多雷達系統(tǒng)假目標情況分析

摘 要針對在多雷達系統(tǒng)使用過程中出現(xiàn)假目標的現(xiàn)象，本文首先介紹了多雷達系統(tǒng)的工作原理。后介紹了出現(xiàn)假目標的幾種原因，最后結(jié)合實際，對我站所屬兩個雷達在多雷達系統(tǒng)上出現(xiàn)假目標的現(xiàn)象進行闡述分析并提出解決方案。

【關(guān)鍵詞】多雷達系統(tǒng) 二次雷達 假目標

Telephonics自動化系統(tǒng)作為三亞區(qū)管、?？诤腿齺喫_進近的主用自動化系統(tǒng)，在三亞情報區(qū)實施雷達管制中提供重要的作用。本文對在該自動化系統(tǒng)中的多雷達系統(tǒng)中出現(xiàn)假目標的情況進行分析，并對此提出合理的解決方案。

1 多雷達系統(tǒng)工作原理概述

多雷達系統(tǒng)就是將多套不同雷達輸出的目標進行融合。它的工作原理大致如下：先將不同的雷達輸出數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式；其次將各雷達的航跡進行時空校準，將其變換到一個統(tǒng)一的時空坐標系，并進行誤差補償；接著進行相關(guān)處理，建立系統(tǒng)航跡；然后對航跡進行數(shù)據(jù)融合，并在此基礎(chǔ)上建立、跟蹤每個目標的多雷達系統(tǒng)航跡；最后實現(xiàn)系統(tǒng)航跡的復現(xiàn)。

2 多雷達系統(tǒng)中出現(xiàn)假目標原因簡介

多雷達系統(tǒng)中產(chǎn)生假目標有3種原因，下面簡單介紹這三種成因。

2.1 多雷達系統(tǒng)存在問題

2.1.1 某一雷達位置參數(shù)設(shè)置偏差過多

某一雷達的位置參數(shù)設(shè)置偏差過多，即使該雷達輸出目標位置在允許的誤差范圍內(nèi)。但對于對多雷達系統(tǒng)而言，誤差會擴大，若擴大超出了融合區(qū)域，就會出現(xiàn)目標分裂的狀況。

2.1.2 融合區(qū)域大小設(shè)置不合理

由于每套雷達輸出的同一目標不可能在同一點，對此需要設(shè)置一個融合區(qū)，即在一個小區(qū)域內(nèi)同一二次代碼相同的目標認為是同一個目標。如果融合區(qū)域設(shè)置過小，若某一雷達出現(xiàn)少部分較小偏差時會出現(xiàn)目標分裂的情況。

2.1.3 系統(tǒng)軟件故障

當多雷達數(shù)據(jù)接口堵塞或處理程序出錯也會造成假目標。當程序處理故障時，多雷達系統(tǒng)無法進行融合，會把每個目標顯示出來。

2.2 雷達目標輸出不正常

2.2.1 旁瓣應答形成的假目標

由于二次雷達詢問時采用詢問旁瓣抑制技術(shù)，但在實際詢問的過程中，可能由于某種原因，應答機可能會被旁瓣所發(fā)射的詢問信號觸發(fā)，回答旁瓣詢問，并被接收機所接收。

2.2.2 同步目標混淆

如果兩個或多個目標相對于雷達的斜距和方位角都很小，那么接收到應答脈沖的F1和F2會交織在一起，二次雷達會對這些信號混淆，從而造成假目標。

2.2.3 異步干擾

如果一個二次雷達周圍也有一個或多個二次雷達，那么它可能接收到的應答信號是飛機對另一部雷達的主瓣或旁瓣的應答。

2.2.4 信號反射形成的假目標

二次雷達的詢問信號和接收信號中只有一條是發(fā)射信號和接收信號的直達路徑。此外，還可能有地表和建筑物等反射形成的信號路徑。經(jīng)其他信號途徑對雷達應答會造成假目標。

2.3 傳輸設(shè)備不正常

2.3.1 傳輸延時

傳輸延時一般指由接口阻塞造成的延時，這種延時不穩(wěn)定，會造成目標時而出現(xiàn)時而消失，多雷達系統(tǒng)就會出現(xiàn)目標分裂的現(xiàn)象。

