俞成

【摘要】随着无线设备的全面应用，无线电干扰逐渐成为无线电设备管理部门的一大难题。民航雷达部门关于目标干扰的问题主要表现在掉点，一旦目标信号受到干扰将无法形成有效的目标识别，这便是掉点。如何辨别掉点的原因就需要通过软件的帮助，通过软件的分析结果结合日常的知识和经验累积，问题便迎刃而解。本文将通过几个软件分析实例，展示软件分析在日常分析掉点情况中的应用，以展示新手段给日常工作带来的便捷。

【关键词】雷达掉点;软件分析;目标干扰

中图分类号：TN94                 文献标识码：A               文章編号：1673-0348（2020）016-042-03

Software Application in Radar Missing Point Analysis

Yu Cheng

（East China of Air Traffic Management Bureau， Shanghai 200438， China）

Abstract： With the application of wireless equipment， radio disturbance has gradually become a major problem for radio equipment management departments. The problem of target garbling in Civil Aviation Radar department is mainly manifested in the missing point. Once the target signal is disturbed， it will not be able to form effective target recognition， which is called as the missing point. How to identify the causes of missing points requires the help of software. Through the analysis results of software， combined with daily knowledge and experience accumulation， the problem will be solved easily. This article will show the application of software analysis in the daily analysis of missing points through several software analysis examples， so as to show the convenience of new methods to daily work.

Key words： radar missing point; software analysis; target garbling

1. 概述

浦东THALES雷达2017年经常接到区管设备运行室通报在东面航线附近有大片的掉点情况，根据当时的情况来观看雷达信号，发现附近空域确实存在掉点现象，并观看浦东雷神雷达，也存在此类情况。由于两部雷达均存在掉点情况，并且掉点的时间段并非固定，因此判断雷达掉点可能为干扰。但如何明确为干扰、干扰源为何物无法得知。

THALES雷达每天有固定的录像文件，并且保存相当长的一段时间，通过分析每一天的录像文件来判断掉点形成的时间和分布的状态，可以进而分析是否干扰以及何种干扰。

2. 分析工具及原理

雷达的录像是等同于发送到区域管制中心的数据包，同为ASTERIX格式的文件，由于浦东雷达为单二次雷达不含S模式，因此传送去青浦的雷达数字信号仅为001和002格式的数据信息，001为目标信息，002为正北North和扇区Sector信息。根据正北信息可以定义每一圈的雷达数据，根据目标信息我们可以得到该圈航空器的方位距离A码C码信号强度等信息。

通过软件的方法，可以将录像文件内的所有信息全部解析，从而显示、统计及分析（如下图1所示）。根据选择的圈数或时间可以定位到任意时刻的目标信息显示或播放，也可以筛选一定的时间段来统计分析掉点、假目标、雷达信号强度覆盖、高度覆盖等等雷达重要参数。

这里主要讲述的是掉点的情况，因此先来判断一下掉点的原理。在雷达每一圈的数据中，如果存在上一圈有该目标，这一圈没有，之后的20圈内又再次出现该目标时，我们可以判断该目标是掉点。其中航班有Track Number信息，如果雷达判断两个目标为同一个Track Number，那么说明该目标为同一个航迹，当然也存在掉点数量过多，导致雷达判断为一个新的目标，我们将离掉点前位置20海里内出现相同二次代码，高度在10FL内的目标近似为同一个目标。其中20圈的设置，是因为超过20圈，可能为已经飞出雷达范围或已经降落，20圈为考虑计算机性能的参考参数，这样的设置会少统计20圈以上掉点的情况，但能够提升计算速度、也能减少20圈后出现同样二次代码的起飞航班也被计算为掉点的情况，而且综合来看超过20圈以上的掉点情况也相对较少。

通过一张图片也很难分析一个情况的形成过程，我们将筛选的条件范围根据不同的高度、信号强度、距离、范围等对目标信息进行逐步递增式统计分析，并结合所有正常目标观察相应的情况来分析判断掉点。

