广汉机场二次雷达设备的构成及维护建议

郑晓庆++史万里++余代辉

摘 要：广汉机场的DLD-100A型二次雷达于2006年安装运行至今已10年，该雷达目前仍是广汉机场飞行训练中重要的监视设备，对飞行管制的作用至关重要。对DLD-100A型二次雷达的系统构成进行了介绍，进而分析了该雷达系统的天线系统、询问机柜及传输部分及各部分特点，最后根据这些部分的特点给出了维护建议。

关键词：二次雷达；监视设备；维护建议；民用航空

中图分类号：V355 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.058

广汉机场位于四川省广汉市，是中国民用航空飞行学院广汉分院的旧称，是中国民用航空飞行学院“以飞为主”战略的主战场。在其发展过程中，形成了完善的飞行教学训练体系，每年为国家民航事业输送大量的飞行人才。

随着现代民航事业的发展，为了提高广汉机场飞行训练的效率和进一步保证安全，空管中心于2006年引进了南京十四所的DLD-100A型单脉冲二次雷达设备作为广汉机场二次雷达站的主体设备。该套雷达是南京十四所自主研发的新一代产品，采用了当时较为先进的新技术。该型号的二次雷达采用高集成度的工艺结构设计，主要的电子系统均采用模块化设计，这为故障排除和维护提供了极大的便利。传输系统通过网络实现，这样可以使该系统与自动化系统的信息同步，也可以实现远程操作、无人值守等功能。用户的界面软件操作起来很人性化，简单快捷，很适合用户的日常维护。

1 DLD-100A型二次雷达系统组成及工作方式

DLD-100A型单脉冲二次雷达不同于普通二次雷达，DLD-100A型雷达具有Σ、Δ、Ω三通道，它是一部完全由计算机控制的自动化设备，可以实现无人值守及远地操作控制。DLD-100A型二次雷达从系统组成上讲具体包括天线、天线座、天线控制箱、切换开关盒、询问机柜、本地维护计算机、远地维护计算机、电源组件、标校应答机。

雷达天线由36个列馈、3个功率分配网络、骨架和支撑架等组成。广汉机场的二次雷达站为独立的雷达站，因此，天线就架在自己的天线座上，拥有自己的天线驱动控制箱。切换开关盒完成二次雷达双机柜的输出选通和双机柜馈线网络和天线之间的选通。询问机是雷达信号产生、接收和处理的主设备。电源组件主要为需要供电的系统提供所需的电源，包括电源的产生和监控。机柜面板提供全机直流电源总状态指示、两路发射工作指示、交流供电的开关和指示等。DLD-100A型二次雷达有多种工作方式可供选择，包括询问方式设置、故障诊断选择、主/备机选择、点迹/航迹选择、遥控和本控方式选择。二次雷达的各个部分的控制相对独立，而又相互联系，形成系统。

2 设备特点

DLD-100A型单脉冲二次雷达的功能性设备虽然与其他雷达类似，但是设计中还是体现出很多先进的技术理念。

2.1 询问机柜

DLD-100A型二次雷达的电子部分的核心当属于询问机，是雷达信号产生、接收和处理的主设备。询问机各分机都是可更换单元构造，能自动检测故障。它产生两路2 kW发射功率，作目标询问和询问旁瓣抑制；实施雷达的信号检测、单脉冲测角接收、接收旁瓣抑制；产生诸如系统时钟、询问模式、触发、自检等定时信号，产生并行的方位角度码；全机故障采集，对雷达状态（故障和性能）进行自动检测；实施雷达通道的切换控制，发射功率程序控制，接收灵敏度程序控制；实施目标检测、单脉冲角度计算、点迹产生和航迹产生；对雷达异步干扰、多路径干扰进行过滤。目標点迹、航迹和雷达状态以数据包传送给本地监视器和远地设备（远地监视器、RDP或ATC终端）。

