民航二次雷達(dá)關(guān)于假目標(biāo)處理

韓波

摘要：二次雷達(dá)在探測目標(biāo)過程中，不可避免的會產(chǎn)生一些假目標(biāo)，這樣會給交通管制帶來安全隱患，必須通過技術(shù)手段將假目標(biāo)消除。本文結(jié)合多年的工作經(jīng)驗，談?wù)勗诠ぷ鬟^程中處理假目標(biāo)的體會。

關(guān)鍵詞：假目標(biāo)；反射信號；異步干擾；繞環(huán)效應(yīng)；二次環(huán)繞；目標(biāo)抑制

一、假目標(biāo)

假目標(biāo)是現(xiàn)實中并不存在的目標(biāo)，由于各種干擾在雷達(dá)工作過程中產(chǎn)生的。假目標(biāo)產(chǎn)生的主要包括信號受地物反射原因、繞環(huán)效應(yīng)、異步干擾、二次環(huán)繞等原因造成。

二、反射信號

多徑傳播造成的反射現(xiàn)象是二次雷達(dá)假目標(biāo)產(chǎn)生的最主要原因。多徑傳播是在雷達(dá)天線、目標(biāo)的接收天線之間存在多條路徑的現(xiàn)象。雷達(dá)發(fā)射和接收采用共同天線，雷達(dá)天線與目標(biāo)天線的直線路徑稱為直達(dá)路徑，在雷達(dá)和目標(biāo)之間還有地面、建筑物等障礙物反射到達(dá)目標(biāo)稱為間接路徑，通過間接路徑反射信號造成假目標(biāo)的產(chǎn)生。

三、異步干擾

二次雷達(dá)能夠收到它威力范圍之內(nèi)的周圍其他二次雷達(dá)詢問引起應(yīng)答機(jī)的應(yīng)答，這種回答和該雷達(dá)發(fā)射存在不同步，稱為異步干擾現(xiàn)象。

四、繞環(huán)效應(yīng)

二次雷達(dá)的發(fā)射有兩個基本的波束，分別發(fā)射詢問波束和控制波束，詢問波束增益很高，旁瓣電平增益較低?？刂撇ㄊ哂械驮鲆妫刂撇ㄊ鲆娲笥谠儐柌ㄊ靼暌酝馀园甑脑鲆??？刂撇ㄊ淖饔镁褪怯脕硪种颇繕?biāo)應(yīng)答詢問波束的旁瓣詢問，達(dá)到旁瓣抑制的作用。

特殊情況下控制波束不能完全覆蓋詢問波束的旁瓣，接近雷達(dá)站的飛機(jī)應(yīng)答機(jī)可能被詢問波束的旁瓣所觸發(fā)，飛機(jī)應(yīng)答機(jī)大部分時間處于詢問波束的旁瓣的覆蓋之下，應(yīng)答機(jī)可能持續(xù)或者斷續(xù)應(yīng)答，造成眾多假目標(biāo)，所以這種現(xiàn)象稱為“繞環(huán)效應(yīng)”。

五、二次環(huán)繞

如果二次雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率很高，可能造成一次成功的詢問所產(chǎn)生的飛機(jī)應(yīng)答在下一個詢問周期內(nèi)被雷達(dá)接收，并且和下一個周期的詢問脈沖穩(wěn)定地同步，這種干擾稱為“二次環(huán)繞”?！岸苇h(huán)繞”會造成飛機(jī)計算距離時得到錯誤的時間間隔，產(chǎn)生一個近距離假目標(biāo)。

