空管一次监视雷达信号处理方法研究

空管一次雷达获取的雷达数据由于包含异常值、存在干扰或数据点缺失,需选取合适的处理方法,以获取有效测量值。本文设计并验证了4种雷达信号处理方法,即基于线性回归的方法、巴特沃斯低通滤波、零相移滤波、分段滤波。利用基于线性回归的方法进行了异常数据的剔除和补偿;利用巴特沃斯低通滤波后去除了高频噪声,曲线光滑无毛刺,但结果存在滞后且开始部分有扰动;零相移滤波解决了高频噪声的干扰,但同时抑制了波形和信号的峰值。最终设计了分段滤波的方法,结合低通滤波和线性回归,将数据分段,峰值部分采用线性回归,其他部分低通滤波。既保留了雷达信号的峰值,避免波形被抑制,同时去除了高频噪声,为后续的计算奠定基础。

S模式二次雷达监视协同技术研究与应用

在新一代S模式二次雷达设计中,为了减少空中异步干扰(FRUIT)和利用有限的S模式Ⅱ/SI码,通常一组S模式二次雷达地面站会被分配同一个询问机识别码(Ⅱ码)或监视识别码(SI码),由网络连接起来,组成一个集群,建立监视协同网络,所有S模式二次雷达地面站之间通过移交相邻的威力覆盖范围内的飞机,保证雷达的监视性能。本文对S模式二次雷达监视协同技术进行深入研究,并通过模拟环境进行功能测试和效果验证,拓展了二次雷达S模式的应用。

基于ADS-B数据的一次雷达系统误差配准方法

针对大误差一次雷达测量过程中雷达配准方法的精度提升问题,分析了一次雷达误差分布特性,以广播式自动相关监视系统的航迹数据为真值,提出了基于改进轨迹跟踪滤波的实时雷达配准方法。采用点云配准方法中随机抽样一致性的迭代最近点法,对基于期望增加模型的变结构交互式多模型算法中的偏置函数进行了改进,有效减少了随机误差在配准过程中的影响,并获得最优的偏置参数,以提升大误差一次雷达配准的精度。算例分析结果表明,该方法配准后可使所选一次雷达俯仰角平均绝对误差降低至0.04°,方位角平均绝对误差降低至0.07°,为雷达系统误差配准提供新方法支撑。

S模式地面二次监视雷达及其关键技术分析

介绍了S模式地面二次监视雷达的组成和工作原理,结合实际情况与工程经验提出了实现S模式二次监视雷达的关键技术,并逐一进行了论述,最后提出了我国空管监视技术从A/C模式过渡到S模式的建议。

基于TOA算法的民航多基一次监视雷达几何精度因子分析

对多基一次监视雷达几何精度因子进行了研究。根据民航航路和终端区域的监视需求,提出了采用多个发射站和多个接收站的多基一次监视雷达结构,并根据基于到达时间(TOA)的定位方法推导了最小均方误差位置估计算法和几何精度因子。最后用MATLAB仿真分析了采用不同的地面站布局来改善水平精度因子。仿真结果表明采用多个发射站和接收站结构的多基一次监视雷达能满足民航航路和终端区的监视精度要求。

单脉冲二次监视雷达精度的提高

测量精度是单脉冲二次监视雷达的关键指标,在空中交通日益繁忙的情况下如何提高测量精度是急需解决的问题。文中分析了单脉冲二次监视雷达测量误差的来源和构成,对影响雷达距离测量精度和方位测量精度的主要误差项进行了详细的计算。结合工程实践,给出了提高精度的具体方法。

航管二次监视雷达低俯仰角典型假目标的消除对策研究

航管二次监视雷达会出现假目标,尤其是在低俯仰角状态下,会极大地降低其性能。对低俯仰状态下假目标消除进行研究,提出了一种新的假目标识别方法。在对航管二次监视雷达几种典型假目标的原因进行分析基础之上,重点研究了航管二次监视雷达低俯仰角情况下假目标的综合识别方法、反射物列表实时更新、灵敏度时间程序控制以及功率程序控制技术等消除对策。在广汉机场的航管二次雷达系统上进行了验证,出现的假目标均被滤除,效果符合标准。

多基一次监视雷达在空管中的精度分析与仿真

在空管多基一次监视雷达系统的研究中,空管监视系统复杂,定位精度控制管理困难。为此提出采用多个发射站和接收站结构的多基一次监视雷达的TOA定位算法,明确了多基一次雷达定位精度差是由于距离测量误差和几何精度引起的。根据国际民航组织航路5NM和终端区域3NM最小间隔的标准和民航监视系统的精度要求,提出了运用多个发射站和接收站结构的多基一次监视雷达模型来改善几何精度因子,并对多个发射站和接收站的情况进行了仿真。仿真结果验证了采用多基一次监视雷达能满足民航航路和终端区的精度要求。

基于终端区的多基一次监视雷达布局研究

对多基一次监视雷达在民航终端区的布局进行研究,以提高主动式监视的精度。监视精度主要由等效距离误差与几何精度因子决定,而对于影响几何精度因子的地面站布局问题,尚缺少研究。为解决以上问题,通过分析定位精度因子及利用到达时间算法,推导出了一种适合终端区的,呈现中心分布式的,发射站与接收站间隔分布的地面站布局形式,并结合解决实际问题的需要,进一步对站点数量、地面站分布重数、地面站发生故障、对地面站分布存在高度差等情况进行了仿真。终端区三维区域内仿真结果表明,所提出布局的水平定位精度满足民航对空管监视要求。

