淺析雷神雷達單脈沖一致性故障的排除

張衛(wèi)華

摘 要：現(xiàn)代的二次監(jiān)視雷達通過引進單脈沖技術(shù)，采用幅度法，來提高二次雷達的測角精度。主要是通過引入一個用于接收的差通道，通過比較和、差通道信號，得到和差比（SDR），與此值對應(yīng)的角度可形成OBA（Off boresight）信息。利用該方法，理論上一個應(yīng)答脈沖就可以得出目標(biāo)方位，所以稱為單脈沖測角技術(shù)。雷神二次雷達系統(tǒng)中，單脈沖一致性監(jiān)視程序處理部件為Plot Extractor，它自動地在錄取器系統(tǒng)的后臺運作，實時檢測隨機目標(biāo)應(yīng)答報告中的和差比（SDR）及方位角信息，周期地計算單脈沖測角的偏差值（Monopulse Error），來實現(xiàn)對系統(tǒng)整體性能的監(jiān)視，當(dāng)系統(tǒng)性能下降或更換和、差、控制電纜后其OBA信息會發(fā)生一定的變化，導(dǎo)致單脈沖一致性錯誤，當(dāng)單脈沖一致性錯誤超過一定的門限時，系統(tǒng)就會提示“Monopulse Consistency error”，CMS屏幕上的天線圖標(biāo)會變紅。此時可以通過RFCO將天線切換至另一通道，看系統(tǒng)是否正常來確認告警原因是單脈沖一致性錯誤還是天饋系統(tǒng)本身的故障。如果切換之后系統(tǒng)故障消除，則應(yīng)考慮通過校準(zhǔn)故障通道的OBA表來消除單脈沖一致性錯誤導(dǎo)致的系統(tǒng)故障。

關(guān)鍵詞：Monopulse Consistency error單脈沖一致性錯誤

OBA=Off ?Boresight ?Angle偏離瞄準(zhǔn)軸角度

一、單脈沖一致性監(jiān)視（MCM）功能的實現(xiàn)機制

雷神雷達在CMS（控制監(jiān)視系統(tǒng)）里提供一個透明模式功能，該功能以一個命令行窗口的方式供系統(tǒng)維護人員與系統(tǒng)配置參數(shù)交互。系統(tǒng)的配置參數(shù)包括動態(tài)參數(shù)及處理開關(guān)。用戶在CMS上進入透明模式后，以PE為核心的系統(tǒng)即開啟一個線程接收并響應(yīng)用戶輸入的命令。通過透明模式功能，用戶可重新刷寫系統(tǒng)配置參數(shù)或修改、查看某項參數(shù)，比如加反射體數(shù)據(jù)、修改OBA表、通信口參數(shù)等。以下主要解釋與單脈沖一致性監(jiān)視功能有關(guān)的參數(shù)項，從中也可以進一步理解雷神二次雷達系統(tǒng)實現(xiàn)單脈沖一致性監(jiān)視功能的一些具體機制。

二、OBA 表校準(zhǔn)操作：

1、每部單脈沖二次監(jiān)視雷達的OBA表的值通常通過對天線做標(biāo)校后作為天線的固定參數(shù)而給出的，即在出廠前雷達已經(jīng)有一個默認的OBA表。但在工程上所面臨的電磁環(huán)境目標(biāo)環(huán)境日趨復(fù)雜。在這種情況下，由于雷達內(nèi)部的噪聲和校準(zhǔn)誤差，加上外部的干擾和電磁波傳播的影響。作為天線固定參數(shù)所給出的OBA表的值，在實際工程應(yīng)用中必須進行修正，甚至重新計算，這樣才能保證二次雷達的測角精度。同樣，在設(shè)備使用過程中，由于設(shè)備的老化，性能下降以及周圍電磁環(huán)境的變化等，也會使得OBA表的值變得不再準(zhǔn)確，在這種情況下，也同樣需要對OBA表進行修正、校驗。