询问机由发射机、接收机、视频处理器、信号处理器、数据处理器、BITE、电源等分机组成。发射机为完全相同的2个可更换单元组件，分别作为雷达的询问激励信号和询问旁瓣抑制激励信号的功率放大链，其输出功率可控，本身有功率状态自检和保护；接收机为6个单元组成的三路振幅单脉冲对数接收机，它产生发射机输入所需的激励功率，对天线接收的应答信号进行放大和单脉冲鉴相，产生自身需要的本振信号和自检信号；视频处理器由2块印制板组成，对接收机送来的视频信号进行数字化和门限检测，并将信息传送给应答处理器，它也可提供全机时钟和定时，应答处理实现目标应答检测、解码和解混淆识别；数据处理由1块奔腾级104单板计算机构成，通过对波束驻留期间的应答作相关处理，滤除多路径或异步干扰，形成目标点迹和航迹；BITE监控分系统可实现全机的监控和监测、雷达站参数/工作方式的加载、主备机选择等功能，发生故障时，雷达可以实现通道自动切换，9台8个品种的组合直流电源为机柜各单元提供所需电源，除接收机电源采用线性电源外，其余都是开关电源。

2.2 天线系统

天线系统主要由天线、伺服系统、天线驱动控制箱、切换开关盒组成。DLD-100A型单脉冲二次雷达基本配置为大垂直口径的阵列天线。天线由36个列馈、3个功率分配网络、骨架和支撑架等组成。36个列馈，正面35个，背面正中1个。正面左右各17列为Σ、Δ用，正面中央1列和背1列为Ω用。3个功率分配网络在天线的骨架上，为各列馈分配功率。广汉机场的二次雷达为独立的二次雷达，拥有自己的天线座。天线座由天线基座、同轴射频转动交连、双三相驱动马达、减速箱、单向超越离合器和双角传感器等组成。由于其作为独立二次雷达，同样拥有自己的天线驱动控制箱。天线驱动控制箱由2个变频式速度控制器、1个可编程控制器、1个400 Hz变换器、多个交流接触器和面板开关指示灯等组成，可实现对天线座双马达的驱动。切换开关盒由二选一控制电路、视频开关、吸收或匹配负载和开关用电源组成，是雷达两询问机与用户ATC之间、雷达两询问机馈线网络和天线之间的共同通道。伺服系统由天线控制箱、天线的双驱动电机和双角度传感—编码等部分组成。天线的驱动采用交流调速系统控制。双驱动两台电机互为备份的方案极大地提高了天线驱动系统的可靠性。

2.3 传输系统

传输系统主要包括馈线网络组件和计算机网络部分。馈线网络组件由收发开关、1 090 MHz滤波器、双定向耦合器、功率检测器以及调相器组成，提供射频收发信号的隔离传输、天馈线驻波比检测和和（Σ）差（Δ）通路的相位调整手段。雷达的馈线由低损耗射频电缆、射频开关组件和馈线网络组件组成。

计算机网络部分主要包括智能并行卡和监控PC机。应答处理器、数据处理器产生的数据或故障信息通过智能并行卡相连，再通过ISA总线汇入至监控PC机，监控PC机又和通信卡进行相连，通过网络把所需飞机点迹、航迹等信息传送至ATC终端。同时，監控PC机可以通过网络实现本地监控或者远地监控。

3 维护建议

根据DLD-100A型二次雷达系统的上述特点，我们有以下几点维护建议：①每日进行雷达供电电源的检查，交流供电应保持在220 V±10%，对询问机机柜中各类指示灯进行检查，查看是否正常工作，顺带检查询问机机柜的风扇运转情况；对天线进行日常检查，主要检查控制箱三相供电是否正常、天线控制箱中各类指示灯是否正常、天线和天线座有无异常声响、驱动电机有无停转。②每周得进行一次周维护，主要检查各电源的接插情况，确保接插情况良好；检查各电缆的连接情况，确保连接情况良好；检查各插件的连接情况，确保接插情况良好；看列馈外包层有无龟裂或受损情况，检查监视计算机和ATC席位计算机有无感染病毒。③每月必须对雷达进行维护，主要是检测收发设备的维护，可用示波器接收单元面板的检测插座，观察接收单元的输出波形，以判断收发设备的基本工作情况。

除此之外，为了确保雷达数据传输功能的可靠，可以由专业技术人员划分专用“测试时间段”对雷达数据传输功能进行测试。由于数据传输采取多路由体系，所以应该增加对卫星、光缆、ATM网等通信知识的学习。在每次开学的开飞准备过程中对雷达信号质量及传输效果进行评估，并及时根据评估情况校正。对于天线的机械部分，至少需要进行一年一次的定检，码盘及减速箱油必须随时补充。设备的高集成度在询问机的发射机和接收机，由于采用模块化设计，它们容易维护，但更换备件成本较高。在日常维护工作中，可以多注意这些方面技能的积累。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