廣漢機場二次雷達設備的構成及維護建議

鄭曉慶++史萬里++余代輝

摘 要：廣漢機場的DLD-100A型二次雷達于2006年安裝運行至今已10年，該雷達目前仍是廣漢機場飛行訓練中重要的監(jiān)視設備，對飛行管制的作用至關重要。對DLD-100A型二次雷達的系統(tǒng)構成進行了介紹，進而分析了該雷達系統(tǒng)的天線系統(tǒng)、詢問機柜及傳輸部分及各部分特點，最后根據(jù)這些部分的特點給出了維護建議。

關鍵詞：二次雷達；監(jiān)視設備；維護建議；民用航空

中圖分類號：V355 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.058

廣漢機場位于四川省廣漢市，是中國民用航空飛行學院廣漢分院的舊稱，是中國民用航空飛行學院“以飛為主”戰(zhàn)略的主戰(zhàn)場。在其發(fā)展過程中，形成了完善的飛行教學訓練體系，每年為國家民航事業(yè)輸送大量的飛行人才。

隨著現(xiàn)代民航事業(yè)的發(fā)展，為了提高廣漢機場飛行訓練的效率和進一步保證安全，空管中心于2006年引進了南京十四所的DLD-100A型單脈沖二次雷達設備作為廣漢機場二次雷達站的主體設備。該套雷達是南京十四所自主研發(fā)的新一代產(chǎn)品，采用了當時較為先進的新技術。該型號的二次雷達采用高集成度的工藝結構設計，主要的電子系統(tǒng)均采用模塊化設計，這為故障排除和維護提供了極大的便利。傳輸系統(tǒng)通過網(wǎng)絡實現(xiàn)，這樣可以使該系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的信息同步，也可以實現(xiàn)遠程操作、無人值守等功能。用戶的界面軟件操作起來很人性化，簡單快捷，很適合用戶的日常維護。

1 DLD-100A型二次雷達系統(tǒng)組成及工作方式

DLD-100A型單脈沖二次雷達不同于普通二次雷達，DLD-100A型雷達具有Σ、Δ、Ω三通道，它是一部完全由計算機控制的自動化設備，可以實現(xiàn)無人值守及遠地操作控制。DLD-100A型二次雷達從系統(tǒng)組成上講具體包括天線、天線座、天線控制箱、切換開關盒、詢問機柜、本地維護計算機、遠地維護計算機、電源組件、標校應答機。

雷達天線由36個列饋、3個功率分配網(wǎng)絡、骨架和支撐架等組成。廣漢機場的二次雷達站為獨立的雷達站，因此，天線就架在自己的天線座上，擁有自己的天線驅動控制箱。切換開關盒完成二次雷達雙機柜的輸出選通和雙機柜饋線網(wǎng)絡和天線之間的選通。詢問機是雷達信號產(chǎn)生、接收和處理的主設備。電源組件主要為需要供電的系統(tǒng)提供所需的電源，包括電源的產(chǎn)生和監(jiān)控。機柜面板提供全機直流電源總狀態(tài)指示、兩路發(fā)射工作指示、交流供電的開關和指示等。DLD-100A型二次雷達有多種工作方式可供選擇，包括詢問方式設置、故障診斷選擇、主/備機選擇、點跡/航跡選擇、遙控和本控方式選擇。二次雷達的各個部分的控制相對獨立，而又相互聯(lián)系，形成系統(tǒng)。

2 設備特點

DLD-100A型單脈沖二次雷達的功能性設備雖然與其他雷達類似，但是設計中還是體現(xiàn)出很多先進的技術理念。

2.1 詢問機柜

DLD-100A型二次雷達的電子部分的核心當屬于詢問機，是雷達信號產(chǎn)生、接收和處理的主設備。詢問機各分機都是可更換單元構造，能自動檢測故障。它產(chǎn)生兩路2 kW發(fā)射功率，作目標詢問和詢問旁瓣抑制；實施雷達的信號檢測、單脈沖測角接收、接收旁瓣抑制；產(chǎn)生諸如系統(tǒng)時鐘、詢問模式、觸發(fā)、自檢等定時信號，產(chǎn)生并行的方位角度碼；全機故障采集，對雷達狀態(tài)（故障和性能）進行自動檢測；實施雷達通道的切換控制，發(fā)射功率程序控制，接收靈敏度程序控制；實施目標檢測、單脈沖角度計算、點跡產(chǎn)生和航跡產(chǎn)生；對雷達異步干擾、多路徑干擾進行過濾。目標點跡、航跡和雷達狀態(tài)以數(shù)據(jù)包傳送給本地監(jiān)視器和遠地設備（遠地監(jiān)視器、RDP或ATC終端）。

