jù)項是Communications/ACAS Capability and Flight Status（機載應答機狀態(tài)和機載ACAS設備狀態(tài)以及飛機狀態(tài)），換算為二進制是0010 0000 0010 0000，Bit16-14（001）表示記載應答機支持Cmm.A和Comm.B通信；Bit13-11（000）表示飛機狀態(tài)正常；Bit10（0）表示應答機有SI功能；Bit9固定為0；Bit8（0）表示沒有S模式特殊服務功能；Bit7（0）表示高度碼使用的分辨率是100英尺；Bit6（1）表示該飛機有識別碼。

結語

本文著重討論了CAT048的數(shù)據(jù)解析方法，并以一段CAT048數(shù)據(jù)為例，為大家解析雷達數(shù)據(jù)起到了借鑒作用。在實際應用中，CAT01、CAT02、CAT034、CAT048涵蓋了所有的二次雷達的數(shù)據(jù)格式，這些數(shù)據(jù)都可以按照上述方法進行分析。通過分析雷達數(shù)據(jù)，我們可以知道雷達的信號質量，工作方式、工作內容等參數(shù)，對于解決實際問題有很大的作用。

參考文獻

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