虹桥场面监视雷达假目标抑制处理研究与总结

　　摘 要：随着技术的发展和社会的进步，在人类出行的选择中飞机已经越来越成为一个普及的选项，而随着空中交通流量的不断攀升，对于雷达设备的要求也在不断的提高。文章对场监雷达设备运用方面一个常见问题进行研究与分析，提高自身对设备认识的同时也希望为广大雷达维护人员提供一定的参考价值。 

　　关键词：雷达；假目标；案例分析；抑制对策 

　　前言 

　　为了满足未来不断增加的航班数量，提高旅客处理能力，上海虹桥机场与2010完成了第二条跑道的扩建工程。为了提高持续增长的地面活动流量的处理效率，保证全天候工作条件下的安全性，华东空管局引进了丹麦TERMA场面监视雷达作为虹桥机场广阔场面的“哨兵”。 

　　虹桥场面监视雷达系统按照功能划分主要由两大部分组成：第一部分为场面监视雷达雷达头部分，第二部分为场面监视雷达终端处理部分。 

　　虹桥场面监视雷达头部分主要负责场面目标的探测和接收，为后续终端处理部分提供稳定、可靠的场面监视雷达信号，提高持续增长的地面活动流量的处理效率，保证全天候工作条件下的安全性。虹桥场面监视雷达终端部分将为机场管制人员提供虹桥机场场面运行显示和管制指挥显示终端，并提供本系统的相关信息的输出。 

　　两部分的相互配合为虹桥塔台的管制员提供了效果良好的服务，当然，只要是雷达设备，有一个问题是不可避免的，那就是假目标的问题。 

　　假目标，顾名思义，就是现实地图上不存在的物体因一些原因在雷达设备处理信号时作为实际存在的点成像于雷达相关显示设备中，一般来说，假目标的成因有很多，主要有：物体的反射，由于波的相关特性而产生了一个虚假的虚像；周边环境导致的噪声高过门限阈值而形成的虚像，等。 

　　TERMA场监雷达抑制假目标的手段主要有：修改STC曲线，修改场监地图，修改噪声门限阈值。 

　　文章主要就上述所讲的一些假目标产生的原因以及抑制方法，结合案例，进行分析，从而给有相关设备的单位在处理相似的问题是提供典型案例与解决思路。 

　　1 案例分析 

　　X年X月X日，管制报草坪附近跑道边有一个固定不动的点在飞行器滑行的路劲上，带有场监二次代码，在飞行器滑行过后会有一定概率挂上飞行器的标牌，对管制员判断跑道情况造成了干扰，希望虹桥雷达对相关情况进行处理。 

　　首先我们需要对目标是由何种原因造成的不明物体进行判断，在和管制员的沟通交流中，我们得知通过目视在跑道上是没有任何不明物体的，在以往的视频录像中也未出现相关的物体成像，所以初步判断是由于反射或者噪声引起的假目标现象。在初步判断后，我们对可以用来对假目标抑制的手段进行了梳理，相应的对我们所拥有的三种抑制假目标的方法进行比较与分析： 

　　1.1 STC曲线修改 

　　原理简介：灵敏度时间增益控制（STC）是接收机的增益在发射机发射之后，按R-4规律随时间而增加，以避免近距离的强回波使接收机过载饱和。灵敏度时间控制又称为近程增益控制，可以施加在高频放大器和前置中频放大器中。在接收机能够接受的衰减范围内，STC曲线参数可调，离雷达头距离越近衰减越大。可以将STC曲线参数理解为是一个信号回波门限。其操作修改在RTCMS软件的CRUVE DATA中。 

　　1.2 噪声门限修改 

　　原理简介：噪声门限修改是通过在VP3（视频融合处理模块）的控制软件中通过调整噪声的门限，来将假目标视为噪声进行屏蔽，从而善信号图像的质量，VP3模块的作用是将两路收发机处理过的原始视频输入（不同频率），经过VP卡的A/D转换，噪声过滤，FTC处理，以及频率分集融合处理（Diversity）输出3路视频到RSD（雷达信号分配板）。我们要进行的修改是在经过数模转换后的噪声阶段，其修改操作在RTCMS软件中的VP3（VIDEO PROCESSOR）选项中。 

　　1.3 场监系统地图修改 

　　原理简介：通过对使用的场监tradis软件界面的地图进行修改，也能起到抑制假目标的功能，而且无论怎么修改，都只是对终端系统视频产生影响，对雷达头输出的信号本身均不会造成任何改变。按照功能来划分，地图又分为两种，分别是显示类地图与功能类地图。 

　　显示类地图是只针对tradis界面的显示属性，即我们直观上能看到的东西。此类地图无论怎么修改均不会对信号视频或内部功能产生任何影响。当完成修改后，只需对相应席位进行配置，修改效果即可在tradis界面中显示。地图种类包括：Airport Maps、Local Free Map。机场内跑道线，滑行道线，草坪等的划分都属于这一类。 

　　功能类地图是针对tradis界面的功能属性，可对信号视频或内部功能产生影响。当修改完成后，需对相应的服务器进行配置（按照实际情况可不对席位配置），修改效果才会在tradis界面显示。地图种类包括：SMR Maps、Technical Maps等。其中SMR MAP中的修改是我们用来进行假目标抑制的手段。 

