虹橋場面監(jiān)視雷達(dá)假目標(biāo)抑制處理研究與總結(jié)

摘 要：隨著技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，在人類出行的選擇中飛機(jī)已經(jīng)越來越成為一個普及的選項(xiàng)，而隨著空中交通流量的不斷攀升，對于雷達(dá)設(shè)備的要求也在不斷的提高。文章對場監(jiān)雷達(dá)設(shè)備運(yùn)用方面一個常見問題進(jìn)行研究與分析，提高自身對設(shè)備認(rèn)識的同時也希望為廣大雷達(dá)維護(hù)人員提供一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)；假目標(biāo)；案例分析；抑制對策

前言

為了滿足未來不斷增加的航班數(shù)量，提高旅客處理能力，上海虹橋機(jī)場與2010完成了第二條跑道的擴(kuò)建工程。為了提高持續(xù)增長的地面活動流量的處理效率，保證全天候工作條件下的安全性，華東空管局引進(jìn)了丹麥TERMA場面監(jiān)視雷達(dá)作為虹橋機(jī)場廣闊場面的“哨兵”。

虹橋場面監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)按照功能劃分主要由兩大部分組成：第一部分為場面監(jiān)視雷達(dá)雷達(dá)頭部分，第二部分為場面監(jiān)視雷達(dá)終端處理部分。

虹橋場面監(jiān)視雷達(dá)頭部分主要負(fù)責(zé)場面目標(biāo)的探測和接收，為后續(xù)終端處理部分提供穩(wěn)定、可靠的場面監(jiān)視雷達(dá)信號，提高持續(xù)增長的地面活動流量的處理效率，保證全天候工作條件下的安全性。虹橋場面監(jiān)視雷達(dá)終端部分將為機(jī)場管制人員提供虹橋機(jī)場場面運(yùn)行顯示和管制指揮顯示終端，并提供本系統(tǒng)的相關(guān)信息的輸出。

兩部分的相互配合為虹橋塔臺的管制員提供了效果良好的服務(wù)，當(dāng)然，只要是雷達(dá)設(shè)備，有一個問題是不可避免的，那就是假目標(biāo)的問題。

假目標(biāo)，顧名思義，就是現(xiàn)實(shí)地圖上不存在的物體因一些原因在雷達(dá)設(shè)備處理信號時作為實(shí)際存在的點(diǎn)成像于雷達(dá)相關(guān)顯示設(shè)備中，一般來說，假目標(biāo)的成因有很多，主要有：物體的反射，由于波的相關(guān)特性而產(chǎn)生了一個虛假的虛像；周邊環(huán)境導(dǎo)致的噪聲高過門限閾值而形成的虛像，等。

TERMA場監(jiān)雷達(dá)抑制假目標(biāo)的手段主要有：修改STC曲線，修改場監(jiān)地圖，修改噪聲門限閾值。

文章主要就上述所講的一些假目標(biāo)產(chǎn)生的原因以及抑制方法，結(jié)合案例，進(jìn)行分析，從而給有相關(guān)設(shè)備的單位在處理相似的問題是提供典型案例與解決思路。

1 案例分析

X年X月X日，管制報草坪附近跑道邊有一個固定不動的點(diǎn)在飛行器滑行的路勁上，帶有場監(jiān)二次代碼，在飛行器滑行過后會有一定概率掛上飛行器的標(biāo)牌，對管制員判斷跑道情況造成了干擾，希望虹橋雷達(dá)對相關(guān)情況進(jìn)行處理。

首先我們需要對目標(biāo)是由何種原因造成的不明物體進(jìn)行判斷，在和管制員的溝通交流中，我們得知通過目視在跑道上是沒有任何不明物體的，在以往的視頻錄像中也未出現(xiàn)相關(guān)的物體成像，所以初步判斷是由于反射或者噪聲引起的假目標(biāo)現(xiàn)象。在初步判斷后，我們對可以用來對假目標(biāo)抑制的手段進(jìn)行了梳理，相應(yīng)的對我們所擁有的三種抑制假目標(biāo)的方法進(jìn)行比較與分析：

1.1 STC曲線修改

原理簡介：靈敏度時間增益控制（STC）是接收機(jī)的增益在發(fā)射機(jī)發(fā)射之后，按R-4規(guī)律隨時間而增加，以避免近距離的強(qiáng)回波使接收機(jī)過載飽和。靈敏度時間控制又稱為近程增益控制，可以施加在高頻放大器和前置中頻放大器中。在接收機(jī)能夠接受的衰減范圍內(nèi)，STC曲線參數(shù)可調(diào)，離雷達(dá)頭距離越近衰減越大?？梢詫TC曲線參數(shù)理解為是一個信號回波門限。其操作修改在RTCMS軟件的CRUVE DATA中。