2、校準(zhǔn)工作：以Controller身份登錄CMS，并確認遠程RCMS未登錄，把CHA詢問機與天線相連。使CHA CHB兩臺詢問機均進入Maintenance狀態(tài)。在Logging On Enabled 的情況下使CHA進入透明模式（Transparent Mode）

在透明模式下輸入以下指令，更改相關(guān)參數(shù)：

DP5 25=300單位IAU（OAB Tolerance OBA 容限，默認值為2000）

當(dāng)單脈沖偏差總量超過該門限時引發(fā)天線告警。

DP5 11=0.01單位度（OBA最小可用值，默認值為0.22度）

PS0 ON（顯示單脈沖檢查結(jié)果）

WSP （保存）

輸入完成后，點擊EXIT退出透明模式，并把CHA由Maintenance模式轉(zhuǎn)到Operational模式（在此期間雷達數(shù)據(jù)可正常顯示和輸出）。等到CMS上顯示天線標(biāo)志變紅時（等待時間取決于空中目標(biāo)數(shù)），進入透明模式（加載之前創(chuàng)建的TML文件，選擇APP追加），當(dāng)屏幕出現(xiàn)單脈沖一致性錯誤的數(shù)目提示時：

Monopulse Error Total=***（大于300的個數(shù)）

輸入指令：

PS29 ON（自動啟動OBA校正）

在數(shù)個MCM周期之后，單脈沖一致性錯誤總數(shù)變?yōu)?71，此時天線標(biāo)志變成綠色。

Monopulse Error Total=171

輸入下列指令恢復(fù)系統(tǒng)工作參數(shù)：

DP5 ?25=2000

DP5 ?11=0.22

PS0 OFF（print MONMON RESULTS ?ON/OFF）

PS29 ?OFF （OBA ?TABLE ?CALIBRATION）

WSP

退出

透明模式下輸入DOBA命令查看新生成的OBA表，此時新的OBA表會保存在該次校準(zhǔn)時創(chuàng)建的TML文件中

120 = ? -500 ? -500 ? -500 ? -500 ? -500 ? -500 ? -496 ? -496 ? -492 ? -488

130 = ? -484 ? -480 ? -472 ? -472 ? -464 ? -460 ? -456 ? -456 ? -452 ? -444

140 = ? -440 ? -440 ? -436 ? -432 ? -424 ? -420 ? -420 ? -416 ? -408 ? -400

150 = ? -396 ? -388 ? -380 ? -372 ? -368 ? -364 ? -356 ? -348 ? -344 ? -336

160 = ? -328 ? -320 ? -312 ? -308 ? -300 ? -296 ? -288 ? -280 ? -272 ? -268

170 = ? -260 ? -252 ? -248 ? -240 ? -232 ? -228 ? -220 ? -216 ? -208 ? -200

180 = ? -196 ? -192 ? -184 ? -180 ? -176 ? -168 ? -164 ? -160 ? -152 ? -148

190 = ? -144 ? -140 ? -136 ? -132 ? -128 ? -120 ? -116 ? -112 ? -112 ? -108

200 = ? -104 ? -100 ? ?-96 ? ?-96 ? ?-88 ? ?-88 ? ?-84 ? ?-80 ? ?-80 ? ?-76

210 = ? ?-72 ? ?-68 ? ?-68 ? ?-64 ? ?-64 ? ?-60 ? ?-60 ? ?-56 ? ?-56 ? ?-52

220 = ? ?-52 ? ?-48 ? ?-48 ? ?-48 ? ?-44 ? ?-44 ? ?-40 ? ?-40 ? ?-40 ? ?-36

230 = ? ?-36 ? ?-36 ? ?-32 ? ?-32 ? ?-32 ? ?-28 ? ?-28 ? ?-28 ? ?-28 ? ?-24

