空管二次雷达数据仿真系统的设计与实现

空中交通管制S模式二次雷达信号处理系统【摘要】空中交通管制本身具有难度大、工作复杂的特点，随着近年来经济的迅速发展，航空业的生机勃勃，更是增加了其工作量；传统的ATCRBS处理器虽然在过去为空中交通管制带来了很多方便，但如今却显得“漏洞百出”；科学技术的进步让人们亟待完善航空交通，S模式二次雷达信号处理系统就是在这种背景下产生的。

本文从S模式二次雷达信号处理系统与ATCRBS的不同点对比、空中交通管制应用S模式处理系统的必要性和优越性、S模式处理系统的技术研究及重大意义五个方面来进行简析的，以期完善交通管制，促进航空业的发展。

【关键词】询问信号；应答信号；有效信息；监测；校验经济发展与科学技术的进步是相辅相成的，经济发展是科学技术进步的保障，科学技术也能够促进经济的进一步发展。

在当前人民生活水平迅速提高的背景之下，在高水平的科学技术保障之下，人们对航空的需求明显增大，空中交通管制也越来越重要。

S模式二次雷达信号处理系统由于本身的优越性，必将普及于各国的交通管制之中。

一、S模式二次雷达信号处理系统与ATCRBS的不同点对比二次雷达信号处理系统是在战争的需求中产生的，当时是主要用于判断敌我的系统，为参战国提供了有效的信息。

随着世界的变化和科学技术的发展，如今二次雷达信号处理系统则主要用于空中交通管制。

S模式处理系统是ATCRBS 的发展，我国正处于由ATCRBS向S模式过渡中，二者的不同之处主要包括询问和应答方法不同、传递交通信息方式不同及应答频率和有效性不同三个方面。

（一）询问和应答方法不同传统的ATCRBS系统所采用的是一种类似于广播技术的技术，地面雷达以扩散的方式向空中的飞机发送询问信号，所以飞机必须无条件接受，同时，也需要全部作出应答；而S模式处理系统利用了更为先进的技术，由于每架飞机都会被分配一个不同于其它飞机的地址，类似于我们电脑网络的IP地址，S模式处理系统将根据地址的不同在预订时间发送询问信号，这样飞机可以只接收属于自己的信号，并会在不同时间作出应答。

基于二次雷达应答机的航空交通管理系统研究航空交通管理系统（Air Traffic Management System，简称ATM系统）是保障航空安全、提高空中交通效率的关键系统之一。

近年来，随着航空业的快速发展和航空器数量的增加，如何更好地管理和控制航空交通已成为重要的研究方向。

基于二次雷达应答机的航空交通管理系统是一种利用二次雷达技术来实现航空交通监控和管理的系统。

在这个系统中，二次雷达应答机被安装在飞机上，通过接收、处理和发送信号与地面雷达台进行通信，实现了对飞机位置、高度、速度等信息的实时获取。

首先，基于二次雷达应答机的航空交通管理系统可以提供实时的飞机位置信息。

二次雷达应答机携带的航空器识别信号（Mode S信号）可以与地面雷达台进行通信，实现对飞机的准确定位。

通过收集多个雷达台发出的信号，系统可以计算出飞机的精确位置，并将其显示在地面控制台上。

这样一来，航空管制员可以准确了解到每个航班的位置，从而更好地控制航空交通，避免飞机之间的相撞和碰撞。

其次，基于二次雷达应答机的航空交通管理系统可以提高航空交通的效率。

传统的航空交通管理系统主要依赖于机载雷达进行飞行监控，但机载雷达的监视范围有限。

而基于二次雷达应答机的系统则可以实现更广范围的监控，能够同时监控多个飞机的位置和状态。

这样一来，航空管制员可以更好地分配空中交通流量，提高航班的运行效率。

此外，通过系统的自动化处理和智能算法，航空交通管理系统还可以优化航路规划，减少飞机在空中的等待时间，进一步提高交通效率。

另外，基于二次雷达应答机的航空交通管理系统对于航空安全也有着重要的意义。

通过实时监控飞机的位置和高度，系统可以快速发现飞机的异常行为和危险情况，及时通知航空管制员采取相应措施。

而在紧急情况下，系统还可以向飞机发送警示信号，引导其采取避碰动作。

这些功能的存在可以大大提高航空安全水平，为乘客和机组人员提供更稳定和安全的航空出行环境。

除了以上功能，基于二次雷达应答机的航空交通管理系统还可以支持飞行数据记录和分析，提供数据支持给航空事故调查和安全改进工作。

二次雷达应答机的辐射传输模型建立与仿真一、引言二次雷达（Secondary Radar）是一种在雷达系统中广泛应用的辅助技术，它通过在飞机、船只等目标上安装辐射源来进行通信和定位。