航管一次监视雷达中气象通道的设计

保证在飞机探测性能不受损失的前提下,尽可能真实提取气象的强度和多普勒信息,是航管一次监视雷达气象通道的设计难点。本文叙述了航管一次雷达气象通道的现状和发展趋势,分析了在兼顾飞机探测的同时气象通道设计中存在的主要问题,并针对气象强度信号的处理提出了一些解决方法。

远程航路监视一次雷达信号处理实现

叙述了远程航路监视一次雷达信号硬件架构及主要技术实现,结构上采用双系统冗余同步设计,硬件组成上采用基于通用CPCI规范的分机,输入输出采用高速光纤和网络接口,信号处理采用FPGA+DSP紧密耦合结构。系统采用了双通道频率分集技术。目标通道采用低副瓣非线性调频时域脉压,滑窗式自适应AMTD处理,自适应门限图,单极点滤波,点迹凝聚和点迹后处理等技术。系统具有独立的气象通道。

X波段低空监视一次雷达技术研究

在我国低空空域管理改革中,对于管制空域采用一次雷达实现低空监视是必要的手段之一。低空监视的最大难度在于电磁波传播受视距限制,一次雷达需要在强杂波背景下检测目标,还受汽车等运动目标干扰。本文提出利用X波段雷达构成低空监视一次雷达,并由多个X波段雷达进一步组成分布式雷达网络,具有极高的应用前景。本文讨论X波段一次监视雷达的总体框架、系统设计、工作方式等,给出分布式一次监视雷达网络的系统性能特点。采用X波段一次监视雷达具有结构简单、价格低廉、工作可靠、适应性强等特点。

二次监视雷达跟踪近程目标的新方法

针对近程目标的机动特性以及在近距离询问信号饱和使应答机抑制等因素造成二次监视雷达不能稳定跟踪目标的现象,提出了一种新的跟踪方法,采用询问编排、功率控制等措施让应答机能有效应答,并通过近程跟踪滤波、航迹融合来实现对近程目标的稳定跟踪。该方法提高了系统的跟踪效能,近程目标的应答率提高到了80左右,适合于二次监视雷达系统对近距离目标跟踪要求严苛的场合。该方法已在实际工程中成功应用。

空管二次监视雷达选址评价指标体系构建

空管二次监视雷达选址的科学性直接影响到雷达性能,能否满足使用需求和建设成本,本文在分析影响空管二次监视雷达选址的各种因素的基础上,运用专家分析法和层次分析法构建了评价空管二次监视雷达站选址的指标体系,介绍了运用综合模糊评价法对台址进行综合评价的方法和过程。

广播式自动相关监视与二次雷达的数据融合及应用

分析了广播式自动相关监视与二次雷达各自的优缺点,提出了一种将二者数据融合的系统模型,该系统在不同机载设备条件下都能给出统一航迹.实测数据表明,系统能在保证现有二次雷达监视可靠性与稳定性的前提下,提高了跟踪精度和更新率,从而实现对飞行目标从航路到场面的完整与连续监视.

EBPSK编码调制的二次监视雷达测速性能分析

为了解决二次监视雷达(SSR)接收到目标应答信号时受到异步干扰的问题,在SSR对目标的应答信号的脉冲宽度内,引入扩展二元相移键控(EBPSK)对载波进行相位编码调制.理论分析了SSR系统中速度与频偏的关系,通过研究EBPSK相位调制脉冲的波形特点,提出了将EBPSK相位编码脉冲信号作为SSR系统应答信号的方案,从而有效利用异步干扰提升双基站SSR系统的目标测速精度.理论分析与仿真实验结果表明,在目标测速精度方面,EBPSK相位编码的双基站SSR系统明显优于EBPSK相位编码以及纯正弦调制脉冲的单基站SSR系统.因此,验证了EBPSK相位编码脉冲信号在双基站雷达系统中的有效性和可行性.

航管二次监视雷达地面询问编码器的FPGA设计

利用大规模集成电路技术和数字处理技术,设计出基于现场可编程门阵列(FPGA)的航管二次监视雷达地面询问编码器系统。对该编码系统的脉冲同步信号、常规模式和S模式中询问信号的原理进行了介绍,基于FPGA实现其功能,并对S模式的CRC编、解码算法进行了验证。仿真试验证实,该系统性能稳定,抗干扰能力强,体积小,便于调试,而且实现方式更具有成本低的优点;同时提出了"雷达显控界面+FPGA+MCU"的架构设计,更方便工程模拟。

二次监视雷达应答重叠处理研究

随着空中交通流量快速增长,空中飞行目标密度不断增大,航管应答信号出现重叠现象成为常态,严重影响二次监视雷达(SSR)的情报质量。文中讨论了重叠应答信号的特征,归纳梳理出解重叠信号的主要方法。基于应答脉冲译码条件,分析了重叠应答信号的正确译码概率,推导出其一般规律,同时在系统层面上进一步提出了优化解重叠信号译码正确率的策略,实现了航管目标信息的准确获取,为SSR情报信息质量提供了技术保障。

一种二次监视雷达接收机灵敏度的自动测量方法

在当今民航事业迅猛发展的环境下,二次监视雷达作为空中交通管制的重要设备,在空域监视和保障飞行安全方面发挥着不可或缺的作用。因此,二次监视雷达必须具备很高的可靠性和稳定性,为了实时掌握二次监视雷达的设备状态,需要对二次监视雷达的接收机灵敏度等重要性能指标进行监控。本文所述的二次监视雷达接收机灵敏度的自动测量方法,通过周期性地向接收机施加测试激励信号,接收机反馈与自身灵敏度相关联的模拟信号,对该模拟信号进行A/D量化处理后,获得模拟信号幅度.

某空管二次监视雷达站结构可靠性鉴定

通过工程实例,介绍空管二次监视雷达站结构可靠性鉴定方法,提出高耸结构检测鉴定工作的重点,以供参考。