空管二次雷达假目标的成因与抑制研究论文_王步伟

空管二次雷达假目标的成因与抑制研究论文_王步伟

摘要:空中交通行业的迅猛发展,使得空中交通管制任务量变得更加繁重。为保证管制精准性以及有效性,空中交通管制开始将二次雷达运用到了管制工作之中,并着重对雷达假目标产生与抑制方式展开了分析。通过对空管二次雷达假目标基本情况的分析,对假目标形成原因和抑制方式展开全面性探讨,期望能够为空管二次雷达使用以及我国航空交通管制工作发展,提供一些理论方面启示。

关键词:绕环;反射;抑制;假目标成因;空管二次雷达

空管二次雷达是通过发射、接收信号,进而获得目标信息的雷达装置。与一次雷达并不相同,此雷达装置可和飞机形成有效互动,能够在向飞机发射询问信号后,接收飞机发射回来的信号信息,可以精准获知飞机各项情况。与一次雷达相比,二次雷达在空中交通制导、管制以及场面监视等工作中所发挥出的价值更大,值得对其展开深入研究与广泛运用。

一、空管二次雷达假目标分析

航空运输是现代交通运输重要组成,也是民众出行选择主要方式之一。飞行量的不断增加,使得飞行冲突发生可能性出现明显增加趋势,空中管制重要性逐渐凸显出来。从上世纪六十年代开始,二次雷达开始作为监视技术运用到了空管领域之中,经过多年发展,其已经发展成为现代主要空中管制方式。

二次雷达虽然具有诸多优势,但其在使用时还是存在着假目标的问题。由于现代交通管制对于二次打雷的依赖性以及探测能力要求相对较高,所以在使用时,如果出现假目标问题,会对雷达正常运转形成严重干扰,可能会出现虚假飞机报告,会对飞机监视产生不良影响。监理技术人员可通过对飞机航迹的监视与分析,运用数据信息,确定飞机报告真实性。经过长时间研究发现,二次雷达假目标形成原因,主要集中在绕环、反射等几个方面,需要通过对形成原因的分析,确定针对性抑制措施。

二、假目标成因与抑制方式

(一)多径

所谓多径,就是指接收机、发射机之间信号路径并不止一条。在诸多路径之中,只有一条是连接两者的直接路径,而其他路径是建筑物、地物间反射所形成的路径。因为二次雷达所使用信号为短脉冲串形式,反射信号、直射信号会在一些因素干扰下,呈现为完全分开或交错的状态,时间差会对答应脉冲视在数目形成干扰,致使出现解码错误或检测错误问题。同时,多径往往伴随着信号逐渐衰弱的状况,所以需要做好及时管控。

在对多径问题展开处理时,需要做好以下几方面问题:①在复杂环境中,无法达到对反射形成假目标展开完全性抑制的效果,此时可通过对天线仰角实施调整的方式,通过对LVA天线俯仰特性的运用,做好假目标抑制,此种抑制手段虽然具有一定作用,却存在着仰角调整会对雷达覆盖范围形成干扰额定状况,需要在完成仰角调整后,对雷达覆盖实施飞行校验;②在航迹文件中展开抗发射文件建设,通过对软件的运用,对假目标实施摘除与过滤;③运用功率编程,对灵敏度展开调整,进而做好曲线控制。

(二)同步窜扰

如果两个或以上飞机目标,存在着彼此之间距离间隔较短的问题,便可能会造成雷达询问波束内两个或以上目标时间间隔过长的状况,会直接造成信号混淆问题,进而形成假目标。同步窜扰问题如果没有得到及时处理,会对交通管制形成诸多负面影响,需要引起有关部门足够重视。为满足交通运输需求,现代飞机之间方位间隔以及飞机彼此间距离相对较小,此时对飞机间的雷达询问时间间隔就会有较为严格的要求,如果间隔处于20.3μS以下,很容易会造成信息完全重叠的状况,会使飞机回答之间出现相互站位问题,致使接收机译码接收正确性受到影响。