二次雷达应答机是该系统中的重要组成部分，需要建立与仿真相应的辐射传输模型，以确保系统的可靠性和性能。

二、二次雷达应答机的基本原理1. 二次雷达的工作原理二次雷达系统由二次雷达地面站和二次雷达应答机组成。

当地面站向飞机发送询问信号（Interrogation），应答机接收到信号后，通过内部处理并回应（Reply）一个特定的应答信号。

地面站接收到应答信号后，根据信号的传输时间和特定的算法，确定目标的位置和其他相关信息。

2. 二次雷达应答机的结构二次雷达应答机通常由接收机、发射机、信号处理单元和控制单元组成。

接收机接收到地面站发送的询问信号，发射机负责回应应答信号，信号处理单元负责对接收的信号进行处理和解码，控制单元负责控制应答机的工作状态。

三、辐射传输模型的建立辐射传输模型是分析二次雷达应答机工作状态的关键。

通过建立合理的辐射传输模型可以对应答机的性能进行评估和优化。

1. 脉冲响应模型脉冲响应模型描述了二次雷达应答机在接收到询问信号后产生的应答信号。

根据辐射源的特性和信号处理单元的运算方式，可以建立对应答信号的脉冲响应模型。

该模型可以用数学函数表示，并通过实验数据进行参数估计和拟合。

2. 传输损耗模型传输损耗模型描述了二次雷达信号在传输过程中的衰减情况。

信号传输过程中会受到空气、地形和其他因素的影响，导致信号的衰减。

通过建立合理的传输损耗模型，可以对信号的传输损耗进行预测和补偿。

3. 多径传播模型多径传播模型描述了信号在传输过程中多个信号路径之间的相互干扰情况。

由于信号在传输过程中可能经历多次反射、衍射和绕射，导致接收信号中存在干扰或多个信号的叠加。

通过建立合理的多径传播模型，可以对接收信号进行有效的分离和处理。

四、辐射传输模型的仿真为了验证辐射传输模型的准确性和可靠性，可以进行仿真实验，模拟不同工作场景下二次雷达应答机的工作状态。

对民航空管二次雷达系统安全运行的电磁环境分析民航空管二次雷达系统是民航空中交通管理的重要工具，它的安全运行对于保障飞行安全至关重要。

航空雷达系统的电磁环境对其安全运行有着重要的影响。

本文将对民航空管二次雷达系统的电磁环境进行分析，以确保其安全运行。

1. 电磁干扰：民航空管二次雷达系统的正常运行需要接收并解码来自飞行器的雷达信号，然后将其转换为可视化的飞行器位置信息。

当系统遭受电磁干扰时，会导致信号解码错误或者丢失，从而严重影响雷达系统的准确性和稳定性。

2. 电磁辐射：雷达系统本身会产生电磁辐射，而且在一定程度上会对周围的电子设备产生影响。

如果周围的电子设备对这种辐射特别敏感，就有可能造成干扰或者损坏。

合理的电磁屏蔽是必不可少的，以确保雷达系统的运行不对周围设备产生负面影响。

3. 电磁兼容性：民航空管二次雷达系统通常会与其他雷达系统、通信系统和导航系统一起运行。

这些系统之间的电磁兼容性需要得到充分考虑，以确保它们在运行时不会相互干扰，而且能够协调配合工作。

二、电磁环境分析方法1. 电磁环境测量：通过实地测量分析雷达系统所处位置的电磁辐射情况，包括电磁场强度、频率分布等参数。

这种方法可以直观地了解到雷达系统周围的电磁环境情况，为后续的电磁环境分析提供数据支撑。

3. 设备电磁兼容性测试：对雷达系统周围的设备进行电磁兼容性测试，包括模拟其他系统可能产生的电磁干扰，以及确定系统之间的电磁互相影响情况。

这种方法可以为系统的设备选择和布局提供参考，确保系统之间的电磁兼容性。

三、保障民航空管二次雷达系统安全运行的措施1. 定期的电磁环境监测：对雷达系统周围的电磁环境进行定期监测，包括电磁场强度、频率分布等参数，以及对周围设备的电磁辐射情况进行定期检查，确保系统运行时的电磁环境符合规定标准。