　　1.4 各种抑制假目标方法的优缺点比较 

　　1.4.1 修改STC曲线 

　　优点：由于修改直接作用于场监雷达设备信号接收的最前端，起效快，不需要对于整个场监体系中的其他设备，尤其是塔台管制员使用的设备进行修改。适用于某一距离上大规模出现目标时进行修改。 

　　缺点：由于只能根据距离雷达的距离来进行增幅或者抑制，不能根据角度以及方位进行微调，同一个距离上信号的增强和减弱无法个别调整，所以对于单个假目标的出现并不适用。 

　　1.4.2 修改噪声门限阈值 

　　优点：修改见效快，调整范围为整个输入的视频信号的内容。 

　　缺点：无法进行精确调整，一般用于新设备更换后的调试使用。 

　　1.4.3 修改SMR地图 

　　优点：可以根据管制员的需求对场面上的单个目标或者地点进行修改，影响范围小，不对雷达头本身的运行造成任何影响。是场监雷达抑制假目标的主要手段。 

　　缺点：步骤繁多，需要针对各个服务器进行配置，如果划线框大了有可能会影响正常飞行器信号的显示，如果框小了导致假目标信号溢出修改框线则需要再次的地图修改并配置服务器，相对工作量来说比较大。 

　　通过分析讨论与回放视频录像，我们了解到在假目标信号是单个出现的，并没有伴随着大量的其他假目标情况，所以并不是噪声门限设置的问题，在假目标出现的位置上，通过观察原始视频，也没有发现相同距离的圆环上出现其他假目标，所以我们判断为单个假目标，形成原因极有可能是某个物体的反射，为了尽快排除故障，在和管制员沟通交流后，我们决定对地图进行修改，将假目标先从地图上抑制掉在考虑具体反射物体的情况。 

　　2 假目标抑制流程 

　　在实际应用中，如果需要抑制某一目标的视频时，我们只要将这个目标排除在MASK地图区域以外，将其处理成为“非移动视频”，即可手动抑制该目标视频。如果要抑制某一目标的标牌但同时需要显示其视频时，我们只要将这个目标排除在track地图区域以外，不将其处理成点迹信号做后续处理，即可抑制该目标标牌。在了解了相关概念后，我们选择通过修改MASK地图的方式来将跑道边的目标抑制掉，修改的具体步骤 

　　第一步：做好修改数据的备份工作。 

　　注：对原文件进行保存，保存格式为：<数据文件名>.-.org。 

　　第二步：在TRADIS界面中，右键，选择EDIT MAP-SMR MAPS-MASK MAP，高亮度的线就是能修改的线，如图1所示。 

　　注意在将目标包入是，务必要完全，如果有部分视频信号处于地图的边缘时，该信号的全部仍会被处理。在完成后，先在操作席位上确定效果，确认完全包住，没有外漏毛刺后，进行下一步工作。 

　　第三步：将更改的数据文件拷贝到/auto/changes/patches/相关子目录下。 

　　执行以下命令： 

　　cd/hittsys/数据文件所在目录/ 

　　cp-p <修改的数据文件名> /auto/changes/patches/相关子目录 

　　第四步：对RDP服务器做configure处理 

　　Step 1： 以root用户登陆 

　　> su - 

　　password： 

　　# 

　　Step 2： 执行configure 

　　# cd /hittsys 

　　# configure 

　　运行configure后可以看到相关configure信息，可以执行以下参数： 

　　y：接受此参数文件更改，选择此项后，对该文件的修改将生效。 

　　n：不接受此参数文件更改，选择此项后，对该文件的修改将不会生效。 

　　all： 一次性确认所有修改文件，确认后，configure生效。 

　　s：查看本地文件与/auto/changes目录下更改文件的不同。一般建议选择此项后再对更改进行确认。 

　　第五步：configure完成后，检查文件或者参数是否已修改，并确认修改效果。之后与塔台管制员进行效果确认，在确认目标已经被抑制后地图修改处理完成。 

　　第六步：将所有资料信息存档入库。 

　　3 结束语 

　　在此次的地图修改过程中，根据假目标的实际情况我们选择了最符合要求的修改方式对假目标进行了有效的抑制，并总结出了一下几点经验：（1）对于过往的故障记录以及排故流程应该有统一，可快速翻查的电子资料保存，在完成工作后，需尽快将过往流程进行电子登记。（2）在进行实际操作前，应对问题成因进行详细分析，不应盲目进行操作，对症下药方能药到病除。（3）与设备的使用方应该保持良好的沟通，在修改完成后应第一时间确认修改成果，确保不会出现时隔许久后需再度返工的情况。（4）每个季度维护的时候应该对地图上抑制的点进行确认，对已经解决的和自行消失的点应及时修改地图，保证管制员的视图效果。 

　　通过这次的修改过程提高了对场监雷达系统的认识，重新复习了场监雷达场面上假目标情况的相关处理方法与流程，也希望文章能给予相关的兄弟单位在处理相关问题时在思路和处理流程上提供一定的参考价值。