2.3.2 時鐘不同步

在同一傳輸路由里會設(shè)置多個時鐘，若時鐘不同步將會影響雷達信號的輸出。若雷達設(shè)置為外時鐘，那么與該雷達相連的設(shè)備就要設(shè)置為內(nèi)時鐘，從而達到跟蹤該時鐘的目的。

3 多雷達系統(tǒng)假目標成因分析及處理措施

3.1 馬嶺Selex雷達在Telephonics多雷達系統(tǒng)中的假目標分析

馬嶺Selex雷達信號接入Telephonics多雷達系統(tǒng)后，終端維護人員反映該雷達在此多雷達系統(tǒng)中出現(xiàn)假目標，而其他系統(tǒng)卻未現(xiàn)此現(xiàn)象。在雷達站本地顯示界面上我們觀察到無此現(xiàn)象，初步判斷有可能是多雷達系統(tǒng)自身存在問題造成的。

由終端維護人員得知，假目標與真實目標相差很遠，而由于雷達自身輸出所造成的假目標應與真實目標距離相差不是太遠。故判斷可能是多雷達軟件系統(tǒng)引起的假目標。該多雷達系統(tǒng)最大處理距離為255NM，而Selex雷達最大作用距離是256NM，懷疑可能是多雷達系統(tǒng)不能處理255NM范圍以外的目標從而造成折返。

對此，我們需要對RHP的輸出數(shù)據(jù)進行過濾。使用WID指令顯示輸出窗口，后通過WIS指令修改輸出窗口，最后使用WIA指令使更改好的WIS指令生效。

WID指令可以查看各距離和高度扇區(qū)的輸出有沒有開啟。WIS指令可以實現(xiàn)兩種過濾方式：一種在兩個地理窗口中通過選擇扇區(qū)輸出距離的目標來改變輸出信號。二是在地理窗口和高度窗口中可以實現(xiàn)距離及高度上的過濾。WIA指令使得修改好的WIS指令生效。它可以使兩個地圖窗口過濾生效，或者地理和高度窗口過濾生效，也可以將過濾效果關(guān)閉。

需要更改RHP至?？趨^(qū)管的輸出信號，在兩個RHP上輸入WID指令，查看到Telephonics的輸出范圍。觀察到所有扇區(qū)的輸出范圍均為511NM。接著使用WIS修改輸出范圍，使得Selex雷達在所有扇區(qū)只輸出0-255NM范圍內(nèi)的目標。輸入完WIS命令后，需要輸入WIA指令來激活修改后的WIS命令。將兩個RHP都做此改動后，假目標消失。

3.2 南山AMS雷達在Telephonics多雷達系統(tǒng)中的假目標分析

管制員反映在南山雷達站附近出現(xiàn)假目標，假目標出現(xiàn)在真實目標附近，方位約在正北方向338°-355°之間，本地雷達站至大約31NM處的區(qū)域內(nèi)。在本地觀察情況相同。

在現(xiàn)場進行實地考察后，我們發(fā)現(xiàn)，在方位正北方向330°-350°之間，距離雷達頭大約50m左右，剛建成一座新的VHF接收天線塔，且該塔的高度超過了雷達塔的高度。對此，我們認為，有可能是該天線塔對信號產(chǎn)生了反射造成的假目標。對此，我們對各個通道進行STC圖設(shè)置，對A、B通道進行設(shè)置，將正北方向338°-355°，0-31.52NM內(nèi)區(qū)域的當衰減約為50dB時，假目標消失。對此，可判斷是由于VHF天線塔過高對信號造成反射而產(chǎn)生假目標。

4 總結(jié)

本文對多雷達系統(tǒng)中假目標的現(xiàn)象進行了分析，在此基礎(chǔ)上對我站下屬的兩個個雷達站在Telephonics多雷達系統(tǒng)中造成假目標的現(xiàn)象進行了探討并以此提出了解決方案，希望能對雷達維護人員和終端維護人員有所幫助，文中不妥之處，敬請批評指正。

參考文獻

[1]張尉.二次雷達原理（第二版）[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009.

[2]丁鷺飛，耿富錄.雷達原理（第四版）[M].西安：西安電子科技大學出版社，2010.

作者簡介

陳關(guān)政（1991-），男，海南省三亞市人。大學本科學歷?，F(xiàn)為民航三亞空管站助理工程師，研究方向為電子通信。

作者單位

中國民用航空三亞空中交通管理站 海南省三亞市 572000