2. 合理的电磁屏蔽设计：对雷达系统进行合理的电磁屏蔽设计，包括对系统产生的电磁辐射进行控制，以及对周围设备进行合理的电磁屏蔽，确保系统的安全运行。

图1雷达头设系统配置图1AMS SIR-S雷达系统概述1.1系统介绍AMS SIR-S雷达系统采用单脉冲技术,使得测角精度大大提高,理论上分析一个雷达回波就可以确定目标的到达角,从而可以大大减少地面站的询问率,使得异步干扰进一步减少。

由于利用OBA信息和更为强大的计算能力,使得雷达录取时抗击假目标和同步干扰目标性能也大大提升,雷达的水平覆盖范围是0.5-256海里,垂直覆盖角度为0.25度—40度,检测概率不小于99%。

AMS SIR-S雷达系统包括天线Science&Technology Vision科技视界101Science &Technology Vision科技视界群,SIR-S 单脉冲二次监视雷达,双雷达头处理器(RHP),雷达维护监视席位,本地控制和监视系统,以及双以太局域网,其连接如图1所示。

1.2发射机单元发射机单元由两个发射机组成:一个为主发射机,也是和通道发射机;一个是辅发射机,也是控制通道发射机。

发射机采用全固态发射机,并且使用了插接式连接。

发射机输出功率衰减分为8个等级,从-12dB,以2dB 为步进,也可以完全关断输出功率。

输出功率可进行方位编程,每周扫描分为128个扇区,相应每个扇区为2.8度。

在每个扇区对P1-P3和P2的输出功率进行控制。

发射机具有BITE(built in test equipment)自检功能,可向RPCM 发送状态报告,并接受RPCM 控制,其检测可到达LRU (least replaceable unit)级别。