1.2 噪聲門限修改

原理簡介：噪聲門限修改是通過在VP3（視頻融合處理模塊）的控制軟件中通過調(diào)整噪聲的門限，來將假目標(biāo)視為噪聲進(jìn)行屏蔽，從而善信號圖像的質(zhì)量，VP3模塊的作用是將兩路收發(fā)機(jī)處理過的原始視頻輸入（不同頻率），經(jīng)過VP卡的A/D轉(zhuǎn)換，噪聲過濾，F(xiàn)TC處理，以及頻率分集融合處理（Diversity）輸出3路視頻到RSD（雷達(dá)信號分配板）。我們要進(jìn)行的修改是在經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后的噪聲階段，其修改操作在RTCMS軟件中的VP3（VIDEO PROCESSOR）選項(xiàng)中。

1.3 場監(jiān)系統(tǒng)地圖修改

原理簡介：通過對使用的場監(jiān)tradis軟件界面的地圖進(jìn)行修改，也能起到抑制假目標(biāo)的功能，而且無論怎么修改，都只是對終端系統(tǒng)視頻產(chǎn)生影響，對雷達(dá)頭輸出的信號本身均不會造成任何改變。按照功能來劃分，地圖又分為兩種，分別是顯示類地圖與功能類地圖。

顯示類地圖是只針對tradis界面的顯示屬性，即我們直觀上能看到的東西。此類地圖無論怎么修改均不會對信號視頻或內(nèi)部功能產(chǎn)生任何影響。當(dāng)完成修改后，只需對相應(yīng)席位進(jìn)行配置，修改效果即可在tradis界面中顯示。地圖種類包括：Airport Maps、Local Free Map。機(jī)場內(nèi)跑道線，滑行道線，草坪等的劃分都屬于這一類。

功能類地圖是針對tradis界面的功能屬性，可對信號視頻或內(nèi)部功能產(chǎn)生影響。當(dāng)修改完成后，需對相應(yīng)的服務(wù)器進(jìn)行配置（按照實(shí)際情況可不對席位配置），修改效果才會在tradis界面顯示。地圖種類包括：SMR Maps、Technical Maps等。其中SMR MAP中的修改是我們用來進(jìn)行假目標(biāo)抑制的手段。

1.4 各種抑制假目標(biāo)方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較

1.4.1 修改STC曲線

優(yōu)點(diǎn)：由于修改直接作用于場監(jiān)雷達(dá)設(shè)備信號接收的最前端，起效快，不需要對于整個場監(jiān)體系中的其他設(shè)備，尤其是塔臺管制員使用的設(shè)備進(jìn)行修改。適用于某一距離上大規(guī)模出現(xiàn)目標(biāo)時進(jìn)行修改。

缺點(diǎn)：由于只能根據(jù)距離雷達(dá)的距離來進(jìn)行增幅或者抑制，不能根據(jù)角度以及方位進(jìn)行微調(diào)，同一個距離上信號的增強(qiáng)和減弱無法個別調(diào)整，所以對于單個假目標(biāo)的出現(xiàn)并不適用。

1.4.2 修改噪聲門限閾值

優(yōu)點(diǎn)：修改見效快，調(diào)整范圍為整個輸入的視頻信號的內(nèi)容。

缺點(diǎn)：無法進(jìn)行精確調(diào)整，一般用于新設(shè)備更換后的調(diào)試使用。

1.4.3 修改SMR地圖

優(yōu)點(diǎn)：可以根據(jù)管制員的需求對場面上的單個目標(biāo)或者地點(diǎn)進(jìn)行修改，影響范圍小，不對雷達(dá)頭本身的運(yùn)行造成任何影響。是場監(jiān)雷達(dá)抑制假目標(biāo)的主要手段。

缺點(diǎn)：步驟繁多，需要針對各個服務(wù)器進(jìn)行配置，如果劃線框大了有可能會影響正常飛行器信號的顯示，如果框小了導(dǎo)致假目標(biāo)信號溢出修改框線則需要再次的地圖修改并配置服務(wù)器，相對工作量來說比較大。

通過分析討論與回放視頻錄像，我們了解到在假目標(biāo)信號是單個出現(xiàn)的，并沒有伴隨著大量的其他假目標(biāo)情況，所以并不是噪聲門限設(shè)置的問題，在假目標(biāo)出現(xiàn)的位置上，通過觀察原始視頻，也沒有發(fā)現(xiàn)相同距離的圓環(huán)上出現(xiàn)其他假目標(biāo)，所以我們判斷為單個假目標(biāo)，形成原因極有可能是某個物體的反射，為了盡快排除故障，在和管制員溝通交流后，我們決定對地圖進(jìn)行修改，將假目標(biāo)先從地圖上抑制掉在考慮具體反射物體的情況。

