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。

空管A/C模式二次雷达仿真软件设计

随着我国空中交通管制事业的迅猛发展,新一代二次雷达系统正逐步投入使用,为节约生产二次雷达系统过程中的巨大成本,研制出一套二次雷达仿真软件,设计一种A/C模式二次雷达仿真方案。该论文对A/C模式二次雷达工作原理和工作场景进行研究,根据原理分析该模式雷达仿真功能,介绍了二次雷达探测的影响因素、仿真用途及仿真功能需求。根据功能需求对A/C模式二次雷达仿真软件总体设计方案进行了研究,搭建仿真软件构架、进行界面设计,根据原理划分功能模块,并按照工作流程原理设计调用关系。同时,进行了A/C模式二次雷达仿真软件设计,详细介绍了各模块的设计思想、工作流程、工作原理及算法。最后进行仿真软件场景测试应用,设置了2组仿真参数并进行测试,测试结果显示仿真软件可以使用。该软件的设计能够为空管A/C模式二次雷达研究提供支撑。

空管雷达威力数字化分析

针对空管雷达网任务筹划系统雷达威力图数据密度低、精度差、负仰角数据缺失和人工读图效率低等问题,提出了一种基于图像处理的空管雷达威力数字化分析方法,自动计算威力图像素点位置和雷达威力图坐标对应关系,补全缺失数据;给出了威力图量化处理流程和实际威力计算方法,进而达到自动分析实际雷达探测性能的目的.实际处理结果验证了该方法的有效性.

针对雷达管制的模拟训练系统设计

空中交通管制任务日益繁重,雷达管制员队伍在不断扩大。雷达管制员的管制能力对于航空运输的高效、安全运行起到至关重要的作用。雷达管制模拟训练系统是一种针对雷达管制岗位的模拟训练软件,适应空中交通管制新型人才培养的需求,可用于雷达管制人员岗前培训和换季培训,为空中交通管制的雷达管制岗位培养具备协调决策、驾驭复杂系统能力的高技术人才,提升雷达管制人员培训效率,提高雷达管制人员的业务能力,确保空中交通管制安全、顺畅、高效运行。

航空管制中心系统相关问题研究

随着空中交通管制流量的持续增加,航空管制任务不断增加。作为支撑管制员进行管制指挥工作的关键平台,航空管制中心系统的重要性与飞行安全息息相关。文章旨在分析研究有关航空管制中心系统的问题,探讨如何构建一个功能齐备、性能卓越、通用性强、可靠性高、安全性佳的航空管制中心系统。

扫描工作模式的航管监视雷达风电场回波信号的微多普勒特征分析

风电场可能对航管监视雷达等电子设备产生严重影响。风电场回波是多个风轮机回波的相干叠加,由于复杂的多径环境使得航管监视雷达产生大量的虚假目标,因而分析风电场回波信号的微多普勒特征对风电场杂波检测与抑制,保证民航飞行安全具有重要意义。本文在风轮机回波信号散射点叠加模型的基础上,对扫描工作模式的航管监视雷达风电场回波信号进行了建模与仿真,详细分析了风电场中多个风轮机之间和风轮机与地面之间的多径效应对回波信号微多普勒特性的影响。仿真结果与理论推导进行了对比分析,证明了本文算法的有效性。

“大工程观”理念下的民航院校雷达管制教学模式改革研究

通过介绍"大工程观"教育理念实质及特点,结合中国民航大学与华北空中交通管理局实施管制学员雷达管制实践能力联合培养的教学试点改革案例,指出在空管人才培养中,应积极推进雷达管制实践教学模式改革,以应对民航强国战略背景下行业快速发展对空中交通管制人才综合素质的更高要求。

基于多DSP技术的SSR实时信号处理机

以 4片数字信号处理器 (DSP)和 2片现场可编程逻辑阵列器件(FPGA)为核心处理器 ,设计实现了二次监视雷达SSR(SecondarySurveillanceRadar)实时信号处理机 .该系统基于 2块DSP +FPGA模式的实时信号处理板 ,实现了对原始二次监视雷达应答信号的各种处理 :反同步窜扰处理 ,反非同步窜扰处理 ,计算目标的方位、距离 ,进行目标的高度、代号解码以及实时产生航管询问编码 ,并生成各种信息的统计报告 .

基于微多普勒特征的风轮机雷达杂波检测

作为一种清洁能源和可再生能源的形式,近年来风能受到了全球各国的普遍关注,风轮机会对其附近的航管监视雷达产生不利影响。风轮机雷达杂波检测技术的研究,对于保障民航飞机的空中交通安全起着重要作用。提出了一种基于风轮机雷达回波微多普勒特征的杂波检测方法,该方法利用风轮机与雷达波束不同位置条件下风轮机杂波的微动特征实现风轮机杂波的检测。对检测出的存在风轮机杂波的距离单元进一步判断是否存在飞机目标,进而只需对存在飞机目标的距离单元进行杂波抑制。仿真结果表明该算法能够实现风轮机雷达杂波的有效检测。

基于管制联合运行的雷达管制课程改革与实践

为解决当前民航院校"雷达管制"课程只以进近雷达管制为教学重点,缺少管制程序、扇区间协作、管制单位间协调等内容,中国民航大学空中交通管理学院雷达管制课程组对"雷达管制"课程进行了持续的课程改革,从管制联合运行的角度出发,对雷达管制教学知识要点进行了重新的梳理与总结,并对当前教学中单一进近运行环境进行了空域的优化与拓展,构筑了雷达管制联合运行平台。通过对雷达管制模拟练习体系的重新规划与设计,最终形成一系列标准化教学材料。

