民航空管雷達(dá)系統(tǒng)安全運(yùn)行的電磁因素分析

蘭梅

摘要：在民航空管系統(tǒng)中，雷達(dá)系統(tǒng)相當(dāng)于是“眼睛”和“燈塔”，做好雷達(dá)體系的電磁干擾防范，避免電磁因素造成不利影響，對機(jī)場管理和飛機(jī)正常運(yùn)行具有重要的意義。現(xiàn)實(shí)中，民航機(jī)場所在區(qū)域的電磁輻射情況十分復(fù)雜，來源多樣且管理難度大，長期以來影響民航空管中的雷達(dá)系統(tǒng)正常運(yùn)行，存在一定的安全隱患。本文主要圍繞電磁干擾因素，分析民航空管雷達(dá)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，探討產(chǎn)生影響的根源和機(jī)理，并探討相應(yīng)的電磁防范措施，確保民航空管業(yè)務(wù)的高質(zhì)量完成。

關(guān)鍵詞：民航空管;雷達(dá)系統(tǒng);電磁干擾;安全

長期以來，民航機(jī)場主要設(shè)置在城市的偏遠(yuǎn)區(qū)域，周圍城市設(shè)施較少，但隨著城市化發(fā)展和民航機(jī)場的帶動力，機(jī)場所處的環(huán)境城市化進(jìn)程較快，各種電磁設(shè)施也逐漸增多，導(dǎo)致機(jī)場所在區(qū)域的電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，造成電磁干擾的設(shè)備數(shù)量迅速增加。這些干擾源產(chǎn)生的電磁輻射，會對民航空管雷達(dá)系統(tǒng)造成不同程度的影響，存在一定的安全隱患。如果不及時(shí)解決此類問題，對電磁輻射進(jìn)行有效的管理、屏蔽或做其它處理，必然會對航空管理的安全性帶來影響。因此，加強(qiáng)對電磁輻射的檢測管理以及雷達(dá)系統(tǒng)的技術(shù)升級管理，都是民航空管工作的重要內(nèi)容。

一、民航空管雷達(dá)系統(tǒng)的相關(guān)理念

（一）民航空管雷達(dá)的分類

我國的民航空管運(yùn)行系統(tǒng)中，雷達(dá)系統(tǒng)按照運(yùn)行方式，主要分為一次監(jiān)視雷達(dá)和二次監(jiān)視雷達(dá)。

一次監(jiān)視雷達(dá)（即一次雷達(dá)）是通過自主地發(fā)射電磁波，通過系統(tǒng)的接收端接收目標(biāo)物反射回的電磁波，來實(shí)現(xiàn)獲取目標(biāo)具體位置和運(yùn)行軌跡。細(xì)分為機(jī)場監(jiān)視雷達(dá)、航路監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)場地面探測設(shè)備三類。一次監(jiān)視雷達(dá)從功能上來說，明顯體現(xiàn)出“監(jiān)視”的功能，不需要目標(biāo)物的配合即可實(shí)現(xiàn)工作任務(wù)，所采集的數(shù)據(jù)主要為雷達(dá)和目標(biāo)物之間的距離和方位角。某些一次監(jiān)視雷達(dá)還可以測量目標(biāo)物的運(yùn)行速度，獲取更多信息。

二次監(jiān)視雷達(dá)（即二次雷達(dá)）的工作原理是對一次雷達(dá)的操作升級，通過與目標(biāo)物約定好的問答方式，來獲取更多的航行信息，比如飛機(jī)的準(zhǔn)確高度、位置和運(yùn)行狀態(tài)等，通過交流可以實(shí)現(xiàn)更多信息交流，但必須在目標(biāo)物的配合下才能完成。

（二）雷達(dá)系統(tǒng)的工作原理

民航空管雷達(dá)系統(tǒng)的基本原理是電磁波的發(fā)射和接收，通過向目標(biāo)空間區(qū)域發(fā)射電磁波，電磁波在遇到障礙物后悔發(fā)射相應(yīng)的回波信號，通過接受反射回的電磁信號，結(jié)合往返時(shí)間等數(shù)據(jù)指標(biāo)，來確定目標(biāo)飛行物的飛行斜距，并在系統(tǒng)屏幕上顯示出飛行物的方位信息。實(shí)現(xiàn)以上監(jiān)視目的，通過一次監(jiān)視雷達(dá)即可實(shí)現(xiàn)。

二、雷達(dá)系統(tǒng)的主要電磁干擾源分析

（一）二次雷達(dá)系統(tǒng)的技術(shù)分析

民航空管系統(tǒng)中的一次雷達(dá)和二次雷達(dá)，功能和原理雖然不同，但卻都擔(dān)負(fù)著各自重要的職責(zé)。圍繞電磁干擾的問題，本文主要從二次雷達(dá)的技術(shù)角度展開研究分析，因此重點(diǎn)介紹二次雷達(dá)的技術(shù)原理。