现代较为常见同步窜扰抑制技术主要有两种:第一,单脉冲技术。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对该项技术的运用,可借助瞄准轴角度以及确定目标,对目标空间位置实施确认。会通过保证波束中窜乱目标方位差异的方式,保证单脉冲信息不会出现重复问题。在脉冲信号差异的作用下,可实现对窜扰响应重叠部分信息脉冲属性的有效区分;第二,滑窗检测技术。在使用此项检测技术过程中,会通过累加目标驻留波束内相同目标回答定量的方式,在累计数值超过预设阈值的状态下,确定同步回答内容。技术是以检测目标开始与终止为核心的,会通过对中间幻想帧的摘除,对帧展开代码逻辑设置,会按照脉冲存在与否,完成各种检测。技术可在低密度环境中实现对同步窜扰问题的有效检测,但注意,技术并不适合高密度环境,在方向估计方面也存在一定偏差,需要做好相关优化处理。

(三)绕环

在二次雷达发射信号过程中,会产生控制波束、询问波束两个基本波束。其中控制波束增益相对较低,是用于阻止飞机回答询问波束旁瓣询问的;而询问波束增益相对较高,两者存在一定差异。在运用控制脉冲实施波束辐射控制过程中,可能会因为受到控制波束增益作用的影响,而造成旁瓣询问方向应答机收到信号强度受到干扰的状况。在某种环境中,无法实现控制波束对于询问波束的覆盖,此时接近地面雷达站飞机,在进行应答时,会容易被询问波束旁瓣所触发,会在天线实施扫描时,使应答机多数时间处于询问波束旁瓣威力之中,应答机会出现持续性回答或断续问询的状况,会产生大量假目标,进而形成绕环现象。

在对绕环现象实施抑制过程中,需要做好分析,应明确可能会因为额外回答,而造成飞机真实数量无法确定的状况,会对真实目标方位形成干扰。同时假回答过多,也会对后续信号处理过载产生影响,会造成方位分辨力性能减弱的状况,会向接收机传递错误定位信息,对管制工作开展形成诸多干扰。在此时,需要运用ISLS技术以及其他有效雷达软件监视技术,对处理程序中所形成假目标展开抑制,保证交通管制工作开展质量。

(四)反射

多路径是影响二次雷达检测性能的重要干扰因素,是飞机和雷达间的信号传播路径。通常反射所产生的假目标,多是因为雷达站附近建筑物或广告牌等物体反射所产生的,反射镜大小会对目标形成产生直接影响,会产生不同天线扫描周期,形成错误轨迹。在确定飞机反射虚假报告是由反射问题所造成的时,可通过寻找飞机真实轨迹的方式,确定飞机真实属性,做好后续管制与管控。

在实施反射抑制过程中需注意,因为在复杂环境内,反射所造成的虚假目标很难得到根本性抑制,所以需要通过对天性仰角实施调整的方式,利用LVA天线俯仰特性展开假目标抑制。由于正如上文所述,使用此种方式会出现雷达覆盖范围受到影响的状况,所以在展开仰角调整后,需要实施雷达覆盖范围飞机校验,以防对最终结果精准度形成干扰。

结束语:

通过本文对空管二次雷达相关内容的阐述,使我们对空管二次雷达以及雷达假目标形成原因有了更加清晰的认知。交通管制部门需要明确认识到二次雷达在交通管制中所起到的重要作用,应做好假目标形成原因分析,并要按照分析结果制定出针对性较强的抑制方案,确保各种假目标形成原因,可以得到妥善控制,假目标问题产生能够得到有效抑制,进而为二次雷达高质量运用提供可靠保证,确保空中交通运行畅通性以及安全性。

参考文献:

[1]程剑.试论航管二次雷达现场调试阶段假目标抑制方法[J].电子世界,2019(4).

[2]王美靖.航管二次雷达假目标的产生与抑制[J].中国新通信,2016,18(7).

[3]邹殿臣.S模式空管二次雷达询问与监视技术研究[J].数字技术与应用,2016(9):86-87.

[4]温昕.一种空管二次雷达性能分析系统的设计[J].科技致富向导,2015(6):177-177.

[5]高荣隆,GAORong-long.空管Thales二次雷达接收机设备原理与维修案例剖析[J].装备制造技术,2015(2):106-108.

论文作者:王步伟

论文发表刊物:《科学与技术》2019年21期

论文发表时间:2020/4/17

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

空管二次雷达假目标的成因与抑制研究论文_王步伟
下载Doc文档

猜你喜欢