任登國

摘? 要：介紹烏魯木齊國產(chǎn)一、二次合裝雷達的組成、數(shù)據(jù)處理流程，通過對該雷達出現(xiàn)假目標事件進行分析，進而對國產(chǎn)一、二次合裝雷達的數(shù)據(jù)格式進行分析，證實該雷達一、二次融合時存在缺項，對改進提出相應建議。

關鍵詞：ASTERIX;一、二次合裝雷達;數(shù)據(jù)格式

中圖分類號：V355.1? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）24-0061-03

Abstract： This paper introduces the composition and data processing flow of the home-made primary and secondary combined radar in Urumqi， analyzes the false target event of the radar， and then analyzes the data format of the home-made primary and secondary combined radar. It is confirmed that there are deficiencies in the primary and secondary fusion of the radar， and the corresponding suggestions for improvement are put forward.

Keywords： ASTERIX; primary and secondary combined radar; data format

引言

民航新疆空管局烏魯木齊國產(chǎn)一、二次合裝雷達于 2017年7月投產(chǎn)運行，該套雷達是國產(chǎn)一、S模式二次合裝雷達，一次雷達為四創(chuàng)電子3821型雷達，二次雷達為恩瑞特DLD-100C型S模式雷達。S模式二次雷達的工作可以為常規(guī)AC模式（ATCRBS）、交互模式以及S模式。其中交互模式是一種過渡的S模式，它兼容常規(guī)AC模式又具備S模式的功能，目前烏魯木齊區(qū)管二次雷達設置為交互模式。與傳統(tǒng)的A/C模式二次雷達相比，S模式二次雷達在詢問方式、信息交換技術都有絕對的優(yōu)勢，但在實際運行中，該套合裝國產(chǎn)雷達一、二次雷達的融合信號出現(xiàn)多起假目標、高度、二次代碼異常事件，嚴重影響了管制的正常工作。本文就烏魯木齊國產(chǎn)一、二次合裝雷達融合后的輸出信號出現(xiàn)一起假目標事件進行深入分析，對一、二次雷達的原始雷達數(shù)據(jù)進解碼，探討該套雷達的融合信號的輸出數(shù)據(jù)格式與參數(shù)設置對輸出信號的影響。

1 設備現(xiàn)狀

烏魯木齊國產(chǎn)DLD100

C二次雷達是中國電子科技集團第14研究所獨立研發(fā)的第三代民航二次雷達設備，獲得民航局頒發(fā)的設備使用許可證。3821型雷達是中國電子科技集團第38研究所（以下簡稱中電集團38所）研制的3821近程空管一次雷達。烏魯木齊現(xiàn)場采用一、二次合裝的工作方式、一次雷達負責提供整系統(tǒng)的定時、方位信號及對天線驅(qū)動部分進行控制。此外一次雷達還接收二次雷達的輸出監(jiān)視信號，并將該信號與一次雷達自身產(chǎn)生的監(jiān)視信號進行融合輸出。該套系統(tǒng)的雷達信號傳輸路由如圖1所示。

該系統(tǒng)二次雷達輸出有4路雷達信號，其中有2路信號直接通過傳輸設備輸送至空管自動化處提供給管制使用;另外2路二次雷達信號分別輸出給一次雷達的兩個通道。一次雷達接收處理產(chǎn)生一次雷達監(jiān)視信號，并將其與接收到的二次雷達監(jiān)視信號進行融合后，輸出2路一、二次融合雷達數(shù)據(jù)輸出至空管自動化系統(tǒng)。

烏魯木齊國產(chǎn)一、二雷達支持的雷達數(shù)據(jù)格式有：歐標ASTERIX01、02、34、48，國標MH4008格式、GJB5779格式。根據(jù)中國民航管制工作特點及新疆地區(qū)空管自動化系統(tǒng)特點和S模式雷達應用狀況，目前烏魯木齊一、二次雷達輸出格式均設置為了ASTERIX34、48。

2 ASTERIX數(shù)據(jù)傳輸標準

ASTERIX是EUPOCONTORL組織為監(jiān)視數(shù)據(jù)的傳輸和交換而定義的標準。首字母縮略語代表ALL Purpose Structured Euro-control Surveillance Information Exchange。它為不同監(jiān)視信息的交換提供標準的信息傳輸格式，保證了通信數(shù)據(jù)的可靠描述，并受到由多國組成的RDE-TF機構的關注和支持，因此在國際上得到廣泛應用。

ASTERIX共定義了256種數(shù)據(jù)類型，前127種為民用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，后127種為軍用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。其中CAT 001和CAT002為二次雷達A/C模式下的雷達目標報告和雷達服務報告，CAT048和CAT034分別為CAT001和CAT002的升級版，是二次雷達S模式下的雷達目標報告和雷達服務報告?，F(xiàn)場一、二次融合輸出的目標報文格式為CAT048，故本文以CAT048進行分析。

