雷达信号屏蔽区在空中交通管制自动化系统中的应用

摘 要：本文介绍了空中交通管制自动化系统内雷达数据处理的方式，将一路雷达信号特殊情况处理作为案例，分析影响多雷达信号融合处理的问题，究其原因，假设使用雷达信号屏蔽区的方式解决问题，所得结论仅供参考。

关键词：雷达信号屏蔽区;空中交通管制;自动化系统

1甘肃航空管制自动化系统雷达信号处理概况

不同类型内的管制自动化系统，对雷达信号质量的要求也各不相同。当前甘肃航空管制使用的自动化系统为法国欧洲猫系统，这一系统对使用的雷达信号质量要求较高，远高于美国Areotrac系统和国产川大系统要求。在日常的系统保障中，会遇到雷达信号问题引发系统运行故障的情况，结合实际，故障情形与故障处理可划分为两大类：第一类：雷达源部分、全部故障、传输故障会导致单路雷达信号无法完全使用。第二大类：雷达信号在某些方位会受到干扰，雷达老化会导致部分区域内的目标参数错误计算。

为有效地将上述被动情况改变，需要将故障处理的主动性增强，要设法抑制欧洲猫系统的错误雷达信号，技术人员通过观察、研究，可确定出雷达计算错误的区域，这些现象被统称为盲点。通过设法在系统文件内定义“屏蔽区”，能够促使系统在该区域內部进行某一路雷达信号的读取，可抑制错误输送雷达信号的出现[1]。本文以某地区雷达信号处理情况作为案例，定义“屏蔽区”的作用，探讨其步骤。

2 屏蔽区的作用

2.1 设置原因

某地雷达信号内，航班目标的速度矢量线频繁地出现异常摆动，会导致系统融合信号、速度矢量线摆动异常，影响近距离管制指挥。

2.2速度矢量线的定义

速度矢量线指的是航班轨迹具备的速度趋势数值，雷达能够计算目标速度参数，可显示出一条矢量线。管制员通过矢量线，能够判断目标运动趋势、运动速度方向，这一线的异常摆动会导致管制员错误判断航班目标趋势。

2.3造成速度矢量线异常摆动

究其原因，可能是因为某地雷达信号在南方位（188-192度上）受到一些杂波的干扰，使得目标参数计算错误。结合进近管制使用的MRTS（雷达融合处理方式），处理器在某一时间点上会融合计算错误映射目标参数，导致该路雷达目标矢量线出现异常的摆动。

2.4多雷达航迹融合（MRTS）处理方式

MRTS的处理方式是处理器直接接收雷达送礼爱的飞机点迹（Plots）信号，实施融合计算，以此生成系统航迹（System Track）信号，在下图1内，点1到点2属于系统航迹更新周期T，时间T内，会依次受到三路正常雷达信号提供的点迹 1、2、3，依次计算产生的各类隐形系统航迹，从T周期最后接收到的隐形航迹3朝外推，形成雷达显示屏上的系统航迹，也就是更新后系统航迹。

2.5融合计算出错导致错误系统航迹图解

见下图2，某地雷达受到区域内杂波的干扰，错误映射点迹为点迹3。与图1比较，可见图2内最后一个隐形航迹是点迹3计算出的异常隐形航迹，外推系统航迹是错误的，包含错误参数、矢量线方向等，会导致系统融合航迹矢量线摆动异常[2]。

2.6屏蔽区作用图解

屏蔽区设定参数生效，在该区一次、二次及一二次融合雷达目标点迹，能够用于估算雷达杂波区地图，可不用更新原航迹，也不用初始化原航迹。航迹更新与初始化计算，本身是由大禾章雷达完成，外推为隐形航迹。

3屏蔽区的设置和效果

欧洲猫系统借助下线定义文件配置参数，技术人员在NAI_AND_BLK.ASF文件内，设定某雷达屏蔽区域——BLK_POLAR_AREAS。该文件定义为两种类型的区域，包含：NAI_POLAR_AREAS（系统不自动初始化区域）。在该区域内，一次、二次与一二次融合雷达目标点迹能够更新原航迹。不初始化原航迹（BLK_POLAR_AREAS，屏蔽区域）。该区域内，一次、二次及一二次融合雷达目标点迹应用于雷达目标估算，可错误映射，不需要更新原航迹，也不需要初始化原航迹，针对某地雷达错误映射情况，屏蔽区设定为以下3种：

1号屏蔽区：就某地的二次雷达点迹（SECONDARY_PLOTS），某地中心为BLK_POLAR_AREAS，半径为45KM～400KM，角度为环形（角度218度到235度），在该区域内，包含主瓣波束、旁瓣波束，扫到的二次雷达目标点迹应用于雷达杂波区域地图估算，不用原航迹更新与初始化。

2号屏蔽区：就某地一次融合雷达点迹、二次融合雷达点迹（PRIMARY_AND_COMBINED_PLOTS），某地中心为BLK_POLAR_AREAS区域，半径为45KM～200KM，环形角度为218度到235度。在该区域内，主瓣波束和旁瓣波束扫到的一次融合雷达点迹、二次融合雷达点迹应用于雷达杂波区域地图的估算，不应用于原航迹的更新与初始化。

3号屏蔽区：就所有的目标点迹（ALL_PLOTS），某地中心为BLK_POLAR_AREAS区域，半径为0.1NM到8.2NM，环形角度为315.7度～337.9度。在这一区域内，主瓣波束和旁瓣波束扫到的一次融合雷达点迹、二次融合雷达点迹应用于雷达杂波区域地图的估算，不应用于原航迹的更新与初始化。

自从“屏蔽区”设定且生效以来，3个“屏蔽区”内矢量线摆动异常出现率明显减少，融合雷达信号，能够符合管制使用需求，不会影响空中交通管制。

4 结论

雷达管制属于当前应用最为广泛的管制手段，随着日益增加的航班流量、有限的空域资源智慧，管制员很难使用程序管制替代雷达管制，需要确保空管自动化系统雷达融合信号正常，促使系统成为多雷达融合信号的提供者，各个单路雷达的信号好坏不一，情况不一。基于此，需要结合实际情况，因地制宜，选择多技术手段，促使单路雷达信号更好地为空管自动化系统服务，产生更多的好雷达融合信号，可提供管制使用，确保空中交通指挥的安全运行，顺畅运行。

参考文献：

[1]罗正阳.民航空中交通管理中自动化系统的应用[J].中国高新区，2017（15）：23+25.

作者简介：

王榕（1994-）女，汉，籍贯：甘肃定西，职务职称：机务员，助理工程师，学历：本科，研究方向：空中交通管制。