詢問機由發(fā)射機、接收機、視頻處理器、信號處理器、數(shù)據(jù)處理器、BITE、電源等分機組成。發(fā)射機為完全相同的2個可更換單元組件，分別作為雷達的詢問激勵信號和詢問旁瓣抑制激勵信號的功率放大鏈，其輸出功率可控，本身有功率狀態(tài)自檢和保護；接收機為6個單元組成的三路振幅單脈沖對數(shù)接收機，它產(chǎn)生發(fā)射機輸入所需的激勵功率，對天線接收的應答信號進行放大和單脈沖鑒相，產(chǎn)生自身需要的本振信號和自檢信號；視頻處理器由2塊印制板組成，對接收機送來的視頻信號進行數(shù)字化和門限檢測，并將信息傳送給應答處理器，它也可提供全機時鐘和定時，應答處理實現(xiàn)目標應答檢測、解碼和解混淆識別；數(shù)據(jù)處理由1塊奔騰級104單板計算機構成，通過對波束駐留期間的應答作相關處理，濾除多路徑或異步干擾，形成目標點跡和航跡；BITE監(jiān)控分系統(tǒng)可實現(xiàn)全機的監(jiān)控和監(jiān)測、雷達站參數(shù)/工作方式的加載、主備機選擇等功能，發(fā)生故障時，雷達可以實現(xiàn)通道自動切換，9臺8個品種的組合直流電源為機柜各單元提供所需電源，除接收機電源采用線性電源外，其余都是開關電源。

2.2 天線系統(tǒng)

天線系統(tǒng)主要由天線、伺服系統(tǒng)、天線驅動控制箱、切換開關盒組成。DLD-100A型單脈沖二次雷達基本配置為大垂直口徑的陣列天線。天線由36個列饋、3個功率分配網(wǎng)絡、骨架和支撐架等組成。36個列饋，正面35個，背面正中1個。正面左右各17列為Σ、Δ用，正面中央1列和背1列為Ω用。3個功率分配網(wǎng)絡在天線的骨架上，為各列饋分配功率。廣漢機場的二次雷達為獨立的二次雷達，擁有自己的天線座。天線座由天線基座、同軸射頻轉動交連、雙三相驅動馬達、減速箱、單向超越離合器和雙角傳感器等組成。由于其作為獨立二次雷達，同樣擁有自己的天線驅動控制箱。天線驅動控制箱由2個變頻式速度控制器、1個可編程控制器、1個400 Hz變換器、多個交流接觸器和面板開關指示燈等組成，可實現(xiàn)對天線座雙馬達的驅動。切換開關盒由二選一控制電路、視頻開關、吸收或匹配負載和開關用電源組成，是雷達兩詢問機與用戶ATC之間、雷達兩詢問機饋線網(wǎng)絡和天線之間的共同通道。伺服系統(tǒng)由天線控制箱、天線的雙驅動電機和雙角度傳感—編碼等部分組成。天線的驅動采用交流調速系統(tǒng)控制。雙驅動兩臺電機互為備份的方案極大地提高了天線驅動系統(tǒng)的可靠性。

2.3 傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)主要包括饋線網(wǎng)絡組件和計算機網(wǎng)絡部分。饋線網(wǎng)絡組件由收發(fā)開關、1 090 MHz濾波器、雙定向耦合器、功率檢測器以及調相器組成，提供射頻收發(fā)信號的隔離傳輸、天饋線駐波比檢測和和（Σ）差（Δ）通路的相位調整手段。雷達的饋線由低損耗射頻電纜、射頻開關組件和饋線網(wǎng)絡組件組成。

計算機網(wǎng)絡部分主要包括智能并行卡和監(jiān)控PC機。應答處理器、數(shù)據(jù)處理器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或故障信息通過智能并行卡相連，再通過ISA總線匯入至監(jiān)控PC機，監(jiān)控PC機又和通信卡進行相連，通過網(wǎng)絡把所需飛機點跡、航跡等信息傳送至ATC終端。同時，監(jiān)控PC機可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)本地監(jiān)控或者遠地監(jiān)控。

3 維護建議

根據(jù)DLD-100A型二次雷達系統(tǒng)的上述特點，我們有以下幾點維護建議：①每日進行雷達供電電源的檢查，交流供電應保持在220 V±10%，對詢問機機柜中各類指示燈進行檢查，查看是否正常工作，順帶檢查詢問機機柜的風扇運轉情況；對天線進行日常檢查，主要檢查控制箱三相供電是否正常、天線控制箱中各類指示燈是否正常、天線和天線座有無異常聲響、驅動電機有無停轉。②每周得進行一次周維護，主要檢查各電源的接插情況，確保接插情況良好；檢查各電纜的連接情況，確保連接情況良好；檢查各插件的連接情況，確保接插情況良好；看列饋外包層有無龜裂或受損情況，檢查監(jiān)視計算機和ATC席位計算機有無感染病毒。③每月必須對雷達進行維護，主要是檢測收發(fā)設備的維護，可用示波器接收單元面板的檢測插座，觀察接收單元的輸出波形，以判斷收發(fā)設備的基本工作情況。

除此之外，為了確保雷達數(shù)據(jù)傳輸功能的可靠，可以由專業(yè)技術人員劃分專用“測試時間段”對雷達數(shù)據(jù)傳輸功能進行測試。由于數(shù)據(jù)傳輸采取多路由體系，所以應該增加對衛(wèi)星、光纜、ATM網(wǎng)等通信知識的學習。在每次開學的開飛準備過程中對雷達信號質量及傳輸效果進行評估，并及時根據(jù)評估情況校正。對于天線的機械部分，至少需要進行一年一次的定檢，碼盤及減速箱油必須隨時補充。設備的高集成度在詢問機的發(fā)射機和接收機，由于采用模塊化設計，它們容易維護，但更換備件成本較高。在日常維護工作中，可以多注意這些方面技能的積累。

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〔編輯：張思楠〕