发射机的频率为1030MHz+0.01MHz;输出功率大于62dBm。

如图2为发射机单元原理方框图。

1.3接收机单元接收机采用全固态接收机,并且使用了插接式连接。

接收机单元包含三个匹配的对数通道,分别是Σ通道,Δ通道和Ω通道。

另外还包括了相位检测器。

三个通道各向RPCM 送出两路视频信号,向相位检测器送出一路视频信号。

对民航空管二次雷达系统安全运行的电磁环境分析民航空管二次雷达系统是民航领域中非常重要的设备，它在民航飞行中的监控和导航中扮演着至关重要的角色。

然而在二次雷达系统的安全运行中，电磁环境往往是一个不容忽视的因素。

本文将就民航空管二次雷达系统的电磁环境进行分析，以保障其安全运行。

我们需要明确二次雷达系统的工作原理。

二次雷达系统是一种主从式雷达系统，它由地面雷达站和飞机上的应答器组成。

地面雷达站向空中发送脉冲信号，而飞机上的应答器接收到信号后发送回应。

地面雷达站再接收到这些回应信号，并通过计算时间差来确定飞机的位置和高度。

在这个过程中，涉及到了频率的发送和接收，而这涉及到了电磁环境的因素。

在分析二次雷达系统的电磁环境时，我们首先需要考虑的是频率的选择。

合适的频率能够最大限度地减少电磁干扰，提高雷达系统的信号传输质量。

频率的选择还要考虑到国际通用的频率标准，以保证不同国家和地区的飞机都能够顺利地接收到雷达信号。

还需要考虑到频率的稳定性和抗干扰能力，确保雷达系统在复杂的电磁环境中也能够正常运行。

还需要考虑到电磁环境对二次雷达系统其他部件的影响。

例如雷达系统中的信号处理器、数据传输线路等都需要考虑到电磁环境对其稳定性的影响。

在复杂的电磁环境中，这些部件可能会受到干扰，影响到雷达系统的正常运行。

在二次雷达系统的设计和布置中，需要充分考虑到电磁环境的因素，采取相应的措施，确保雷达系统在各种复杂的电磁环境中都能够稳定运行。

对民航空管二次雷达系统安全运行的电磁环境分析是非常重要的。

合理的频率选择、天线设计和布置以及其他部件的考虑，能够有效地减少电磁干扰，保障雷达系统的安全运行。

在今后的民航领域中，我们还需要不断地加强对二次雷达系统电磁环境的研究，不断提高雷达系统的抗干扰能力，以保障民航飞行的安全与顺畅。

空管二次雷达
1、概述
本项目是一部用于民航空中交通管制的二次雷达，不但具有一般雷达的定位功能，还可以进行目标识别、目标高度解码和特殊代码识别，且不易受气象和地物的干扰，可提高空中交通管制能力，适用于军、民航对合作目标进行空中交通管制的应用场合。

本雷达采用全固态、单脉冲体制，具有S模式功能，可提供威力覆盖范围内装有机载二次雷达应答机的飞机的距离、方位、气压高度、识别代码和其它特殊标志（如：危急、通讯故障、被劫持）。

2、应用领域
主要用于军、民航机场的空中交通管制。

3、创新要点
S模式信标技术，能够为军、民航空中交通管制（ATC）系统提供性能优良的监视和识别功能。

测距定位精度高；具有完善的性能在线监测能力，具有极高的系统可维护性；具有先进的双机冗余热备份、无缝自动切换功能，能够全天时全天候24小时不间断工作，MTBCF大于30000小时。

4、推广情况
产品市场竞争力强，我国唯一获得民航使用许可证产品，前景广阔。

航管二次雷达接收机虚拟仪器自动测量程序设计摘要：为了避免人为主观因素对于测试结果的影响、提高巡检工作的效率，设计和开发本航管二次雷达接收机自动测试程序。

本程序基于通用仪器：信号发生器SMB100A手册中提供的开放指令集和虚拟仪器开发平台LabVIEW，以及开发平台配套的动态采集卡。

用电脑连接信号发生器，通过软件向信号发生器发出指令，使之进行频率和幅度扫描，同时通过采集卡获取接收机输出信号强度，绘制幅度和频率响应曲线，按照接收机各项指标的定义，对曲线进行分析，得出各项指标的测试结果，结合行业规范要求的阈值，最终给出测试结论。

该程序可以实现测试过程的自动化，提高测试效率，避免人为主观因素影响，保证测试结果的一致性和可复现性。

关键词：虚拟仪器；二次雷达；自动测试；VISA根据《空中交通管制二次监视雷达系统技术规范》（后文简称《技术规范》），空管二次监视雷达接收机的指标主要包含切线灵敏度、动态范围和带宽。

其中接收机的切线灵敏度的定义是在示波器上观察接收机的视频输出，使用一个脉冲信号将观察到的噪声振幅升高，升高的高度和这个脉冲的自身高度相同时的输入信号强度，即脉冲信号噪声下沿与底噪上沿相切。

切线灵敏度对于一些没有输出视频的二次雷达无法完成测试，例如南京恩瑞特公司生产的DLD-100C型空管单脉冲二次雷达，该型号雷达的接收机只能输出中频信号。

则需要将测试方式改为测量底噪幅度，然后换算成切线灵敏度。

该指标在实际测试中受人为因素影响最大，主要是不同测试人员对于判定“信号+噪声”的下沿与“随机噪声”的上沿相切的具体位置时，必然会存在主观差异，这对于指标的测试一致性非常不利。