240 = ? ?-24 ? ?-24 ? ?-24 ? ?-24 ? ?-20 ? ?-20 ? ?-20 ? ?-20 ? ?-20 ? ?-16

250 = ? ?-16 ? ?-16 ? ?-16 ? ?-16 ? ?-12 ? ?-12 ? ? ?0 ? ? 12 ? ?12 ? ? 12

260 = ? ?16 ? ?16 ? ? 16 ? ? 16 ? ? 20 ? ? 20 ? ? 20 ? ? 20 ? ? 20 ? 20

270 = ? ? 20 ? ? 20 ? ? 24 ? ? 24 ? ? 24 ? ? 28 ? ? 28 ? ? 28 ? ? 32 ? ? 32

280 = ? ? 32 ? ? 32 ? ? 36 ? ? 36 ? ? 36 ? ? 36 ? ? 40 ? ? 40 ? ? 44 ? ? 44

290 = ? ? 48 ? ? 48 ? ? 48 ? ? 52 ? ? 52 ? ? 56 ? ? 56 ? ? 60 ? ? 60 ? ? 64

300 = ? ? 68 ? ? 68 ? ? 72 ? ? 76 ? ? 76 ? ? 80 ? ? 84 ? ? 88 ? ? 88 ? ? 92

310 = ? ? 96 ? ?100 ? ?104 ? ?108 ? ?112 ? ?116 ? ?120 ? ?120 ? ?128 ? ?132

320 = ? ?136 ? ?140 ? ?144 ? ?148 ? ?152 ? ?160 ? ?164 ? ?172 ? ?176 ? ?180

330 = ? ?188 ? ?192 ? ?200 ? ?204 ? ?208 ? ?216 ? ?224 ? ?228 ? ?236 ? ?244

340 = ? ?248 ? ?256 ? ?260 ? ?268 ? ?272 ? ?280 ? ?288 ? ?292 ? ?300 ? ?308

350 = ? ?316 ? ?324 ? ?328 ? ?332 ? ?340 ? ?348 ? ?356 ? ?356 ? ?364 ? ?372

360 = ? ?376 ? ?380 ? ?384 ? ?388 ? ?388 ? ?392 ? ?404 ? ?420 ? ?424 ? ?432

370 = ? ?436 ? ?440 ? ?440 ? ?444 ? ?452 ? ?456 ? ?456 ? ?460 ? ?464 ? ?472

380 = ? ?476 ? ?480 ? ?484 ? ?488 ? ?492 ?  496 ? ?496 ? ?500 ? ?500 ? ?500

將該OBA表打印出來

根據(jù)此OBA表，對系統(tǒng)內(nèi)的OBA表進行修改：

系統(tǒng)內(nèi)的OBA表位于C：/CMS/TMC目錄下，使用DOS文本編輯功能對CHANAOBA.TMC進行修改，修改之后保存。

三、加載新的OBA表：

建立 OBA表透明模式文件，在CHA進入透明模式時，選擇Logging On Enabled指令來源選擇File，加載新的CHANAOBA.TMC，點擊確定之后，系統(tǒng)自動更新之前運行的OBA表，更新結(jié)束時屏幕顯示

“Set Save initiated

Flash Prom Updated”

輸入：

WSP（新的參數(shù)存盤）

RE（通過軟件進行系統(tǒng)復(fù)位）

至此CHA的OBA表校準(zhǔn)工作完成

在CHB上重復(fù)以上校準(zhǔn)工作，可完成B通道的OBA校準(zhǔn)工作。

四、結(jié)束語

本文主要針對雷神MK2系列二次監(jiān)視雷達系統(tǒng)的單脈沖一致性監(jiān)視及OBA表的自動校正功能及其機制進行了分析與探討。希望本文能對想深入了解單脈沖測角技術(shù)和OBA表工作原理的同行提供一些借鑒和幫助。

參考文獻

[1] Cossor System Manual for MSSR System 809373/000 for XUZHOU.

[2] 杜文一. 二次監(jiān)視雷達. 中國民航學(xué)院