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摘要
空管部门实施雷达管制、RVSM都离不开空管自动化系统，空管自动化系统作为先进的管制技术，满足了当代管制的需求，同时系统本身存在的若干问题也需要认真对待并加以解决。
关键词： 空域流量 空管自动化系统 雷达管制
目标航迹与飞行计划不相关原因分析
在目标航迹与飞行计划自动相关的应用中，目标航迹和飞行计划任何一方面存在异常情况，都将可能出现目标航迹与飞行计划不相关的现象。
1.飞行计划原因引起目标航迹与飞行计划不相关。
在目标航迹正常的情况下，飞行计划的正确与否决定目标航迹与飞行计划能否相关。在有正确的领航报时，飞机的飞行航路由领航报提供并与基础数据库内的飞行航路进行比对；在没有领航报时，飞机的飞行航路根据起飞报内容自动匹配基础数据库内的飞行航路，这样目标信号实现与飞行计划航迹的自动相关。由于AFTN电报报文缺失、AFTN电报报文内容的不规范以及飞行计划的不完善、飞行计划数据库基础数据错误等将形成错误的飞行计划，上述因素的存在将可能导致目标航迹与飞行计划不相关。
2.雷达信号原因引起目标航迹与飞行计划不相关
在飞行计划完整无误的情况下， 目标航迹的质量好坏决定目标航迹与飞行计划能否相关。目标航迹的质量取决于目标雷达信号的好坏。目标的雷达信号丢失时间长，两架及两架以上飞机长时间重叠飞行等情况都会造成与飞行计划航迹不相关或信息显示紊乱等。
雷达与多雷达数据处理系统是一个有机整体，二者都影响目标信号质量，雷达送出的信号质量的好坏直接影响到多雷达数据处理系统的数据能否融合。实际工作中，可以在独立的记录仪上按照记录通道分别回放记录的单雷达信号，如果某个记录通道信号质量不好，根据故障现象可以确认是此雷达有问题；反之，则是多雷达数据处理系统存在问题。另外也可以使用专用分析工具，分析每个雷达的记录数据，查找信号质量差的雷达。
（1）雷达天线架设不当引起目标航迹与飞行计划不相关
雷达顶空盲区过大，将会导致本场起飞的飞机在一段时间内丢失雷达信号，当飞机的雷达信号再次出现时与飞行计划不相关。就雷达来说可以调整雷达天线仰角，适度增大天线仰角，减小雷达项空盲区，减少目标航迹丢失时间，从而避免目标航迹与飞行计划不相关的现象。在ATC系统中，雷达数据处理系统可根据现场情况调整雷达目标航迹的外推周期、改进多雷达数据融合算法，从而达到减少和消除不相关情况的发生。
（2）两架或多架飞机挂错标牌
两架飞机汇集并长时间重叠飞行之后再分离会导致挂错标牌即错误相关。两架飞机汇集后重叠飞行，重叠飞行航迹能正确识别或丢失后正确识别的条件是重叠飞行时间不大于4个雷达扫描周期。以太原为例雷达扫描周期为4s，如果大于16s，则重叠飞行的飞机进行航迹合并、同时只挂一架飞机的标牌；两架飞机重叠飞行时间大于16s后分离，可能由于错误相关而挂错标牌。
（3）主备网络原因引起不相关
主备网络的设备工作不稳定、网线质量不高将会导致目标航迹与飞行计划不相关。定期维护网络设备是提高设备工作稳定性的有效举措。
目标航迹产生裂变原因分析
目标产生裂变的原因包括雷达和雷达数据处理系统，这里仅讨论雷达数据处理系统使目标产生裂变的原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆雷达数据处理系统的雷达坐标、标高、磁偏角等可变参数调整不合适、雷达数据融合算法门限不当、数据融合程序存在错误、雷达数据处理系统程序进程错误、进入雷达数据处理系统的数据存在较大的时间延迟等将导致多部雷达的信号不能融合，使信号产生裂变，形成了同一目标的多个航迹即统称的目标航迹裂变。目标产生裂变会混淆管制员的视觉、同时也可能使系统产生SSR代码重复告警。
雷达数据处理系统的雷达坐标、标高、磁偏角等可变参数调整不合适引起的目标裂变，由现场技术人员根据实际情况进行参数调整可以解决。