接收机的动态范围是指当接收机的输入信号强度在一定范围内变化时，在接收机的输出端测量信号强度，绘制对输入信号变化的响应曲线，曲线的线性区域就是动态范围。

划定线性区域的两个拐点的是高点是逐步增加信号源输出至接收机视频输出电平出现1dB压缩点，低点则是取切线灵敏度。

第８期２０２３年４月无线互联科技ＷｉｒｅｌｅｓｓＩｎｔｅｒｎｅｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ ８Ａｐｒｉｌ，２０２３作者简介：廖毅轩（１９９１ ），男，广东梅县人，工程师，硕士；研究方向：智慧空管㊂基于二次雷达的机场雷达探测终端的设计与应用廖毅轩（民航中南空管设备工程（广州）有限公司，广东广州５１０４１０）摘要：随着航空技术的发展，机场雷达终端系统得到了广泛的应用㊂其设计过程以二次雷达原理为基础，引导和控制飞机㊂文章对二次雷达探测终端的工作原理和系统组成进行说明，从系统设备组成以及系统设计要求两个方面对二次雷达系统的设计方式进行概述㊂文章通过实验的方式对提出的机场雷达探测终端进行检验，结果发现设计的机场雷达探测终端在探测范围和探测距离精度两个方面均符合探测标准，以期通过对机场雷达探测终端的研究提升机场运转的稳定性㊂关键词：二次雷达；航空技术；终端系统中图分类号：ＴＮ９５８ ９６㊀㊀文献标志码：Ａ０㊀引言㊀㊀随着我国航空事业的发展，通用机场的数量持续增加㊂相关数据显示，截至２０２２年６月，通用机场数量达３８４个，受飞机起飞架次数量扩大的影响，飞行管理难度明显提升［１］㊂在飞行过程中，交织码元幅度信息的变化不是规则的，这使得在飞机的应答信号交织时，传统的二次雷达识别和提取精确度有所降低，如提取错误的代码㊁高度测角精度不够等方面㊂加强飞行管理是航空事业发展的重要一环，这就要求机场的终端系统具有较强的处理能力和抗干扰能力［２］㊂余苗［３］针对二次雷达设计出一种补偿系统，通过实验验证后发现该系统具有降低时间及人力成本和提高精准程度等优点㊂本文提出了机场雷达终端的设备组成及设计要求，以期能够为我国未来机场雷达系统的开发提供参考，为终端系统的实际应用提供借鉴㊂１㊀二次雷达探测终端原理１ １㊀工作原理㊀㊀二次雷达在开机状态下，可以初始化信号处理机和信号交换机等设备，其工作方式为电源模块发送电压到其他模块中㊂在初始化过程中，由于接收命令和控制数据的不同，系统对命令和控制的响应方式也不同㊂主程序不受这一规则限制，不会受到任何命令或数据的影响［４］㊂二次雷达通常由操作员通过雷达监视或本地监视的方式，将获取的查询模式与方向等数据传输到信号处理机，就可以达到定位目标位置的目的㊂其内部的工作模式略显复杂，将信息通过数据融合单元进行处理，并把查询处理后的信息传输给其他单元㊂能够接收这种信息的单元有两个，分别为编码单元和解码单元㊂其会根据请求方式的不同，用修改或混合的方式来处理发射机的频率码与编码符号等，通过开关发送无线电信号㊂二次雷达依靠主雷达显示的点航迹数据来判断目标位置，点航迹数据的获取则通过３条信道和接收机获得㊂信道主要为Ω天线通道㊁ð天线信道以及Δ天线信道㊂接收机的主要作用就是将产生的基带ＩＱ信号发送至信号处理机，此设备处理方式包括幅度压缩㊁点迹凝集等㊂１ ２㊀目标检测原理㊀㊀二次雷达作为雷达终端设计的重要部分，系统进行目标检测期间与飞机的反射面积不存在相关性，即一次雷达与二次雷达在对目标进行检测中的方式存在差异㊂与一次雷达相比，二次雷达在信息传输过程中产生的数据量更低㊂系统在进行目标检测的过程中，不是检测飞机的反射能量，而是由其接收飞机发射信号后产生的信号回波㊂因此，雷达终端系统的检测与飞机的反射面积无关，回波强度不会发生改变㊂除此以外，雷达终端系统在接收和发送信号期间的频率存在差异㊂当地面或气象目标发射信号时，由于其信号接收为１０３０ＭＨｚ接收机，无法对１０９０ＭＨｚ接收机接收系统终端信号造成干扰㊂其信号类型不仅包括目标的距离，还涵盖了目标的代码㊁高度等信息内容㊂本研究通过对雷达终端系统目标检测原理的说明，阐述了系统组成及系统设计的要求，以此为基础，为后续进行雷达终端系统实验奠定基础㊂１ ３㊀系统组成㊀㊀雷达终端系统由３种系统组成，如图１所示㊂其中，主机分系统包括两个部分：处理和转化分机㊂天馈分系统又被称为二次雷达天线，其组成部分可以分为３种，第一种为左半部分，由相应的辐射单元构成，其中包含３５个前向辐射振子和１个反向辐射振子，所有辐射振子构成方式相同，由１１个耦集子构成㊂此系统第二部分和第三部分同样由辐射单元构成［５］㊂图１㊀雷达终端系统组成主机分系统根据各分机负责的内容不同，将内部分机分为两种㊂第一种为处理分机，它主要负责各个模块的构成，例如信号处理模块的构成㊁电源模块的构成等㊂第二种为转换分机，它主要作用为可筛选多㊀㊀㊀种射频信号，选择信号传输和接收的最佳路径［６］㊂监控分系统通过网线与主机系统连接㊂该系统主要由两部分组成，分别为维护软件和计算机㊂其中，维护软件主要依靠计算机来运行，在传输监控数据方面有着重要的作用㊂２㊀二次雷达系统设计２ １㊀系统设备组成㊀㊀雷达终端系统由３个部分组成㊂第一种为天馈系统，主要负责通过天线传输电磁波来实现辐射询问信号和接收应答信号的功能㊂第二种为主机系统，是雷达系统中最重要的组成部分，整个系统中主要的工作都由其内部的处理分机和转换分机完成㊂第三种为监控系统，主要负责控制二次雷达接收机的工作以及通过监控维终端完成对接收机的监控工作㊂二次雷达系统设计的设备组成功能及数量如表１所示㊂表１㊀二次雷达系统组成名称功能个数／个天馈系统通过电磁波获取信号－主机系统处理分机主要实现ＳＳＲ询问的编码㊁调制㊁数据上报等功能１询问电源实时监测电源输出频率２发射机在不同模式的询问信号的调制㊁放大３接收机接收应答信号，传输基带ＩＱ信号４信号处理模块自检㊁信道管理㊁编译码㊁航迹处理等功能２监控系统实时监控雷达运作状态－㊀㊀以处理分机为例，其由询问电源㊁发射机㊁信号处理等模块构成，处理分机的组成如图２所示㊂图２㊀处理分机组成２ ２㊀系统设计要求㊀㊀机场雷达的终端系统对性能的要求很高，具体数据的精准程度指标如表２所示㊂环境条件要求如下：（１）温度要求㊂室内温度最低温度要求为０ħ㊁最高温度要求为４５ħ，室外温度最低温度要求为－５０ħ㊁最高温度要求为７０ħ；（２）湿度要求㊂在室内工作时，如果温度为３０ħ，工作环境的最低湿度为３０％，最高湿度应ɤ９８％；（３）供电要求㊂雷达系统主机工作电流为２２０Ｖ，最佳工作电压为５０Ｈｚ，电压为交变电压，主机系统的耗电量不大于３ｋＶＡ，系统功耗要求低于１０ｋＶＡ㊂表２㊀设备组成设计指标数值设计指标数值范围及距离＜４５ｍ方位ɤ０ １ʎ视频分辨率＜８０％分辨率脉冲体制单个脉冲体制高度覆盖＞１８０００ｍ仰角范围０ʎ ４０ʎ接收信号频率１０９０ＭＨｚ天线转速正常工作状态下为６转／ｍｉｎ最大目标处理率４００批／帧检测概率＞９９％数据速率最低４ｓ／帧，最高１２ｓ／帧系统端口ＵＤＰ网络本次测试的雷达系统通过对工作设备进行了冗余设计，使得到的测试结果具有时效性强㊁准确度高等优点㊂冗余设计根据设计方法的不同，分为双重热备份和模块冗余备份两个部分㊂虽然双重热备份相比模块冗余备份，系统有更高的稳定性和独立性，但是基于可靠性和成本㊁功耗等方面考虑，本研究选择了更适合项目测试㊂３㊀应用效果分析㊀㊀为证明本次设计的系统性能指标可以满足雷达终端系统的设计要求，可以作为该系统的数据基础㊂在进行实验前，本研究仔细检测了主机分系统等所有参加测试的系统是否能够正常工作并将雷达系统整体调试到最佳状态㊂准备工作完成后，本次实验将在某实验地点进行㊂３ １㊀实验方法３ １ １㊀雷达终端系统探测范围检验方法㊀㊀测试雷达终端系统的范围应用以下方法：（１）在雷达终端系统保持开机状态下，连续２４ｈ对目标进行探测；（２）通过雷达探测得到的结果，记录被探测目标可以达到的最远距离，记录方法可以为人工记录或分析终端分系统所提供的数据等㊂合格判据：从实验结果中挑取探测高度超过１０ｋｍ的数据，若雷达的探测距离超过３８０ｋｍ，则符合探测范围测试设计要求㊂３ １ ２㊀雷达终端系统探测精度检验方法㊀㊀测试雷达终端系统的探测精度应用以下方法：（１）在雷达终端系统保持开机的状态下，连续２４ｈ探测空中民航飞机；（２）在终端系统工作时同时记录分系统的工作数据；（３）利用ＡＤＳ－Ｂ地面站自动获取其监测范围内飞机的位置信息；（４）将测量的数据结果和系统测量结果进行对比，分析后计算距离精确度和方位精确度的平均方根值，以此来判断系统的精确度㊂合格判据：系统测试以距离和方位两个指标为判断依据，方位精度和距离精度设计要求分别为＜０ １ʎ和＜４５ｍ㊂３ ２㊀结果统计㊀㊀此基于二次雷达的机场雷达探测终端实验，通过对探测范围以及探测距离精度进行检验，实验数据结果如表３所示㊂表３㊀实验数据统计结果序号实验项目数值数据备注１探测范围检验ȡ３８０ｋｍ４５９ ２ｋｍ合格２探测距离精度检验＜４５ｍ１９ ８ｍ合格通过表３中的数据统计结果可见，提出的系统探测范围和探测距离精度检验的数据分别为４５９ ２ｋｍ㊁１９ ８ｍ，证实本次实现设计的指标符合雷达终端系统的设计标准㊂４　结语㊀㊀本文通过对雷达终端系统的研究，获取关键性的技术手段㊂本文通过雷达探测终端系统对飞机监测数据与ＡＤＳ－Ｂ地面站数据进行对比分析的结果，提出的机场雷达终端系统在探测范围和探测距离精度方面均满足设计要求，在航空飞行管理的整体改进和机场雷达终端系统的实际应用方面有着重要的理论价值㊂参考文献［１］李红兵．二次雷达显控终端的设计与实现［Ｊ］．舰船电子对抗，２０１９（１）：１１２－１１６．［２］刘嵩义．二次雷达系统干扰等问题的解决方法［Ｊ］．电子测试，２０１９（２３）：１２４－１２６．［３］余苗．高精度窄波束二次雷达指向精度补偿［Ｊ］．现代导航，２０２０（２）：１３６－１３９，１４５．［４］陈伟，巫文俊，邹亮．ＡＤＳ－ＢＩＮ在二次雷达系统中的应用［Ｊ］．电子技术与软件工程，２０２２（１１）：１６０－１６３．［５］水泉，黄涛．基于通用服务器平台的Ｓ模式二次雷达系统研制［Ｊ］．电子技术与软件工程，２０２０（７）：９１－９５．［６］杨思．二次雷达仿真和实测数据质量评估［Ｄ］．天津：中国民航大学，２０２０．（编辑㊀王永超）ＤｅｓｉｇｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｉｒｐｏｒｔｒａｄａｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｒｍｉｎａｌｂａｓｅｄｏｎｓｅｃｏｎｄａｒｙｒａｄａｒＬｉａｏＹｉｘｕａｎＣｉｖｉｌＡｖｉａｔｉｏｎＧｕａｎｇｚｈｏｕＡＴＭＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ． Ｌｔｄ． Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０４１０ ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｖｉａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｈｅａｉｒｐｏｒｔｒａｄａｒｔｅｒｍｉｎａｌｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄ．Ｉｔｓｄｅｓｉｇｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｅｃｏｎｄａｒｙｒａｄａｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆａｉｒｃｒａｆｔｇｕｉｄａｎｃｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ．Ｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｒａｄａｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｒｍｉｎａｌａｒｅｅｘｐｌａｉｎｅｄ 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技术论坛TECHNOLOGY FORUM中国航班CHINA FLIGHTS 78摘要：二次雷达在空管系统中应用十分广泛，是技术最为成熟的空中监视手段。

