關(guān)于S模式雷達(dá)技術(shù)接入自動(dòng)化系統(tǒng)的分析探討

摘 要 S模式雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，該新技術(shù)已在全國(guó)廣泛推行。目前，筆者所在現(xiàn)場(chǎng)已完成了第一階段區(qū)域內(nèi)3部雷達(dá)S 模式信號(hào)接入自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行工作。本文就該新技術(shù)在空管自動(dòng)化系統(tǒng)接入過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行分析探討，為下一階段高效順利地完成此專項(xiàng)工作提供一些建議。

關(guān)鍵詞 S模式;接入;困難和問(wèn)題;建議

引言

隨著航空業(yè)和飛行流量的增長(zhǎng)，A/C模式固有的缺陷帶來(lái)了嚴(yán)重問(wèn)題，如二次碼不夠分配、應(yīng)答機(jī)之間應(yīng)答信號(hào)重疊、雷達(dá)之間的干擾等問(wèn)題，不能滿足空中交通管制工作的需求，而S模式不僅兼容了傳統(tǒng)的A/C模式，還解決了A/C模式遇到許多問(wèn)題，它能有效提供監(jiān)視補(bǔ)盲和備份、提高空管運(yùn)行安全和工作效率，在提升民航空管監(jiān)視保障能力方面發(fā)揮著重要的作用，因此，S模式雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展成為重要的新技術(shù)之一。

1S模式雷達(dá)的特點(diǎn)

S模式是基于模式A/C詢問(wèn)與應(yīng)答機(jī)的傳統(tǒng)二次監(jiān)視雷達(dá)的一次革新，S模式通過(guò)全球唯一的24位飛機(jī)地址來(lái)標(biāo)志每一架飛機(jī)，同時(shí)可有選擇性地進(jìn)行詢問(wèn)以尋址每架唯一的飛機(jī)而無(wú)須在整個(gè)天線波瓣內(nèi)進(jìn)行廣播詢問(wèn)。

S模式是使用離散尋址詢問(wèn)的一種數(shù)據(jù)鏈技術(shù)。它具有以下4個(gè)基本特征：①選擇性尋址。S模式信號(hào)格式能選擇性詢問(wèn)單個(gè)的S模式應(yīng)答機(jī)?？偟牡刂范嘤?6000000個(gè)，使世界上的任一架飛機(jī)都能擁有一個(gè)唯一的地址。②雷達(dá)基站和應(yīng)答機(jī)之間的S模式數(shù)據(jù)傳輸，用極復(fù)雜的56位或112位格式的3類幀。③檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。④每次天線掃描進(jìn)行單個(gè)詢問(wèn)或應(yīng)答。自適應(yīng)再詢問(wèn)能對(duì)未作應(yīng)答的飛機(jī)進(jìn)行再詢問(wèn)，從而能顯著提高檢錯(cuò)概率[1]。

2S模式雷達(dá)信號(hào)接入現(xiàn)狀

分局現(xiàn)有5部雷達(dá)，主要安裝在A、B、C、D、E等雷達(dá)站，為區(qū)域提供監(jiān)視保障。按照工作部署和要求，筆者所在現(xiàn)場(chǎng)已于2019年12月27日完成了第一階段3個(gè)不同雷達(dá)站S 模式信號(hào)接入自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的工作，按照第二階段計(jì)劃將于2020年陸續(xù)接入另外2部雷達(dá)S模式信號(hào)。

要順利完成S模式雷達(dá)信號(hào)的接入自動(dòng)化的工作，需要進(jìn)行統(tǒng)籌安排，協(xié)同配合，主要完成信號(hào)的傳輸、S模式雷達(dá)信號(hào)輸出以及將信號(hào)接入自動(dòng)化系統(tǒng)等相關(guān)工作。

2.1 雷達(dá)信號(hào)傳輸方面

通過(guò)申請(qǐng)開(kāi)通民航通信網(wǎng)TDM，重新規(guī)劃開(kāi)通A、B和E雷達(dá)站的TDM鏈路，其中E雷達(dá)站兩路S模式信號(hào)、B雷達(dá)站兩路S模式信號(hào)、A雷達(dá)站兩路單二次S模式信號(hào)和兩路一二次合成信號(hào)。

2.2 雷達(dá)信號(hào)輸出

由于我局現(xiàn)有的5部雷達(dá)就涉及國(guó)產(chǎn)DLD-100C、INDRA及THALES三種不同廠家、類型的雷達(dá)，在信號(hào)引接過(guò)程中需要根據(jù)不同雷達(dá)信號(hào)特點(diǎn)進(jìn)行具體實(shí)施。同時(shí)，管制區(qū)內(nèi)雷達(dá)信號(hào)除了供本場(chǎng)自動(dòng)化使用外，還需引接至外部管制區(qū)。這對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)分配盒的輸出口、傳輸速率、信號(hào)質(zhì)量等方面帶來(lái)了挑戰(zhàn)，在通過(guò)對(duì)國(guó)產(chǎn)雷達(dá)數(shù)據(jù)分配盒進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編寫配置程序，重新設(shè)置傳輸速率等技術(shù)攻關(guān)，成功完成第一階段3部雷達(dá)S模式信號(hào)輸出。

2.3 信號(hào)接入自動(dòng)化系統(tǒng)

