淺析DLD—100A二次雷達的幾種假目標現(xiàn)象

嚴浩　朱磊　王鵬　文敏

[摘 要]DLD-100A二次雷達運行過程中出現(xiàn)過幾種假目標現(xiàn)象，包括發(fā)射機自激引起的假目標、反射引起的假目標現(xiàn)象、Ω接收機增益下降引起的假目標現(xiàn)象、異步干擾假目標現(xiàn)象。文章分析了假目標產(chǎn)生原因并給出了維護建議。

[關(guān)鍵詞]假目標；DLD-100A；異步干擾

中圖分類號：TN958.96 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）17-0336-01

1 DLD-100A系統(tǒng)介紹

從2007年9月到2014年6月，長春龍嘉雷達站安裝使用的二次雷達為DLD-100A二次雷達。DLD-100A二次雷達是中電14所研制的第一代民航使用的全固態(tài)單脈沖二次雷達，是首次作為主用雷達系統(tǒng)建設安裝于民航機場。DLD-100A二次雷達工作穩(wěn)定性，能夠很好的滿足長春機場的監(jiān)視需求。但是在長時間的運行當中，該雷達還是會出現(xiàn)一些假目標現(xiàn)象，這些假目標或者是由于雷達硬件精度失調(diào)，或者是外界干擾引起的等等，這里給出一些實例為維護人員提供借鑒。

2 發(fā)射機自激引起的環(huán)繞假目標現(xiàn)象

DLD-100A二次雷達Σ、Ω發(fā)射機能產(chǎn)生≥2kW的峰值發(fā)射功率，即能夠產(chǎn)生≥63dBm的峰值功率。由于二次雷達收發(fā)共用一個天線，所以發(fā)射機和接收機之間必須有一個收發(fā)隔離開關(guān)，使發(fā)射機和接收機之間有一定的隔離度。即使收發(fā)隔離開關(guān)有一定的隔離度，發(fā)射信號還是能夠透過收發(fā)隔離開關(guān)進入到接收機。如果發(fā)射機的發(fā)射信號進入接收機，再經(jīng)過 1090MHz濾波器的衰減和接收機保護器的衰減，還是有一定的能量的。

該雷達出現(xiàn)過一次點跡環(huán)繞假目標現(xiàn)象，后排查發(fā)現(xiàn)，原因為Ω發(fā)射機出現(xiàn)了自激現(xiàn)象。Ω發(fā)射機不斷的發(fā)射P2脈沖，該能量進入到了接收機，并且出現(xiàn)在了接收機的接收時間內(nèi)。由于信號能量足夠強，自激信號通過接收機進入到視頻處理器和應答處理器，產(chǎn)生了A代碼為0010，沒有高度碼的連續(xù)點跡。

3 反射引起的假目標現(xiàn)象

反射引起假目標現(xiàn)象可以分為兩類：大角度反射引起的幻影飛機，小角度反射引起的解碼錯誤。對于反射這種情況需要從多個方面著手解決[1]：

1.雷達選址的時候要避開這些障礙物。

2.提高天線仰角。

3.這對特定區(qū)域進行功率程序控制，減少反射物處的發(fā)射功率。

4.針對特定方向特定距離進行STC控制。

長春DLD-100A雷達周圍沒有較大的反射物，所以雷達輸出的點跡并沒有出現(xiàn)嚴重的幻影飛機，偶爾會出現(xiàn)持續(xù)一個掃描周期的幻影飛機或則二次代碼錯誤。

例如，通過觀察一架3/A碼為3013降落過程的點跡，發(fā)現(xiàn)在降落過程中，在某一掃描周期，在其點跡附近（方位不同）同時出現(xiàn)了一個3/A碼為3003的飛機。將3/A碼用A4 A2 A1 B4 B2B1 C4C2C1 D4 D2 D1形式表示，可以發(fā)現(xiàn)3013和3003差別是C1脈沖由1變?yōu)?。這是不同的小角度反射物將應答信號反射到雷達天線接收主瓣，與直達應答疊加后產(chǎn)生了一個解碼錯誤。

4 Ω接收機增益下降引起的旁瓣接收假目標

Ω接收機是執(zhí)行抑制旁瓣接收的核心部件，其增益大小決定了RSLS功能的實現(xiàn)與否。由于DLD-100A型雷達已經(jīng)運行多年，元件公差、頻率響應、溫度變化等等因素導致DLD-100A接收機增益也發(fā)生變化。

DLD-100A二次雷達的B通道發(fā)生過Ω接收機增益變小的情況，即在旁瓣增益較強的方位，Ω接收機輸出信號幅值小于∑接收機輸出的主波束旁瓣信號幅值，這導致了RSLS功能不健全，在一定程度上旁瓣接收也能形成點跡。針對這種情況，建議每隔固定時間要對三路接收機的幅相一致性進行檢測和校準，以防長時間積累誤差造成質(zhì)變，影響雷達使用。

5 異步干擾假目標

異步干擾是指，一個雷達詢問目標后，目標應答信號不僅被該詢問機接收，同時也被該應答信號覆蓋范圍內(nèi)的其他詢問機接收。大部分情況下，異步干擾信號都從旁瓣進入雷達天線，也就被雷達的RSLS功能抑制；但是，終端區(qū)二次雷達的天線旋轉(zhuǎn)周期基本都是4秒，所以難免有兩個雷達主波束同時掃描到一個目標的情況，這種情況下異步干擾信號會從天線主瓣進入雷達。一般情況下為了抑制異步干擾，相鄰的兩個二次雷達都會采用不同的詢問脈沖重復頻率，這種情況下的異步干擾信號就會形成如圖1所示的情況。

如圖1所示，在同一掃描周期內(nèi)，雷達1與目標一問一答，應答信號時間延遲相同，即該飛機的距離固定。同時，由于雷達2采用與雷達1不同的脈沖重復周期，這里假設PRT1>PRT2，雷達2接收的應答與雷達2的詢問序列對應之后會出現(xiàn)目標距離在不同詢問周期內(nèi)不同的狀況，而且相鄰詢問周期應答信號的延遲相差很大。如果這種應答進入到雷達2的應答處理階段，生成應答報告并形成點跡報告的時候，就會出現(xiàn)在同一方位上出現(xiàn)數(shù)個二次代碼相同距離相差很遠的點跡。在飛機離開兩個雷達主波束交匯的區(qū)域之前這種情況會一直存在，所以這種假目標會存在幾個掃描周期，進而航跡處理器會認為這些點跡是真目標，并進行航跡處理過程，進而影響管制員。

DLD-100A二次雷達曾經(jīng)發(fā)生過這種情況，后經(jīng)廠家工程師對雷達內(nèi)部軟件升級之后，雷達不再輸出異步干擾的點跡報告。

6 總結(jié)

本文針對DLD-100A二次雷達運行過程中出現(xiàn)的四種假目標現(xiàn)象，即發(fā)射機自激引起的假目標、反射引起的假目標現(xiàn)象、Ω接收機增益下降引起的假目標現(xiàn)象、異步干擾假目標現(xiàn)象。分析了假目標現(xiàn)象的原因，并給出了解決問題的一些建議。本文可以為同行業(yè)雷達維護人員提供借鑒。

參考文獻

[1] 張尉.二次雷達原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，2009：16-48.