鄒繼科

摘要 現(xiàn)中南地區(qū)自動化主用系統(tǒng)采用歐洲貓v5系統(tǒng)，經多監(jiān)視源數(shù)據處理器MST （Multi-SensorTracking Function）對收到的A/C模式雷達數(shù)據進行處理，產生歐洲貓系統(tǒng)綜合航跡。根據民航局統(tǒng)一部署，后續(xù)將引接S模式雷達及ADS-B信號進行融合處理。本文將對中南地區(qū)目前雷達融合情況及后續(xù)多監(jiān)視源數(shù)據處理進行綜合分析。

【關鍵詞】歐洲貓 MST 雷達 融合處理

1 前言

中南地區(qū)自動化歐洲貓V5系統(tǒng)采用雙機冗余MST服務器對A/C模式雷達進行融合處理，產生系統(tǒng)綜合航跡。在多路A/C模式雷達進行融合處理的過程中，MST先對每部雷達進行預處理及BIAS修正。當雷達對飛機的位置進行測量時，在方位角和距離上定會存在一定的偏差。因此對雷達數(shù)據需要進行一定的BIAS補償，使其更趨近于飛機的實際位置。方位角和距離的補償值有兩種模式，一種是手動模式，即設定一個固定值的BIAS數(shù)值，在融合計算時始終按此值進行補償;另一種是自動模式，即依靠系統(tǒng)中算法固定周期選取10個點跡報告，計算一次BIAS數(shù)值，作為動態(tài)調整的參數(shù)。BIAS數(shù)值的選取不合理會導致對此雷達信號修正的不準確，當系統(tǒng)航跡使用此雷達航跡更新時，即會造成偏差，從而導致矢量線擺動或者假信號的問題?？梢夿IAS的修正對雷達信號處理十分必要。

2 多監(jiān)視源數(shù)據融合處理

MST多監(jiān)視源數(shù)據跟蹤處理器可以處理AiC模式雷達數(shù)據、S模式雷達數(shù)據、ADS-B數(shù)據以及WAM報告。MST先對收到的各項監(jiān)視源信息進行預處理，主要是對各監(jiān)視源的報告信息進行檢查，查看報告信息的完整性，并檢查報告信息與系統(tǒng)航跡是否匹配。經過MST預處理，多監(jiān)視源數(shù)據信息開始進行融合航跡運算，不同的數(shù)據源信息輸入系統(tǒng)，同時更新系統(tǒng)航跡。處理流程如圖1所示。

根據MSTS多監(jiān)視源數(shù)據跟蹤處理功能流程圖分析，系統(tǒng)收到雷達航跡（ Multi-RadartracHng），首先進入Buffer緩沖處理，即將雷達覆蓋的區(qū)域分成點跡扇區(qū)和航跡扇區(qū)。通過接收到雷達點跡的位置，判斷其參與計算的航跡扇區(qū)，并最終進行雷達航跡融合計算。

如圖1所示，參與系統(tǒng)融合處理的雷達航跡（ Multi-Radar tracking）、廣播式自動相關監(jiān)視ADS-B報告、廣域多點定位（WAMtracking）報告等多監(jiān)視源數(shù)據信息，均經過Pre-Correlation預相關處理。預相關處理是將點跡、航跡信息進行粗略分類的階段，即將同一或相鄰的點跡扇區(qū)內的點跡，參與同一航跡扇區(qū)內的航跡計算。實現(xiàn)多個相關點跡與多個相關航跡對應。預相關處理是多監(jiān)視源數(shù)據融合處理的初步計算，條件選擇相對寬泛，主要目的是濾除多監(jiān)視源送入的無相關的點跡報告，減少系統(tǒng)運算成本，便于MST更高效完成數(shù)據融合處理。

預相關處理是多點跡對多航跡的相關，要進行更準確地關聯(lián)運算，下一步將進行相關處理（ Correlation）。相關功能會對點跡和航跡進行配對可能性計算，產生匹配可能性的評估值，評估值反映了航跡與點跡匹配程度。通過評估值比較，計算出一個點跡最具可能性匹配的三個航跡，或一個航跡最具可能性匹配的三個點跡。剩余淘汰掉不相關的點跡，將送回Pre-Correlation預相關進行重新處理。

配對處理（Association）關聯(lián)功能，是將點跡和航跡進行1對1判斷匹配的重要過程。主要目的是為了解決1對3，或是3對1的相關沖突，最終雷達航跡和融合點跡實現(xiàn)一一對應的關系。同時也可能存在某些融合航跡或雷達點跡未收到任何與之關聯(lián)的信息，這時我們將這些融合航跡或雷達點跡送Initiation初始化進行處理。

融合航跡和雷達點跡實現(xiàn)了1對1的匹配后，進入航跡更新處理階段（ TrackUpdate）。MST采用自適應卡爾曼濾波器進行航跡更新，當系統(tǒng)受到航跡報告時，立即根據報告信息內容，判斷航跡趨勢，根據卡爾曼濾波器提供的三種數(shù)據轉換模型進行匹配。利用均分誤差最小的方法，對多個信息報告進行平均運算，即可更新系統(tǒng)融合航跡，使系統(tǒng)融合處理不間斷，提高了航跡參數(shù)判斷的準確性。

對一些未參與航跡更新的點跡將送入Initiation初始化，生成新的系統(tǒng)航跡。航跡更新后，即進入航跡管理（ TrackManagement）。航跡管理是對航跡質量的評估，對一些低質量或速度過高的不標準的航跡進行刪除。

MSTS服務器根據雷達信號的時標進行相應的融合計算。在離線參數(shù)中設定了每個雷達是否采用時標（UNIVERSAL TIMESTAMPING）解析參數(shù)，若為TRUE，則以雷達端添加的GPS時標為準;若為FALSE，則以THALES系統(tǒng)pline接收端的時標為準，雷達選取接收到的正北報和扇區(qū)0的時間為參考時間，用以判斷雷達的狀態(tài)以及雷達數(shù)據是否有效。如果雷達數(shù)據超過參考時間一定范圍，則認為數(shù)據無效，被MSTS服務器丟棄;如果3次未收到正北報或扇區(qū)O的雷達數(shù)據，或者此雷達數(shù)據超過一定參數(shù)時間被丟棄處理，則雷達的狀態(tài)自動切換為FAILED。

3 結語

經過MSTS多監(jiān)視源數(shù)據跟蹤處理，自動化歐洲貓V5系統(tǒng)可以輸出穩(wěn)定準確的綜合航跡信息提供給管制員使用。現(xiàn)階段中南區(qū)主要引接信號源以A/C模式雷達信號為主，后續(xù)根據國家對民航系統(tǒng)服務要求的統(tǒng)一部署，我局將進一步引接S模式雷達信號以及ADS-B信號，以為民航事業(yè)蓬勃發(fā)展提供更有力的技術保障！

參考文獻

[1] Thales ATM Pty Ltd NESACC EUROCAT-XSystem/Segment Specification.