由于主用自動(dòng)化系統(tǒng)中不解析Asterix Cat048和Cat034格式，S模式雷達(dá)作為A/C模式雷達(dá)接入系統(tǒng)，因此需要升級(jí)軟件，完成第一階段對(duì)Asterix Cat048和Cat034格式的解析、后端數(shù)據(jù)的處理。通過(guò)對(duì)引接和處理涉及的監(jiān)視數(shù)據(jù)融合處理、告警處理和人機(jī)界面顯示等多個(gè)模塊進(jìn)行升級(jí)，并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行配置，完成將S模式信號(hào)接入空管自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)進(jìn)行性能測(cè)試和穩(wěn)定性測(cè)試，使自動(dòng)化系統(tǒng)具備處理S模式雷達(dá)信號(hào)的能力。同時(shí)通過(guò)運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)接入S模式雷達(dá)后，自動(dòng)化系統(tǒng)的各服務(wù)器CPU和內(nèi)存占有率沒(méi)有明顯變化;系統(tǒng)記錄日志和回放數(shù)據(jù)的性能不受影響;程序運(yùn)行和數(shù)據(jù)庫(kù)等其他功能正常，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

3接入工作中遇到的問(wèn)題及解決辦法

雖然，該專項(xiàng)工作的第一階段任務(wù)圓滿完成，但在開(kāi)展此項(xiàng)工作中，現(xiàn)場(chǎng)也遇到了一些問(wèn)題和困難，主要如下：

3.1 雷達(dá)數(shù)據(jù)輸出方面

由于前期的測(cè)試研究條件有限，對(duì)于S模式雷達(dá)數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸設(shè)備后的信號(hào)質(zhì)量測(cè)試不足，導(dǎo)致通過(guò)FA16傳輸引接至成都區(qū)管的A雷達(dá)站的國(guó)產(chǎn)DLD-100C二次雷達(dá)S模式信號(hào)誤碼率偏高，且區(qū)域內(nèi)二次雷達(dá)數(shù)據(jù)輸出口已全部使用，沒(méi)有足夠的端口。同時(shí)由于在前期B雷達(dá)站INDRA雷達(dá)信號(hào)引接工作中發(fā)現(xiàn)，原使用的BLACKBOX雷達(dá)數(shù)據(jù)分配盒與成都傳輸宜賓INDRA雷達(dá)信號(hào)的數(shù)據(jù)分配盒型號(hào)相同，其最高傳輸速率為19200bps，S模式信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)量大，傳輸過(guò)程會(huì)造成信號(hào)丟失。

解決辦法如下：通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，A雷達(dá)站使用的國(guó)產(chǎn)雷達(dá)數(shù)據(jù)分配盒E.VOLVE頤華通信具有高速數(shù)據(jù)傳輸能力，其最高傳輸速率可達(dá)64000bps，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編寫配置程序，調(diào)整傳輸速率為38400bps，使得滿足S模式雷達(dá)信號(hào)的傳輸要求，成功使用E.VOLVE頤華通信雷達(dá)數(shù)據(jù)分配盒將A雷達(dá)站國(guó)產(chǎn)DLD-100C、B雷達(dá)站及E雷達(dá)站的INDRA雷達(dá)信號(hào)接入本場(chǎng)萊斯自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)和運(yùn)行平臺(tái)。

3.2 分配盒子口的屬性配置

安裝新購(gòu)的雷達(dá)數(shù)據(jù)分配盒時(shí)，未注意檢查子口DTE及DCE配置屬性，導(dǎo)致信號(hào)不能正常接入自動(dòng)化系統(tǒng)。

解決辦法如下：通過(guò)仔細(xì)檢查，確認(rèn)配置屬性，重新焊接串口線序后，成功地將S模式雷達(dá)信號(hào)在自動(dòng)化系統(tǒng)上正常顯示。

3.3 信號(hào)傳輸方面

分局各臺(tái)站至本場(chǎng)航管樓的數(shù)據(jù)信號(hào)采用FA16設(shè)備進(jìn)行傳輸，但使用FA16設(shè)備傳輸存在幾個(gè)問(wèn)題：①S模式傳輸速率至少為38.4K，F(xiàn)A16上的SRX板必須位于1、3、5、7槽，且要設(shè)置成獨(dú)占模式才能夠支持該速率。②FA16已停產(chǎn)多年，庫(kù)存SRX數(shù)據(jù)線僅有3塊，多種途徑購(gòu)買未果，即只能支持一路S模式信號(hào)開(kāi)通。③FA16引接的S模式信號(hào)接入自動(dòng)化雷達(dá)數(shù)據(jù)分配器（最大支持19.2K）無(wú)數(shù)據(jù)輸出，無(wú)法使用。

解決辦法如下：通過(guò)申請(qǐng)開(kāi)通民航通信網(wǎng)TDM鏈路，重新規(guī)劃開(kāi)通相關(guān)雷達(dá)轉(zhuǎn)的TDM鏈路，完成雷達(dá)信號(hào)的傳輸。

4建議

（1）做好充分準(zhǔn)備，開(kāi)展專項(xiàng)工作前，成立工作組，明確工作職責(zé)，細(xì)化進(jìn)度安排，增強(qiáng)工作的整體統(tǒng)籌性，加強(qiáng)溝通協(xié)作，提高工作效率。

（2）注重細(xì)節(jié)，專項(xiàng)工作涉及的面廣、業(yè)務(wù)量多，需要多考慮到細(xì)節(jié)方面，避免因小問(wèn)題導(dǎo)致的進(jìn)度延遲。

（3）提前開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，判斷可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，制定緩控措施，做好設(shè)備儲(chǔ)備和采購(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王剛，徐坤，董懷停.淺析S模式二次雷達(dá)的基本原理[J].民營(yíng)科技，2017（4）：47.

作者簡(jiǎn)介

趙鳳娟（1983-），女，湖南人;學(xué)歷：碩士研究生，職稱：高級(jí)工程師，現(xiàn)就職單位：民航貴州空管分局，研究方向：空管自動(dòng)化系統(tǒng)。