THALES S模式二次雷達點跡輸入和數據輸出探討

徐基鋼

摘? 要：目的 尋求THALES S模式二次雷達設備點跡輸入和數據輸出最佳參數配置方式。方法 分析THALES S模式二次雷達點跡輸入處理和數據輸出方式。結果 點跡輸入主要任務是一次雷達和二次雷達點跡的獲取和配對;航跡輸出主要功能是定義覆蓋屏蔽字段，用數據鏈信息更新航跡，發送航跡到MRC，發送航跡或跟蹤點跡、假目標、融合點跡到本地維護顯示。結論 點跡輸入處理分為錄取和相關兩個階段;數據輸出功能，從航跡子功能接收航跡、航跡窗口、點跡數據，然后根據參數的設置輸出數據。

關鍵詞：點跡輸入? 點跡錄取? 點跡相關? 扇區結束標志? 覆蓋圖

中圖分類號：TN957.51 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）09（a）-0021-02

S模式相對于單脈沖二次雷達，可以提供更加豐富的信息，其上下行數據鏈還可以用于雙向地空數據交換。S模式二次雷達工作方式更復雜，THALES S模式二次雷達是在數據處理計算機DPC-PC的控制下工作。

航跡管理主要目的是在一、二次雷達合裝系統，進行一、二次雷達點跡（SSR+S模式）的配對;點跡相關形成航跡;航跡更新;以及為下一次掃描計算飛機預測位置。航跡管理功能分為點跡輸入、航跡跟蹤、數據輸出、反射區識別、外部輸入航跡相關等[1]。

點跡輸入是數據處理計算機DPC-PC航跡管理的一項前端輸入功能，點跡輸入主要任務是一次雷達和二次雷達點跡的獲取和配對，點跡輸入處理分為錄取和相關兩個階段。數據輸出功能，從航跡子功能接收航跡、航跡窗口、點跡數據，然后根據參數的設置輸出數據。

1? 點跡錄取

無論是一、二次雷達合裝還是單二次雷達系統，都要從時序管理功能接收SSR和S模式數據，這兩種數據流都包含了點跡和扇區結束標志這兩種類型的信息[1]。

1.1 點跡處理

天線每旋轉1/64扇區，二次雷達數據流接收一次扇區信息;天線每旋轉1/32，一次雷達數據流接收一次扇區信息。為了在相關前進行同步，一次雷達點跡和二次雷達點跡分別存儲起來[1]。當一次雷達和二次雷達錄取時，點跡輸入子功能在每個天線掃描的1/32扇區同步，從最大延遲錄取器（總是一次雷達）接收的數據進行點跡相關。SSR和S模式數據流包含SSR點跡、全呼S模式點跡、選呼S模式點跡3種類型。

1.2 扇區結束標志處理

從一次雷達和二次雷達錄取器接收的扇區結束標志目的：一是當檢測到一個錄取器序列錯誤時，這種情況下，只有一個錄取器工作，這個錄取器的數據直接提供到點跡相關，以免影響航跡處理;二是檢測到點跡輸入錯誤，通過BITE報告故障，在這種情況，錄取器斷開連接。

分析在一個周期的扇區結束標志的數量，如果超過點跡交付的最大延遲都沒有接收到扇區結束標志，則認為序列異常。

2? 點跡相關

點跡輸入功能同時接收同一架飛機一、二次雷達點跡、S模式全呼點跡、S模式選呼點跡等不同類型的信息。點跡相關的功能是識別和合并同一架飛機相關聯的不同類型的點跡信息。不同類型點跡先進行一、二次雷達點跡偏離值修整，然后進行二次雷達點跡相關，最后再進行二次雷達點跡和一次雷達點跡的相關。

2.1 點跡偏離修正

點跡需要通過粗調和精調兩級調整，對一次雷達和二次雷達點跡偏離進行修正。

粗調是在CPP軟件的“PSR&Combining parameters-bias adjustment”類型工作參數，分別調整一次雷達和二次雷達方位和距離偏置修正值。