3 案例分析

3.1 現(xiàn)象

管制部門反映出現(xiàn)空管自動化系統(tǒng)出現(xiàn)DUP（重碼）告警，監(jiān)視屏幕上出現(xiàn)有兩個代碼相同的二次監(jiān)視信號（代碼為0602），其中近距離的目標為假目標，如圖2所示。設備維護單位利用雷達數(shù)據(jù)記錄回放發(fā)現(xiàn)：只有區(qū)管一次雷達（一、二次融合后的輸出）發(fā)現(xiàn)該假目標。該目標距離區(qū)管雷達24公里左右，方位為北偏西47度，S模24位地址碼為48433a，持續(xù)時間約為1分鐘。在此期間在區(qū)管二次雷達設備、以及ADS-B設備上回放僅發(fā)現(xiàn)二次代碼0602的真實目標。該真實目標距離區(qū)管雷達約478公里，高度、方位、二次代碼、S模24位地址碼與假目標一致。維護人員在空管自動化系統(tǒng)進行單雷達回放，發(fā)現(xiàn)區(qū)管一次雷達發(fā)現(xiàn)假目標;區(qū)管二次雷達未能發(fā)現(xiàn)假目標與真目標;ADS-B設備發(fā)現(xiàn)真實目標。將雷達站獲取信息與空管自動化信息進行比對，詳細見表1。

表1 0602統(tǒng)計表

3.2 報文分析

維護人員首先使用自動化統(tǒng)計分析工具對自動化系統(tǒng)獲取的區(qū)管一、二融合輸出報文、區(qū)管單二次雷達輸出報文進行譯碼統(tǒng)計，詳見圖3。

圖3中第四列為目標（0602）距自動化系統(tǒng)中心距離，第二列為SIC（217為區(qū)管二次雷達，218為一二次雷達融合數(shù)據(jù)）。從圖中，可以發(fā)現(xiàn)報告開始時區(qū)管二次、區(qū)管一、二次雷達距離均小于10海里，其后突然跳變至253海里。

維護人員為了解決一下兩個問題：（1）為什么二次雷達發(fā)現(xiàn)了假目標，而空管自動化系統(tǒng)卻不進行顯示？（2）假目標是如何產(chǎn)生的？為此，維護人員對一、二次雷達融合原始報文、二次雷達原始報文進行解碼。詳細雷達報文內(nèi)容如圖4所示。

通過分析上述兩個目標報告發(fā)現(xiàn)：區(qū)管二次雷達輸出報文中提供有了兩個目標位置坐標，并且該雷達的輸出報文中的030報告項指明了目標性質(zhì)為假目標，詳細報告內(nèi)容如表2所示;而區(qū)管一、二次融合目標報告只提供了目標的極坐標，且無030目標性質(zhì)報告項。據(jù)此，維護人員判斷，自動化系統(tǒng)通過檢查二次雷達報文的030項，獲取了該目標性質(zhì)為假目標，從而過濾了區(qū)管二次輸出的錯誤信號。一次雷達接收了二次雷達的輸出監(jiān)視信號，但其不處理該報文的030報告項，故將錯誤的目標信息認定為正確目標并進行了融合輸出，且在一次雷達的輸出報文格式中沒有030報告項，故在空管自動化接收該信號，并將其在的雷達屏幕上顯示，而沒有顯示區(qū)管二次輸出的錯誤信號。

3.3 總結

維護人員查閱區(qū)管二次使用的ASTERIX48格式說明，發(fā)現(xiàn)該格式對距離顯示的表述如圖5所示。

該格式中限定了雷達最遠距離為256海里即470公里。而自動化系統(tǒng)出現(xiàn)假目標時，真實目標距離區(qū)管雷達約有490公里，48格式已經(jīng)無法顯示該距離。維護人員懷疑當距離超過470公里時，該數(shù)據(jù)位將清零，重新計數(shù)。即490-470=20。

此案例中，當目標距離超出范圍后，二次雷達輸出的監(jiān)視目標報告的030項提示目標性質(zhì)為假目標，但一次雷達未能處理該項，依舊將錯誤的二次代碼信息進行融合，并進行輸出，而其輸出報文中不報告030項，導致在一次雷達回放及空管自動化系統(tǒng)中均出現(xiàn)假目標。

4 應對措施

通過對烏魯木齊國產(chǎn)一、二次雷達的原始數(shù)據(jù)進行格式分析，維護人員發(fā)現(xiàn)當目標距雷達站超過256海里后，由于格式限定，會導致二次雷達輸出目標的距離發(fā)生錯誤。一次雷達不能處理48格式中的部分項，會導致其輸出的一二次融合數(shù)據(jù)錯誤。因此建議采取下述措施：

（1）根據(jù)ASTERIX格式對目標距離的限定，建議區(qū)管二次廠家對該雷達的最遠作用距離進行限制，從而從根本上避免再次出現(xiàn)此類假目標。目前二次廠家已采納我方建議，將雷達最大作用距離限定至450公里。

（2）建議區(qū)管一次雷達廠家數(shù)據(jù)融合處理中，增加對030等報告項的檢查，其目標輸出報告采用二次廠家的報告形式，兩者報告信息應保持一致，建議增加030等項的輸出。

5 結束語

近年來，隨著我國民航空管設備國產(chǎn)化的不斷推進，越來越多的國產(chǎn)一二次進入空管系統(tǒng)。國產(chǎn)雷達設備由于進行空管市場時間比較短，對空管系統(tǒng)需求理解不深，不同廠家一部分設備兼容性、規(guī)范性存在差異，導致實際使用效果不夠理想，需要不斷完善改進。但相信隨著國內(nèi)市場的不斷開拓，與空管業(yè)務的交流日益密切，未來國產(chǎn)化設備競爭優(yōu)勢會越來越大。

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