航管二次雷達假目標的產生與抑制

王美靖

【摘要】 對航管二次雷達假目標的產生進行了討論，對異步干擾和同步竄擾的形成原因進行了分析，并進一步探討了異步干擾和同步竄擾的抑制技術。

【關鍵詞】 二次雷達 假目標 異步干擾 同步竄擾

一、航管二次雷達簡介

航管雷達起到對目標空中定位的作用，為空中交通管制人員提供距離、方位、高度等信息，已廣泛用于機場附近的空中交通安全管制。航管二次監視雷達的工作原理是通過詢問和應答信號來完成對目標的定位。由地面站通過天線發射頻率為1030MHz的詢問編碼脈沖；機載應答機接收這組詢問，檢測并判斷編碼信號的內容，然后由機載應答機發射頻率為1090MHz的回答編碼脈沖；地面詢問機接收這組回答編碼并檢測，之后由錄取器處理完成對目標的距離、方位以及回答編碼等，最后形成目標的點跡報告[1]。

二、航管二次雷達假目標的形成原因

隨著航空運輸的快速發展，二次監視雷達在空中交通管制中的作用日益重要。由于二次監視雷達技術本身的局限性和雷達站所處地形環境的影響而產生的假目標問題，給管制人員的工作帶來了不便。二次雷達假目標的產生主要原因有：異步干擾、同步竄擾、旁瓣應答和反射。地形地物反射會在發射機和接收機間存在多條路徑，形成虛假目標，可以通過反射體的幾何關系來預測真實飛機的位置[2]，或者通過在監視處理的航跡文件建立反射區對假目標過濾。異步干擾、同步串擾和旁瓣應答假目標都是受無線電信號干擾影響造成的。旁瓣應答是應答被旁瓣觸發引起的，ISLS（詢問旁瓣抑制）技術和靈敏度時間控制可以有效抑制旁瓣應答產生的假目標。本文重點對異步干擾和同步竄擾進行分析。

2.1異步干擾

當飛機處于多個地面站的探測范圍時，機載應答機可能受到兩個及以上地面站的詢問，應答信號將全方位輻射，收到其他詢問機詢問的回答會造成本地面站的異步干擾。

地面站之間的間隔在500nm內時，可能產生異步干擾（見圖1）。A站發射的詢問觸發機載應答機的應答，該應答全方位輻射后，被A站接受，同時進入B站的接收機旁瓣，A站計算出正確的飛機距離，但B站計算出的飛機位置是錯誤的。反之，B站發射的詢問觸發機載應答機的應答，也可致A站計算出錯誤的飛機位置。

2.2 同步竄擾

同步竄擾是由于地面雷達站發射詢問脈沖后， 同時收到多個應答脈沖， 當詢問天線波束中兩個（或多個）目標間隔小于20.3μs時造成回答碼信息位完全重疊，兩回答之間相互占位，導致接收機不能正確譯碼所引起的。

三、航管二次雷達典型假目標的抑制

3.1異步干擾的抑制

異步干擾的一般解決方法是通過修改軟件參數降低詢問率，或者通過RSLS技術識別旁瓣進入的回答脈沖并置脈沖RSLS標記，以便后續抑制處理。RSLS技術是通過詢問波束旁瓣和控制波束同時接收異步回答，異步信號同時被Ω接收機和∑接收機放大，當接詢問波束的∑接收機輸出大于接控制波束的Ω接收機輸出時，表示主瓣接收，反之，表示旁瓣接收，對旁瓣接收的脈沖賦予RSLS標記。

3.2同步竄擾的抑制

1、滑窗檢測技術。滑窗檢測的定義是在目標駐留波束期間對同一目標的回答進行數量上的相關積累，當積累的數值超過預置的門限時，確認一個同步回答。滑窗檢測技術的原理是檢測出目標起始和目標終止，然后去掉中間的幻影框架，將第1個和第N個框架的代碼根據有無脈沖置予“1或0”邏輯電平。作為傳統的同步竄擾抑制方法，在低密度環境下，滑窗檢測技術能有效的檢測出同步竄擾；但其技術本身方位估值有較大的誤差，影響后續航跡跟蹤，且存在誤判，不適用于高密度的環境。2、單脈沖技術。應答的每個脈沖都有偏離瞄準軸信息（單脈沖信息），利用單脈沖技術就可以確定目標偏離瞄準軸的角度，從而確定目標的空間位置。波束中竄擾的目標只要在方位上有差別，單脈沖信息就有差別，利用每個脈沖的單脈沖信息的差別，可以區分竄擾回答的重疊部分的信息脈沖的歸屬。

四、結束語

民航業快速發展，航管二次雷達假目標成為航管技術保障需要面對的重要問題，本文對航管二次雷達假目標的形成原因進行分析，總結了異步干擾和同步竄擾的主要抑制方法。

參 考 文 獻

[1] 張尉.二次雷達原理[M].國防工業出版社，2007.

[2] 趙崧，陳嬌，肖希.對航管二次雷達干擾現象的分析[J]. 艦船電子工程，2013，33（5）：90-92.