浅谈航管二次雷达航迹和点迹相关的基本原理

李自科

摘 要：该文主要是分析处理现在的民用航管二次雷达所通用的航迹和点迹的基本原理。在现实工作过程中，雷达一次所记录的点迹就特别多，而且原先就存在的航迹也特别多，因此，准确地实现雷达点迹和航迹相关处理就是文章需要探讨的主要内容。

关键词：航管二次雷达 点迹 基本原理

中图分类号：TN957.52 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（a）-0007-02

航管二次雷达系统是对空中目标鉴别与监视的系统，在空中的目标识别与跟踪和空中交通管制等很多方面都有极大的应用。

1 航管二次雷达的航迹跟踪

现在，边扫描边跟踪已经成为航管二次雷达的必备能力，对于多个目标的跟踪，可以在它监视的空域范围内，针对各个需要跟踪的目标建立对应的相关航迹文件，将每次扫描得到的点迹、航迹与文件里面的航迹进行相关性对比，然后把跟踪目标现在的坐标位置进行优化，与此同时，用新的目标报告得到的估值参数将原来的航迹进行更新。

2 航迹和点迹的相关

在进行点迹和航迹的相关处理之前，首先应该仔细研究点迹报告与所存的航迹报告中含有的信息，后续相关的计算都要按照这些信息来进行。雷达处理单元中存在的航迹报告和雷达录取器中存在的点迹报告主要含有下列信息，见表1。

2.1 唯一代码相关

由于一问一答的询问接收方式是民用航管二次雷达所采用的，所以其中询问与回答的过程中存在一些信息量，大家可以对携带的信息进行分析并且将其解码，这对点迹与航迹的相关起到了特别重要的帮助作用，使相关计算量变得简单。

可以猜测在这些关联中最好的情况，比如，唯一代码的相关，就是说点迹报告或者是航迹报告里面的所有码位都是高置信度，代码c4与d1位置上最少有一位是非零位，点迹报告里面的代码交换位是零，而且仅有一个目标报告的a码和唯一代码的航迹可以匹配，还要符合以下条件：Δρij≤Δρp；ΔOij≤ΔOp；Δhij≤1/2Δhmax（有代码交换位标记）；Δhij≤Δhmax（无代码交换位标记）。

其中，Δρij表示第i个点的点迹报告和第j个点的点迹报告在距离上的差值，ΔOij表示它们在方位上的差值，Δhmax则表示它们在高度上的差值。Δhmax是提前设置的第i个点的点迹报告与第j个点的航迹报告之间最大高度的差值。也就是第i个点迹在以上3个方面和第j个航迹报告中的差值都比提前设置的合理性差值要小。

2.2 一般相关

在实际情况中所遇到的相关的配对情况其实更为复杂，例如，点迹报告里面的a码或者是c码由于故障或者是干扰因素的出现会使信息变的不完整，更有甚者a码在飞行过程中发生改变等。通常广义上的一般相关分为两个步骤，分别是点迹航迹关联与点迹航迹的最终相关。其中，关联的意思就是首先把最有可能相关的点迹与航迹相关联。

2.2.1 航迹-点迹相关

在开始进行点迹与航迹的关联之前，先要找出关联域。关联域是按照每一个航迹之前的预测位置，采用角度和距离进行规定的一个范围。一般的情况下，它可以分为3个域，域1是飞机在进行直线飞行时的预期位置，它在角度和距离方面的误差比较小。域2是飞机正常的变向和在变向情况下飞行时可能会出现的范围。域3大多是用在军用飞机在进行大机动的时候，还可以用在之前点迹出错而导致的预测位置出错的时候。

再根据点迹落在其中哪个关联域和a码、c码的比较情况最后确定点迹与航迹的关联情况。

2.2.2 航迹-点迹相关

在已经确定航迹与点迹的关联之后，最后就需要把正确的点迹与航迹进行相关，进而就可以成功的更新航迹。点迹与航迹的关联确定之后就会出现4种情况，见表2。

单航迹与单点迹，这种情况是最简单的，可以把它们马上相关，再用点迹去更新相关的航迹。

单航迹与多点迹的情况，它们之间的相关还需要进一步计算，确定每一个点迹与和它配对的航迹的质量分，其中质量分最少的点迹、航迹对是相关的。如果出现许多个质量分相同的情况时，就需要其导出分，导出分最低的点迹与航迹相关。

多航迹与多点迹，这种情况需要先弄明白与各个航迹相关联的两个获以上的点迹，然后明确与这些点迹关联的航迹，如此，就可以形成一个封闭航迹-点迹集，一条航迹与点迹的关系得出质量分，最后形成的航迹与点迹对的分接矩阵，就可以得出最佳的航迹和点迹关联对。

还有很重要的一点，航迹与点迹的相关计算中，质量分是很重要的概念，它包括点迹与航迹的关联对的质量分来打分，还有按照对质量分进行计算从而得到最后的点迹与航迹对。

（1）质量分。

占据了八进制数的前五位，后面的三位是为了用于导出分，只有在质量分一样的情况下来计算。

（2）点迹与航迹相关的算法。

把确定之后的航迹与点迹的封闭集，把质量分依据点迹报告作为行，航迹报告作为列的样式形成表格，接下来将对步骤进行解说（见表3）。

计算每一个点迹报告里面的两个最小的分值的差，如果出现了两个甚至多个最小的分值的差相等，就需要计算导出分。两个最小的分值的差值如表4。

把差值最大的那一行中质量分最小的对应的点迹与航迹相关差值最大的是第二行，里面质量分的最小值是00000820，因此它对应的航迹一与点迹二相关。把已经相关了的航迹与点迹从从表格里面去除，简化表格之后再重复上面的步骤。

简化之后的表格如表5。

重复步骤，最小的分值的差值如表6。

差值最大的就是第一行，里面质量分最小的是00013000，它对性的点迹一与航迹二是相关的。

最后就可以把封闭集里面相关的全部点迹和航迹相关完成。

不能形成相关的点迹很有可能是新出现的航迹的起点，不过也有可能是虚假的点迹，这就需要以后的步骤来进行辩别。不能相关的航迹则有可能是一些航迹的终止或是点迹遗失。

当完成点迹与航迹相关以后，还需要使用最后的点迹来更新航迹，才算是完整的完成整个周期。

3 结语

该文主要阐述了民用二次雷达的点迹与航迹相关的基本原理以及要实现的方法。关联区域的大小和形状都对以后的相关计算的产生深远影响，准确、及时的相关计算可以使雷达更加准确的表示出目标所在的位置，进而实现更加准确的雷达管制，增加空中交通的流量。

参考文献

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