雷达数据处理系统程序进程错误引起的目标裂变， 由现场技术人员重新启动雷达数据处理系统可以解决。
雷达数据融合算法门限参数选择不当、数据融合程序存在缺陷将会使目标产生裂变，需要生产厂家的技术支持。技术支持要采集、分析目标裂变出现时的实时数据、找到原因，完善数据融合算法和修改门限参数，直至更换新程序。
由于ATC系统中路由器、交换机的阻塞使进入雷达数据处理系统的数据存在较大的时间延迟、运行速度慢等也会导致目标裂变。进入雷达数据处理系统的数据存在较大的时间延迟，如果是设备硬件原因，则需要更新设备；如果是设备软件原因，在重新启动无效时则需要进行程序升级。
由于目标数据在通信系统中存在较大的时间延迟，通信线路传输性能下降会导致目标数据误码率高，在目标数据的识别码遭到破坏时就可能使目标产生裂变。
目标跳变的原因分析
目标跳变有目标高度跳变和目标位置跳变两种。
(1)目标高度产生跳变的原因分析
目标高度产生跳变的原因来自飞机、雷达和雷达数据处理系统。飞机自身有两种情况会导致其高度产生跳跃。高度产生跳跃的第一种情况是飞机的急剧上升、下降、转弯等机动飞行，容易造成ATC系统显示的C模式高度丢失或偏离其90m的误差值范围。根据机型的不同，各类飞机的最大爬升率为7～22．7m／s， 按照丢失3个航迹点就要重新建立航迹的目标存在的判别准则及航管雷达的扫描周期(按照4s)计算，期间各类飞机的最大高度变化为84～272m； 按照管制要求的飞机典型爬升率每秒l0～l5m计算，期间高度变化为120～180m；上述情况会使飞机高度产生跳跃性变化。飞机高度产生跳跃性变化的第二种情况是飞机的高度表发生故障，如果高度表给出的高度偏离正常值许多，将被当成野值剔除或者显示错误的升降。
在雷达系统中，飞机爬升速度门限参数设置值小于新机型的爬升速度值，这样一旦新机型的爬升速度大于设定参数，ATC系统将按照自己的算法对飞机高度进行估算，估算高度与实际高度会形成较大误差；雷达天线仰角偏低，造成雷达顶空盲区过大，使进入顶空盲区飞行的飞机的航迹为预推值，在长时间预推时，估算高度、位置与实际高度、位置会形成较大误差。上述情况的存在，会使目标估算高度向目标实际高度过渡时产生目标高度跳变。
在ATC系统中，目标的估算高度与实际高度之间有较大误差；目标处于某部雷达的探测边界且信号质量不稳定而引起时目标高度与实际不符；目标数据在通信系统中存在较大的时间延迟，通信线路传输性能下降会导致目标数据误码率高，在目标数据的高度码遭到破坏时就会使目标高度与实际不符；多雷达数据融合的高度跟踪算法选用不当或高度跟踪算法参数选用不当等将会导致其高度产生跳跃。
(2)目标位置跳变原因分析
在ATC系统中，雷达数据处理程序存在缺陷，不能及时清除内存中已经过期的目标数据，一定条件下可能会调用过期的飞行目标的数据，从而导致飞机的纵向位置向实际飞行方向的反方向跳变即通常所说的目标回跳。
虚假冲突告警多的原因分析
多雷达数据融合区域参数不当、接入多雷达处理系统的个别雷达假目标多是虚假冲突告警的原因。
多雷达数据融合区域参数不当对ATC系统的影响是全局性的。任何一部雷达由于某种原因其目标航迹超出融合区域都会和在融合区域内的目标航迹产生告警，在多雷达数据融合参数随程序一起写定后现场没有能力消除，有赖于厂家的技术支持。
个别雷达假目标多造成ATC系统冲突告警仅限制于该雷达的探测范围内。
以新疆为例，接入ATC系统的五家渠雷达有大量假目标的航迹，在关闭五家渠雷达信号后，ATC系统的系统航迹质量显著提高，有效抑制了虚假冲突告警。由此可见，根据管制需求，适时屏蔽个别信号质量不高的雷达信号是必要的。
论文作者:高丹凤
论文发表刊物:《科技中国》2016年4期
论文发表时间:2016/6/22
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