李永刚

摘要：假目标的出现给空中交通的正常运行带来了一定的安全隐患，有必要通过适当的技术手段将雷达假目标的出现概率降到最低。本文结合空管二次雷达工作原理，从雷达信号多路径传播、应答信号脉冲特点以及外部因素等多方面分析二次雷达假目标的成因及相应的抑制方法。

关键词：假目标;反射;抑制

一、概述

假目标产生的原因有多种，主要包括多径传播（反射）、异步干扰、绕环效应、二次环绕及虚影目标等。

1.多径传播（反射）

“多径传播”，即在雷达发射天线、目标和接收天线之间存在一条以上路径的现象。通常雷达发射和接收采用同一天线，天线与目标之间的直线路径称为直接路径，而在雷达天线和目标之间经过地面或建筑物等障碍物反射到达的路径称为间接路径。不同类型的多路径对于雷达检测性能也产生不同的影响。

通常，多径传播是造成二次雷达假目标产生的最主要原因。根据多径传播形成假目标的过程，分为两种情况即询问的反射和应答的反射。

2.异步干扰

异步干扰是指二次雷达收到在它威力范围之内由另外一部二次雷达询问引起应答机的回答，这种回答与该雷达发射不同步，所以称为异步干扰。当飞机处于雷达A与雷达B作用距离重叠区域时，雷达A和雷达B都会向飞机进行询问，飞机也会向雷达A和雷达B进行应答。但有时雷达B可能会收到飞机对雷达A的应答，如果雷达B对这一应答进行处理，就会产生假的目标。

3.绕环效应

二次雷达的发射机经过天线向外发射时，有两个基本的波束，即询问波束和控制波束。询问波束具有高增益，窄的水平波瓣和低旁瓣。控制波束具有低的增益，它的增益大于询问波束除主瓣以外所有方向上的增益。控制波束的作用就是用来防止飞机回答询问波束的旁瓣询问，达到旁瓣抑制的作用。

但是，某些极端情况下，出现“旁瓣击穿”，控制波束覆盖询问波束的旁瓣不能实现，这样在接近地面雷达站的飞机的应答机将被询问波束的旁瓣所触发，在天线扫描过程中，应答机大部分时间处于询问波束的旁瓣的威力范围之内，应答机可能持续或者断续应答，产生很多假目标，出现“绕环效应”。

4.二次环绕

当二次雷达的脉冲重复频率过高时，可能导致如下情况，即一次成功的询问所产生的飞机应答在下一个询问周期内被雷达所接收到，而且与下一个周期的询问脉冲稳定地同步，这就是所谓的“二次环绕”，“二次环绕”会造成计算机在计算目标与雷达距离时得到一个错误的时间差，造成目标距离偏差，从而人为地产生一个近距离假目标。

5.虚影目标

虚影目标是指其框架脉冲F1，F2并非是框架脉冲，因为这两个脉冲之间的间距正好为20.3秒，在处理中，系统将这组脉冲组视为一个应答信号，即为一个与真目标距离和方位角很接近的假目标。

6.其他原因

除了上述原因之外，还有其他原因可能造成假目标的产生。

当方位编码器精度或者旋转铰链出现问题时，目标的方位会出现偏差，其在系统中显示的位置与实际方位不符，这样的假目标的特点是成批大范围出现。

航海雷达系统与航空雷达有着类似的原理，所以航空雷达有可能捕获船载应答机发射的应答信号，但系统无法对其进行解码，从而出现只有方位和距离的假目标。

二、假目标的抑制

对于不同原因产生的假目标，我们利用不同的手段和方法有针对性的进行抑制。针对反射所引起的假目标，主要的抑制手段包括抬高天线仰角、添加固定反射物、调整STC和TVBC曲线、改进型询问旁瓣抑制IISLS等;针对异步干扰引起的假目标，通常通过接收机旁瓣抑制RSLS、适当降低雷达的脉冲重复频率PRF以及脉冲重复周期交错等来达到抑制的目的;针对绕环效应产生的假目标，主要的抑制手段包括询问旁瓣抑制ISLS、改进型询问旁瓣抑制IISLS、接收旁瓣抑制RSLS等;针对二次环绕现象，我们通过采用交错的形式发射询问脉冲重复频率，从而抑制假目标。