一种ADS-B和多雷达数据融合方案研究

分析了ADS-B和雷达数据的信息格式,提出了一种分布式的融合方法,分成两步对相关数据进行融合,提高了空管监视设施的使用范围,最终在管制员席位形成稳定连续的航迹。

空管雷达保障系统运行性能的模糊综合评判

根据空中交通管制中心雷达系统运行特点,分析了PSR和SSR的检测性能和质量性能、数据联合性能、延迟性以及有效性等雷达运行性能的关键指标,在建立了合理的因素集、评价集、权重集以及根据构建的隶属度函数确定的单因素评价矩阵的基础上,利用模糊数学层次分析法,首次提出并完成了空管雷达保障系统运行性能的模糊综合评判。最后结合民航空中交通管制具体情况给出算例分析,结果表明,该模糊综合评判方法简单、可行,对国内民航实施雷达管制、改进雷达管制效能有重要的参考价值。

二次雷达S模式综述

A/C模式的二次雷达在目标数量增加到一定程度时暴露出许多问题,S模式是欧美国家开发的先进二次雷达协议,正在逐步取代传统的A/C模式。文中全面而简略地阐述了S模式的协议内容和工作机制,包括:S模式的起源和特点;S模式询问信号和应答信号的格式、含义、分类及询问应答机制;S模式的上下行数据格式、含义及涉及的重要问题;S模式的兼容性、锁定技术、Squitter模式、数据校验和干扰问题。最后,介绍了S模式在多个领域的应用情况。

空管二次雷达最小间隔的分析与比较研究

本文对空中交通管制中使用二次雷达SSR建立最小间隔的方法进行了分析,提出了用危险接近概率(CAP)的概念作为角误差的评估指标,并建立几种模型进行比较评估。针对一种使用单脉冲技术的远程二次雷达LSSR和普通二次雷达进行数据仿真。结果表明应用单脉冲技术的雷达比普通二次雷达角估计正确性要优越。

一种超低副瓣非线性调频脉压信号的性能分析

根据非线性调频函数的调频曲线,拟合出一种新的调频函数曲线,使该函数在定义域内的值及其一、二阶导数与调频S曲线高度一致。据此提出调频函数的假设数学模型,将线性调频信号与非线性调频信号统一起来。采用Matlab软件对该模型的脉压过程进行了仿真,同时对基于该函数的脉压性能进行了分析和讨论。最后,简单介绍了这种信号在空管雷达领域的应用。

网格聚类在多雷达数据融合算法中的应用

应用网格聚类的方法区分同一雷达接收的不同目标的观测数据,通过类间数据融合,实现同一目标不同雷达接收数据的融合,以便对多目标进行实时跟踪。研究了观测数据网格聚类的基本思想、形式化描述及算法实现,讨论了对机动目标跟踪的Kalman滤波方程及空管系统中易于计算的各参数矩阵理论依据及相应的初值。仿真结果表明,通过网格聚类能很好地区分不同目标,聚类后再进行跟踪融合更加准确。

空中交通管制系统中多雷达数据的配准法

现代化的空中交通管制系统在保障飞机飞行安全和提高空域利用率等方面起着十分重要的作用。本文研究了现代化的空中交通管制中心系统中多雷达数据处理的几个关键问题。多雷达数据处理系统能够获得比单雷达数据处理系统更加准确和全面的目标状态信息。本文主要介绍了利用"最小平方配准法"对有配准误差的多雷达数据进行配准误差的估计和补偿，为多雷达数据的互联和融合奠定了基础。

航管雷达改善因子性能的综合改进

针对某航空管制雷达改善因子性能下降的各种原因，采用现代雷达新技术和新器件，研制了恢复和提高该航空管制雷达改善因子的综合改进设备。本文介绍改进设备的方案论证、技术难点及解决方法。

星基ADS与雷达误差校准算法的研究

基于星基自动相关监视(ADS)系统和雷达各自的特点,分析了空中交通管制中ADS与雷达数据融合的模型,提出了在传统的地心地固(ECEF)坐标系中星基ADS和雷达系统误差校准的算法。同时,针对ADS数据的特性,又进一步提出了在Geodetic坐标系和以雷达站为极点的极坐标系(以下简称雷达站极坐标系)中的系统误差校准算法。最后,对校准效果进行了仿真分析和比较,并介绍了一种有效应用上述算法的方法。

紧凑型机动式航管雷达结构设计

基于紧凑化设计理念,研究了机动式航管雷达的结构设计技术。阐述了应用Pro/E三维设计软件构建数字化样机以及采用四连杆机构原理的举升设计和分块式抛物反射面天线的结构设计方法;同时论述了用转轴式结构解决一二次雷达天线的合装设计和机动式航管雷达天馈线的快速架设解决方案;分析了凸型方舱结构设计和机柜直列设计的集成化设计方法;最后结合抗风设计的软件仿真优化设计,实现了高可靠性机动式航管雷达的紧凑化结构设计。结果证明,紧凑化结构设计理念对机动式雷达结构设计能起到促进作用。