吳勝前

（民航西北地區(qū)空中交通管理局 陜西西安 710082）

國內(nèi)雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸一般采用同步串口（Synchronous Serial Interface），通信速率根據(jù)實際需求設(shè)置在9.6kb，19.2kb，38.4kb等，鏈路協(xié)議采用HDLC，使用專線或者租用各大運營商的線路把遠(yuǎn)端的雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇展茏詣踊幚碇行腫1]。同步串口可以連續(xù)傳續(xù)設(shè)定長度的數(shù)據(jù)，對線路利用率比較高。雷達(dá)數(shù)據(jù)輸出大部分采用ASTERIX格式[2]，是一種可變長度的連續(xù)目標(biāo)報告和扇區(qū)數(shù)據(jù)報告。這些數(shù)據(jù)送到空管自動化系統(tǒng)處理的同時，還會引接到數(shù)據(jù)記錄儀把這些數(shù)據(jù)記錄下來。本文利用記錄儀所記錄帶有時間標(biāo)志的數(shù)據(jù)對雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量進(jìn)行評估。

圖1 雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸和記錄儀系統(tǒng)示意圖

在雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)源端和記錄儀端都有GPS時鐘接入，因此，在正常情況下，兩端的時間是同步的[3]。

一、雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸中延遲時間和抖動變化的計算

某型號的數(shù)據(jù)記錄格式為：

表1 雷達(dá)數(shù)據(jù)記錄儀記錄數(shù)據(jù)格式

為了確定雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)量和時間間隔，評估采用分析雷達(dá)傳輸數(shù)據(jù)中Asterix Cat02， Cat34中 Item002/010，Iitem034/030 (Time of Day )，這兩個字段代表了雷達(dá)站數(shù)據(jù)源目標(biāo)報告的在一天內(nèi)的時間（T_radar），分辨率為1/128秒[4]。由于雷達(dá)數(shù)據(jù)源和記錄儀用GPS時鐘同步，則：

根據(jù)數(shù)據(jù)通信理論，9.6kb，19.2kb，38.4kb同步串口對應(yīng)每秒能傳輸1 200字節(jié)，2 400字節(jié)和4 800字節(jié)，傳輸速率高意味著每傳輸相同報文所需的時間較少，延遲也少。

雷達(dá)在運行過程中，每次過正北時間幾乎是穩(wěn)定的，但經(jīng)過傳輸延遲后，由于傳輸過程的不穩(wěn)定性，使得記錄儀所記錄的過正北的數(shù)據(jù)包有抖動，則抖動時間為：

二、對雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑u估案例

通過對收集到的24小時雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼分析，該雷達(dá)為S模式雷達(dá)，天線旋轉(zhuǎn)周期為3.97秒，傳輸速率為19.2kb，通過分析其記錄在記錄儀中的數(shù)據(jù)可以得到以下信息（見圖2、圖3）：

圖2 某雷達(dá)站數(shù)據(jù)傳輸速率變化示意圖

圖3 某雷達(dá)站數(shù)據(jù)傳輸抖動示意圖

24小時內(nèi)平均每掃描一圈傳輸為5 500字節(jié)數(shù)據(jù)，平均每秒約1 266字節(jié)。但在每天目標(biāo)密集階段，每掃描一圈傳輸約為8 500字節(jié)，平均每秒約2 100字節(jié)，數(shù)據(jù)鏈路基本處于飽和狀態(tài)，傳輸帶寬基本被100%占用，造成雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩秳幼兇?，丟包變多，其結(jié)果會嚴(yán)重影響到空管自動化對目標(biāo)的實時跟蹤處理，說明該雷達(dá)站數(shù)據(jù)傳輸鏈路需要擴容。

三、結(jié)論

空管S模式雷達(dá)比普通A/C模式雷達(dá)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，特別是增強型S模式雷達(dá)，由于要傳輸飛機下發(fā)的飛行意圖信息[5]，所需傳輸?shù)膸捀鼘挕榱朔乐挂騻鬏斣斐傻睦走_(dá)信號延遲過大、丟包、抖動等現(xiàn)象[6]，改善雷達(dá)信號質(zhì)量，需要從雷達(dá)頭到自動化系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)對雷達(dá)傳輸鏈路進(jìn)行優(yōu)化，增大傳輸帶寬，有效減少傳輸延遲抖動和丟包現(xiàn)象。