3. 实例分析

3.1 区域性干扰：

根据2017年7月从区管设备运行室得到的信息，观察7月上半月的掉点情况。我们可以根据时间来分析掉点，我们以下午1时掉点情况比较严重的来看，可以得出每天的同一时间段的掉点情况并不相同。如图所示，同一时间该区域目标航线基本一致，但航迹数与雷达掉点无关，其中6月30日、7月9日文件（文件名为次日录像时的命名，7.10.bin实为7月9日）的掉点较少，航班较多;7月12日、13日文件的掉点较多，航班较少。

然后根据同一天时间来分析掉点，我们以掉点情况比较严重和较轻的7月9、13日来看，可以得出每天的掉点情况基本相同。同一天时间段内该区域目标航线基本一致，掉点率也基本一致，其中7月9日下图上的掉点均较少，航班较多;7月13日的掉点均较多，航班较少。此外，我们还可以发现一点，7月13日的掉点在5-8点呈现逐步上涨的趋势，掉点范围也在逐步扩大。

这样说明掉点基本和时间有关，7月9日基本整天都的掉点率都在可接受的范围内，雷达航迹多，但是掉点少，基本和雷达角度负载能力无关。然后根据掉点同一天不同高度来分析掉点，我们还是以掉点情况比较轻和严重的7月9、13日文件来看，可以得出每个高度的掉点情况基本相同。20000-25000及35000-40000基本没有目标，其余两个高度层掉点率基本相似。

我们还可以根据信号强度来分析掉点，我们可以惊喜得得出一个规律，掉点和信号强度有关，在-80dBm以上基本不掉点，-80dBm以下掉点基本都是以信号较差的目标造成。除此之外，-80至-75范围区间的掉点率较好，而7月13日掉点率过高，其余正常。

通过这些数据我们可以得到一些结论：

首先，掉点应该与雷达性能无关，因为从时间来看，不同日期雷达的目标掉点概率各不相同，而同一个各个时间段的掉点却又相同;雷达航迹多的时候掉点并不多，各个高度的掉点也基本相似，信号好的时候基本也没有掉点。再结合浦东雷神也存在掉点来分析，两部雷达掉点的情况比较一致，因此判断为频率干扰。

其次，根據信号强度分析来看，-80dBm以下的掉点是由于信号强度过低造成，每天信号强度过低的掉点率都比较一致，信号不好所造成的掉点属于常态，即使该强度范围内掉点率高，也不会影响整体的掉点率。这样，我们可以判断掉点主要影响可以去除这个信号强度范围，统计问题也可以抛开-80dBm以下的掉点情况来分分析会更明确。我们再观察-80dBm以上掉点的情况。根据一连串的数据对比可以得知，掉点区域根据每小时呈逐步上涨和降落的状态，和黄色的掉点范围也随着时间呈现扩大以及缩小的态势。该区域为中日韩三国交界区域，电磁环境复杂。

3.2 建筑物遮挡：

图2为7月10日北京时间8：00至10：00第四象限的掉点情况（距离圈为50Nm），可以明显看到在345至360度方向有明显的掉点情况，根据数据统计，掉点数1369个，相对比较严重，其中200Nm附近掉点最为严重，此距离掉点多由高度过低所致，大多目标高度均低于350FL即35000ft，很明显可以观察到其他方位几乎不存在掉点。

根据实际勘测及测量，遮挡的建筑物位置离浦东雷神雷达0.2km，方位345-355度间，高度和雷达高度近似。根据实际数据三角公式计算，由于雷达和障碍物高度相似，可以近似看成水平方位以下全遮挡，200海里范围造成的高度影响为10758米，相当于35295英尺，以下高度主波束全被该建筑物遮挡

4. 总结

通过软件对于目标掉点的分析主要应用在分析雷达周边环境的工作中，一般可以通过软件并结合常规的雷达原理和无线电知识进行判断。专业人员可以通过软件了解雷达在什么区域容易受到干扰，从而根据区域特性判断干扰源所在的位置，并联系无线电委员会进行解决;还能够通过软件查找掉点目标是否成一直线的规律，判断是否存在遮挡或反射的情况，从而抬高一定的天线角度，或者在未来雷达建设布局中通过多重覆盖的方式弥补现有的缺陷。

通过软件的帮助，大大改善了原先盲目的查找干扰源的方式，增多了在设计阶段的判断方法，对日常工作带来了增益。