对雷达数据和航迹数据的解析有助于提高对故障的分析能力。

本文主要通过对CAT062格式数据的分析，完成雷达数据解析系统的实现并通过实际应用进行分析。

关键词：空管；雷达；数据解析A S T E R I X（A l l P u r p o s e S t r u c t u r e dEurocontrol Radar Information Exchange）是欧洲民航合作组织定义的标准，为了使雷达监视设备和自动化系统之间进行数据标准化传输而定义的数据格式，已成为国际标准[1]。

ASTERIX定义了多种不同的数据类型，包括军用和民用的标准，其中，CAT001和CAT002为A/C模式雷达的目标报告和服务报告。

CAT034和CAT048为S模式雷达的目标报告和服务报告，CAT062主要用于描述系统航迹信息的数据结构。

本文主要介绍雷达数据解析系统的实现并分析CAT062格式数据的结构和相关的应用[2]。

1 cat062数据标准CAT=062LEN FSPEC数据项CAT=062，表示062格式的航迹数据，占1个字节。

LEN字段表示数据帧的总长度，占2字节。

数据长度(LEN)=CAT字段+LEN字段+FSPEC字段+数据项长度[3]。

FSPEC(Field Specification)表示UAP(UserApplication Profile)表的数据索引，长度可变，每个字节的最后一位是FX (Field ExtensionIndicator)。

其中FX=0表示FSPEC字段结束，FX=1表示其后仍有FSPEC字段。

该字段中每个bit位与UAP表中的数据项相对应，如果该bit位为1表示数据中包含该数据项，为0则表示不包含该数据项[4]。

CAT062的UAP数据表如表1所示。

一种空管气象雷达数据分析系统的设计与实现【摘要】本文从当前空管主要的多普勒气象雷达运行出发，针对实际运行保障对气象雷达的反射率分析，速度分析、天线运行稳定性分析及雷达组网分析进行软件设计及数据流程程序处理，集成为统一的、人机交互较强的软件系统。

该系统实现通过C#编程语言设计而成，能够应用于空管气象技术保障一线。

【关键词】空管气象雷达；雷达数据分析；C#0.引言空管气象保障是空管安全保障的一个重要组成部分，其中大量的气象数据来源于空管气象雷达。

当前空管主要使用多普勒雷达，由于部署地点的原因造成雷达技术保障成为安全应急的一个难点，长期以来，业内专家学者对雷达数据的监控进行了大量的实验及设计，从中实现对多普勒气象雷达进行有效的监控和技术保障。

而对于雷达技术保障而言，系统的实现当然还包括对雷达现运行状态的合理化建议及科学部署。

本文从空管气象雷达实际运行出发提出一种能监控雷达反射率、雷达速度分析、天线监控以及雷达的组网分析的集成化雷达数据分析系统。

该系统可应用与空管气象技术保障一线。

1.系统的设计系统主要实现软件的模块话设计，包括反射率数据分析模块、速度分析模块、天线运行稳定性分析模块以及雷达组网数据分析模块。

1.1反射率分析模块反射率的大小体现了气象目标的降水粒子的密度分布及体积大小，在实际气象技术中长期用于表示气象目标的强度，在工作上采用dBZ单位表示。

对于空管气象雷达图，数据显示采用PPI（Plan Position Image）显示方式。

该方式决定了一张气象雷达图由圆锥俯视平面上分析空间的回波构成。

在设计上简单介绍其设计流程，首先必须读取原始数据，并判断是否首次读取，若为首次读取则对其进行预处理，否则进行坐标转换；其次进行图像绘制并判断是否需要改变仰角。

此处需要关注的关键是如何进行数据的预处理。

在实现上，对接收的数据进行反射率信息结构体赋值。

当然该结构体包括了记录实际仰角角度、数据文件路径存储、雷达波段判断以及相关数据的偏移。