二次雷達(dá)通過專用發(fā)射器對指定的飛行物目標(biāo)發(fā)出脈沖信號，飛行物搭載的應(yīng)答機(jī)接受到信號后，會根據(jù)約定的模式發(fā)射回復(fù)信號，地面的二次雷達(dá)系統(tǒng)對信號進(jìn)行接收和分析，獲得雷達(dá)監(jiān)控所需要的重要信息。二次雷達(dá)通過地面系統(tǒng)的各類組件，以發(fā)射的信號為基礎(chǔ)，形成了立體的輻射圖，可以確定目標(biāo)物與地面之間的精確角度，有利于地面對目標(biāo)飛行物進(jìn)行更精細(xì)的位置、速度分析。

從以上原理來看，雙方的信號交流從單向改為雙向，且增加了信息內(nèi)容，由于信號發(fā)送時(shí)采用的頻率不同，并可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，因此可以與周邊環(huán)境的電磁輻射干擾信號加以區(qū)別，避免錯誤信號被采用。

（一）二次雷達(dá)系統(tǒng)與電磁干擾的分析

民航空管中的雷達(dá)系統(tǒng)受干擾，是普遍存在的，但基本上未造成嚴(yán)重影響，均在感染源早期輕微影響時(shí)進(jìn)行了處理。以某次雷達(dá)系統(tǒng)受干擾的情況為例，具體分析如下：

二次雷達(dá)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在距離地面雷達(dá)站50公里處，方位為150-180°的航線上，目標(biāo)飛行物的檢測容易出現(xiàn)丟點(diǎn)現(xiàn)象，且同一位置出現(xiàn)兩架民航飛機(jī)監(jiān)控丟點(diǎn)情況。雷達(dá)監(jiān)測丟點(diǎn)容易導(dǎo)致地面無法精確確定飛行物位置，成為飛機(jī)航行的安全隱患。發(fā)現(xiàn)該問題后，技術(shù)人員迅速進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和定性研究，確定該區(qū)域的雷達(dá)信號反饋始終存在問題，報(bào)文解碼的應(yīng)答也存在問題，這是造成目標(biāo)點(diǎn)擊信號消失的主要原因。通過隱患排查和數(shù)據(jù)分析，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)發(fā)生問題的根源與雷達(dá)系統(tǒng)本身無關(guān)，而是由外部電磁干擾原因造成的。

三、電磁干擾問題的解決措施

民航空管雷達(dá)系統(tǒng)是空中交通管制的核心管理區(qū)域，是保證飛機(jī)安全飛行和乘客安全出行的關(guān)鍵保障，必須確保健康運(yùn)行，不受外界干擾。因此，民航空管部門在雷達(dá)站的建設(shè)和管理過程中，都要嚴(yán)格進(jìn)行電磁輻射干擾情況密切監(jiān)測，并進(jìn)行合理的數(shù)據(jù)分析，確保電磁污染降到最低限度。建議采取以下措施：

一是雷達(dá)站建設(shè)時(shí)要選擇合適的位置。建設(shè)點(diǎn)要綜合考慮航路、信號安全和航空事業(yè)發(fā)展的其它需求，既要確保雷達(dá)發(fā)揮出最佳的作用，同事還要兼顧電磁信號對人體的健康影響，并不會對周邊的民用設(shè)施帶來負(fù)面影響。

二是要加強(qiáng)對技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力提升。電磁干擾是長期存在的，未來也很難完全消除，這要求雷達(dá)領(lǐng)域的技術(shù)人員要善于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，及時(shí)解決信號干擾帶來的影響，提高民航空管的管理質(zhì)量，確保迅速處理安全隱患。

三是加強(qiáng)電磁干擾的制度應(yīng)對。電磁環(huán)境的復(fù)雜性是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然結(jié)果，民航管理部門應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，通過完善管理制度，制定相應(yīng)的應(yīng)對措施，不斷完善制度和管理方略，隨時(shí)解決各類電磁干擾問題，通過常態(tài)化的制度管理確保雷達(dá)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的電磁環(huán)境。

四是加強(qiáng)技術(shù)升級。民航空管領(lǐng)域是前沿技術(shù)及時(shí)應(yīng)用的代表性領(lǐng)域，各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)和管理系統(tǒng)需要及時(shí)更新，技術(shù)指標(biāo)處于前列，確保民航的安全運(yùn)行。

四、結(jié)論

綜上所述，民航空管雷達(dá)系統(tǒng)的安全具有重要意義，是保障空管質(zhì)量和飛機(jī)航行安全的重要保障，為了避免電磁輻射信號的干擾，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格落實(shí)管理、技術(shù)和制度建設(shè)，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)解決所發(fā)現(xiàn)的問題。民航管理部門應(yīng)當(dāng)對干擾源進(jìn)行排查和處置，確保雷達(dá)系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行，為民航空管的信號管理奠定基礎(chǔ)，保障民航飛機(jī)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉嵩義.二次雷達(dá)系統(tǒng)干擾等問題的解決方法[J].電子測試，2019（23）：124-126.

[2]鮑堯，楊文翰，張立峰，潘洪友.機(jī)場空管二次雷達(dá)干擾機(jī)理研究[J].中國無線電，2017（05）：66-67+73.

[3]韓丹，蔣豪，楊曉嘉.民航雷達(dá)電磁環(huán)境評估方法[J].電訊技術(shù)，2016，56（05）：585-590.