2 假目標(biāo)抑制流程

在實(shí)際應(yīng)用中，如果需要抑制某一目標(biāo)的視頻時，我們只要將這個目標(biāo)排除在MASK地圖區(qū)域以外，將其處理成為“非移動視頻”，即可手動抑制該目標(biāo)視頻。如果要抑制某一目標(biāo)的標(biāo)牌但同時需要顯示其視頻時，我們只要將這個目標(biāo)排除在track地圖區(qū)域以外，不將其處理成點(diǎn)跡信號做后續(xù)處理，即可抑制該目標(biāo)標(biāo)牌。在了解了相關(guān)概念后，我們選擇通過修改MASK地圖的方式來將跑道邊的目標(biāo)抑制掉，修改的具體步驟

第一步：做好修改數(shù)據(jù)的備份工作。

注：對原文件進(jìn)行保存，保存格式為：<數(shù)據(jù)文件名>.-.org。

第二步：在TRADIS界面中，右鍵，選擇EDIT MAP-SMR MAPS-MASK MAP，高亮度的線就是能修改的線，如圖1所示。

注意在將目標(biāo)包入是，務(wù)必要完全，如果有部分視頻信號處于地圖的邊緣時，該信號的全部仍會被處理。在完成后，先在操作席位上確定效果，確認(rèn)完全包住，沒有外漏毛刺后，進(jìn)行下一步工作。

第三步：將更改的數(shù)據(jù)文件拷貝到/auto/changes/patches/相關(guān)子目錄下。

執(zhí)行以下命令：

cd/hittsys/數(shù)據(jù)文件所在目錄/

cp-p <修改的數(shù)據(jù)文件名> /auto/changes/patches/相關(guān)子目錄

第四步：對RDP服務(wù)器做configure處理

Step 1： 以root用戶登陸

> su -

password：

#

Step 2： 執(zhí)行configure

# cd /hittsys

# configure

運(yùn)行configure后可以看到相關(guān)configure信息，可以執(zhí)行以下參數(shù)：

y：接受此參數(shù)文件更改，選擇此項(xiàng)后，對該文件的修改將生效。

n：不接受此參數(shù)文件更改，選擇此項(xiàng)后，對該文件的修改將不會生效。

all： 一次性確認(rèn)所有修改文件，確認(rèn)后，configure生效。

s：查看本地文件與/auto/changes目錄下更改文件的不同。一般建議選擇此項(xiàng)后再對更改進(jìn)行確認(rèn)。

第五步：configure完成后，檢查文件或者參數(shù)是否已修改，并確認(rèn)修改效果。之后與塔臺管制員進(jìn)行效果確認(rèn)，在確認(rèn)目標(biāo)已經(jīng)被抑制后地圖修改處理完成。

第六步：將所有資料信息存檔入庫。

3 結(jié)束語

在此次的地圖修改過程中，根據(jù)假目標(biāo)的實(shí)際情況我們選擇了最符合要求的修改方式對假目標(biāo)進(jìn)行了有效的抑制，并總結(jié)出了一下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：（1）對于過往的故障記錄以及排故流程應(yīng)該有統(tǒng)一，可快速翻查的電子資料保存，在完成工作后，需盡快將過往流程進(jìn)行電子登記。（2）在進(jìn)行實(shí)際操作前，應(yīng)對問題成因進(jìn)行詳細(xì)分析，不應(yīng)盲目進(jìn)行操作，對癥下藥方能藥到病除。（3）與設(shè)備的使用方應(yīng)該保持良好的溝通，在修改完成后應(yīng)第一時間確認(rèn)修改成果，確保不會出現(xiàn)時隔許久后需再度返工的情況。（4）每個季度維護(hù)的時候應(yīng)該對地圖上抑制的點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，對已經(jīng)解決的和自行消失的點(diǎn)應(yīng)及時修改地圖，保證管制員的視圖效果。

通過這次的修改過程提高了對場監(jiān)雷達(dá)系統(tǒng)的認(rèn)識，重新復(fù)習(xí)了場監(jiān)雷達(dá)場面上假目標(biāo)情況的相關(guān)處理方法與流程，也希望文章能給予相關(guān)的兄弟單位在處理相關(guān)問題時在思路和處理流程上提供一定的參考價值。