精調（一、二次雷達合裝時）是在一次和二次雷達相關已經穩定之后，進行精調修正，精調是基于一次和二次點跡位置差異所對應時間的平均值，自動進行估算和修正。

2.2 二次雷達點跡相關

二次雷達點跡相關分3個階段進行，第一階段是識別S模式和SSR點跡是異步應答、雙重目標和多徑反射等情況;點跡出現在航跡參數定義的航跡消隱區域;相關涉及一個S模式點跡和數個SSR二次點跡，或涉及一個SSR二次點跡和數個S模式點跡等特殊情況時，不進行相關處理。第二階段是具有相同S模式地址碼的全呼點跡與選呼點跡相關，在距離和方位上的差異符合標準偏差門限時，獲取每架飛機唯一S模式點跡。二次點跡屬性是相關點跡方位質量為點跡質量的最大值;如果方位質量高于門限，相關點跡的位置和時間是點跡位置和時間的平均值，否則保持最好方位質量點跡的位置和時間。第三階段是S模式與SSR點跡相關，在距離和方位上的差異符合標準偏差門限時，獲取每架飛機唯一的二次點跡。標準偏差是與SSR、S模式AC/RC噪聲相關的工作參數。

2.3 一、二次雷達點跡相關

一、二次雷達點跡相關分兩個階段進行，第一階段是識別為二次雷達點跡是多徑反射;一次和二次雷達點跡出現在航跡參數類型設置的航跡消隱區域;一次和二次雷達點跡識別為信標等特殊情況時，不進行相關處理。第二階段是二次和一次雷達點跡相關，在距離和方位上的差異符合標準偏差門限時，產生每架飛機合并點跡。如果相關涉及一個二次點跡和數個一次點跡，一次點跡與二次點跡具有較低的方位差異時，保持相關。相關點跡的位置和時間是點跡位置和時間的平均值。

點跡相關的算法總而言之，就是與點跡A相關需要進行以下3個步驟：首先，通過相關測試查找相關聯的點跡B;其次，在這些符合測試的點跡中選取最佳點跡B;最后，如果點跡A和點跡B相關，計算組合點跡的特征。

3? 數據輸出

航跡輸出主要功能：定義覆蓋屏蔽字段;用數據鏈信息更新航跡;發送航跡到MRC;發送航跡或跟蹤點跡、假目標、融合點跡到本地維護顯示[1]。

3.1 覆蓋圖

數據輸出子功能處理每個航跡的覆蓋遮蔽字段和飛機清單，覆蓋遮蔽字段是一組數據位，表明飛機是否在每個覆蓋圖內（監視覆蓋圖、鎖定覆蓋圖……相鄰S模式雷達站的監視覆蓋圖等）。

使用航跡的坐標計算航跡所在的單元，單元識別用于覆蓋圖工作參數的編址和提取覆蓋遮蔽信息，覆蓋圖工作參數依賴于雷達組網狀態。

當需要改變覆蓋圖參數時，新的參數值從MRP接收。從時序管理接收到指令，數據輸出子功能即刻切換到新參數值。依據“LD輸出選擇”工作參數值，航跡送到MRC和本地顯示。

3.2 數據鏈信息更新航跡

對于每個航跡，數據輸出子功能查找航跡數據庫，用以下信息更新航跡：應答機水平;BDS10、BDS20、BDS30寄存器內容;BDS-寄存器的內容必須在監視鏈路發送。

3.3 發送航跡到MRC

每個1/16掃描扇區發送航跡信息消息和航跡扇區結束消息，所有真實航跡送到MRC。根據CPB軟件配置的“anti-reflection parameter”工作參數和“false track data output delivery”的設置選項，“確定”標識為外部反射狀態的反射航跡，或繞環的假航跡送到MRC和LD。

3.4 可發送到LD的信息

數據輸出子功能發送到LD的信息有應答報告、航跡、外來航跡、航跡跟蹤點跡、從點跡輸入子功能的輸出的融合點跡、在航跡子功能輸出的點跡。

航跡報告的信息有位置、代碼、航跡數量和速度;航跡跟蹤點跡報告的信息有位置和代碼;點跡報告的信息有位置和代碼。

在航跡子功能輸出的點跡特征有點跡使用標識（如果點跡更新了航跡進行標識）、反射標識、繞環標識和多徑標識等。

根據“LD output selection”工作參數值，信息發送到LD，最多兩個以上的類別能同時送到LD。

4? 結語

該文首先介紹了THALES S模式二次雷達點跡輸入和數據輸出的主要任務，然后探討了S模式二次雷達點跡錄取和相關以及數據輸出的工作方式，進一步對相關的參數配置進行說明，為技術人員進行參數設置和維護維修提供一些參考和依據。

參考文獻

[1] THALES.Secondary Surveillance Radar RSM970S[Z].法國：THALES，2012.

[2] MH/T 4010-2016，空中交通管制二次監視雷達系統技術規范[S].

[3] 張尉.二次雷達原理[M].北京：國防工業出版社，2009.