1.反射的抑制

1）抬高天线仰角

对于距离比较远的反射物，我们可以通过抬高天线仰角来改善反射的出现的情况，但抬高的角度必须严格掌握，抬高太多易引起近距离低空目标的丢失，所以针对近距离反射物，不宜采用此方法。

2）添加反射物

通过雷达软件进行反射物添加，达到抑制反射的作用。

3）灵敏度时间控制STC

接收机灵敏度是指整个雷达能够正常工作时的最小输入信号功率，ICAO建议接收机的灵敏度要优于-85dBm。灵敏度时间控制STC技术，是指采用对不同距离上不同强度的信号进行控制的方法来扩大接收机的动态范围，STC技术主要用于信号处理的前端。正因为STC技术对接收机输入信号有接收或抑制的控制功能，所以是抑制反射的重要技术之一。STC曲线分为线性STC和可编程STC两种，一般我们采用线性STC曲线。

4）TVBC（Time Varied Base Clipping）

相对于雷神雷达的STC曲线，Thales所采用的是TVBC曲线，区别在于STC用于接收机，即信号处理的前端，而TVBC用于应答处理机MRP，即信号处理的后端。

TVBC曲线的原理与STC类似，通过设立门限对处理过的信号进行选择，从而有效地滤除杂波干扰和假目标。

2.旁瓣抑制SLS

1）询问旁瓣抑制ISLS

关于询问旁瓣抑制，见绕环效应。

2）接收机旁瓣抑制RSLS

异步干扰多数是通过旁瓣被接收机所接收的，而RSLS技术恰恰能有效地减少异步干扰。和ISLS的原理一样，在接收机上接收到来自天线的控制波束，通过对控制信号和目标的应答信号（和波束）强度的比对，可以有效地判断出这个接收信号是来自于主瓣还是旁瓣。从而有效地达到了减少异步干扰的目的。

3）改進型询问旁瓣抑制IISLS

IISLS是基于ISLS的改进，能有效抑制经过反射的询问信号对机载应答机的触发。与ISLS不同，IISLS的和通道发射P1和P3脉冲，而控制通道发射P1cont和P2脉冲。在主瓣方向上P1、P2和P3的电平相同，而P1cont在P2的基础上进行一定程度衰减。

当应答机处于主瓣内，P1cont和P1脉冲同时到达应答机，两者电平叠加大于P2脉冲，于是应答机对询问产生应答;当应答机处于旁瓣内，应答机接收到的脉冲信号，不符合二次雷达标准，应答机将不予询问产生应答，并将自我抑制35us，在此期间将对所有询问，尤其是反射产生的询问，不产生应答，从而达到抑制反射的作用，但在多重雷达覆盖的区域，会显著影响二次雷达的应答概率，ICAO附件10中已经不推荐使用该技术。

3.脉冲重复频率交错PRF Staggered

为了解决二次环绕问题，我们采用询问脉冲重复频率交错的方法。

由于PRF采用交错形式发射，所以相邻的询问周期都不相同。由同一询问周期内应答信号与询问信号之间的时间差计算出目标距离Rf，相邻周期内的Rf均不相等;但由本询问周期内询问信号与下一个询问周期应答信号之间的时间差计算目标距离，得出的结果均为Rt。这样，系统不会将Rf误以为是目标的距离，这样就有效地避免了二次环绕产生的假目标问题。

同时，脉冲重复频率交错也能有效地抑制异步干扰所产生的假目标。我们假设雷达A和B均采用脉冲重复频率交错，雷达A对目标进行询问，目标的应答被雷达B接收，并且目标对A的应答与相对应的询问在同一询问周期内，不存在二次环绕。

三、结论

本文从二次雷达工作原理出发，对二次雷达假目标的多种形成原因进行了分析，并阐述了几种常用的二次雷达假目标抑制手段，希望能给大家在处理雷达出现异常假目标情况时给予一定的参考。