六、假目標(biāo)的抑制

對于以上幾種原因產(chǎn)生的假目標(biāo)，二次雷達(dá)可以采用不同的手段和方法進(jìn)行抑制。對于反射所引起的假目標(biāo)，可以利用抬高雷達(dá)天線仰角、軟件添加固定反射物、STC調(diào)整、改進(jìn)型詢問旁瓣抑制IISLS等；對于異步干擾引起的假目標(biāo)，采用接收機(jī)旁瓣抑制RSLS、降低雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率PRF和脈沖重復(fù)周期交錯等手段來抑制假目標(biāo)；對于繞環(huán)效應(yīng)產(chǎn)生的假目標(biāo)，采用詢問旁瓣抑制ISLS、改進(jìn)型詢問旁瓣抑制IISLS、接收旁瓣抑制RSLS等；針對二次環(huán)繞現(xiàn)象，通過采用交錯的形式發(fā)射詢問脈沖重復(fù)頻率來抑制假目標(biāo)。

1、反射的抑制

對于距離比較遠(yuǎn)的反射物，可以通過抬高天線仰角來改善反射的出現(xiàn)概率，抬高的角度必須控制好，抬高太多易引起低空近距離目標(biāo)的丟失，所以針對近距離反射物，不能采用此方法。

2、添加反射物

通過雷達(dá)軟件可以增加反射物標(biāo)志，達(dá)到抑制反射的作用。

3、靈敏度時間控制STC

接收機(jī)靈敏度是雷達(dá)能夠正常工作時的最小輸入信號電平，ICAO規(guī)定接收機(jī)的靈敏度要優(yōu)于-85dBm。靈敏度時間控制STC技術(shù)，是對不同距離上不同強(qiáng)度的信號進(jìn)行控制的方法來擴(kuò)大接收機(jī)的動態(tài)范圍。因為STC技術(shù)可以對接收機(jī)輸入信號有接收或抑制的功能，所以是抑制反射的常用技術(shù)之一。STC技術(shù)可分為線性STC和可編程STC兩種，一般采用線性STC

例如某一方位距離內(nèi)出現(xiàn)假目標(biāo)，可以對該方位上、距離內(nèi)的STC衰減值進(jìn)行增大，即抬高STC門限值。因為相同距離的反射信號要弱于直射信號，經(jīng)過高于正常值的衰減后，反射信號將被抑制。

4、旁瓣抑制

1）詢問的旁瓣抑制ISLS，二次雷達(dá)天線除了發(fā)射一個詢問波束還發(fā)射一個控制波束，控制波束增益大于詢問波束除主瓣以外旁瓣的增益。控制波束的作用就是用來抑制目標(biāo)應(yīng)答詢問波束的旁瓣詢問，達(dá)到旁瓣抑制的作用。

2）接收機(jī)旁瓣抑制RSLS

異步干擾多數(shù)是通過旁瓣的方向被接收機(jī)所接收的，通過比較控制接收機(jī)信號與和接收機(jī)信號強(qiáng)度的大小，可以分辨出出這個接收信號是來自于主瓣還是旁瓣。從而有效地達(dá)到了減少異步干擾的目的。

5、脈沖重復(fù)頻率交錯

詢問脈沖PRF采用交錯形式發(fā)射，也稱為重復(fù)頻率參差，這種形式是采用兩種或以上不同的重復(fù)頻率輪流交替的發(fā)射脈沖，相鄰的詢問周期不相同。由同一詢問周期內(nèi)應(yīng)答信號與詢問信號之間的時間差計算出目標(biāo)距離R，相鄰周期內(nèi)的R不相等；但由本詢問周期內(nèi)詢問信號與下一個詢問周期應(yīng)答信號之間的時間差計算目標(biāo)距離，得出的結(jié)果均為Rt。因此，雷達(dá)系統(tǒng)不會將R誤以為是目標(biāo)的距離，有效地避免了二次環(huán)繞產(chǎn)生的假目標(biāo)問題。

七、結(jié)論

在民航二次雷達(dá)工作的過程中，不可避免的收到外界的干擾，產(chǎn)生各種各樣的假目標(biāo)，本文對二次雷達(dá)假目標(biāo)的幾種形成原因進(jìn)行了分析，列出了幾種常用的二次雷達(dá)假目標(biāo)抑制手段，希望對工作在民航系統(tǒng)從事二次雷達(dá)工作的同事提供一定的參考和幫助。