民航青海空管分局 王 鑫
近年來,國民經濟的健康發展促進了民航運輸業的快速增長,同時,也對空管保障體系提出了更高的要求,早在幾年前,國務院就曾提出“提高我國空管技術裝備水平”的要求,首次把搞好我國空管系統建設提到了一個新的高度。
我國空管系統的自主開發起步較晚,發展比較緩慢。現已裝備的空管雷達以單脈沖二次雷達(MSSR)為主,部分機場配置了一次監視雷達(PSR)。由于MSSR成本低、信息量大,通過多點布站,MSSR監視范圍在中高空域上已基本覆蓋我國主要航路。我國多數省會城市和直轄市的機場已安裝了機場監視雷達(ASR),部分繁忙機場還安裝了精密進近雷達(PAR)和地面活動監視雷達(SMR)。由于現有空管雷達均為進口設備,采購費用高,維護困難大,已越來越不能滿足空管現代化建設的需要,空管雷達國產化已經迫在眉睫。
我國空管系統的自主開發起步較晚、發展比較緩慢,設備以引進為主,沒有完善高效的管制系統設備。在20世紀70年代,我國自行研制了空管1、2號系統,但因可靠性不高,未能推廣應用。20世紀90年代,在空管3號、4號系統研制項目中又成功研制了全固態PSR和MSSR雷達,系統性能已達到國際20世紀末同類空管雷達的先進水平。
目前,國內空管雷達生產廠家主要有四所:中電集團14所、38所(四創公司)、泰雷茲(天津)雷達技術有限公司、英德拉雷達技術(天津)有限公司。泰雷茲(天津)雷達技術有限公司和英德拉雷達技術(天津)有限公司是在華生產的合資企業,有許多年的技術經驗,生產的產品成熟穩定。中電集團14所及38所是國內自主品牌研發,屬于后起之秀,在近幾年的發展中取得了相當大的成績,目前產品已銷往國內外許多地區。在這里,主要介紹一下中電集團14所及38所的雷達研制情況。
14所成立于1949年,是中國雷達產業的發源地,從事各種軍用、民用電子系統工程及其裝備和軟件的設計、開發、系統集成和服務,是中國目前規模最大的電子系統工程研究所。目前在雷達總體技術、系統集成技術、相控陣技術、脈沖多普勒技術、固態功率合成技術等國內領先,其代表產品有:2007年3月開始研制的GLC-33型S波段近程空管一次雷達。2009年7月開始研制的L波段遠程空管一次雷達,實現遠程空管一次雷達的完全國產化。
目前,空管3號、4號系統工程的兩部單脈沖二次雷達已分別在民航飛行學院廣漢機場和長春龍嘉國際機場正式投入業務運行,無錫碩放機場的一部獨立二次雷達也已投入業務運行。
38所是我國較早進入空管技術設備研制領域的單位之一,從上世紀90年代初就自籌資金開始了空管一次雷達的研制工作,其代表產品,目前在長春空管4號系統中研制的S波段空管一次雷達(3821雷達)初步取得了可喜的成果。
3821雷達的研制成功填補了國產S波段近程空管一次雷達的空白,該雷達技術上瞄準國外Raytheon公司ASR-10SS雷達的先進水平,設計方案合理,性能指標符合國際規范。整機在確保性能先進的前提下,突出了系統可靠性、維修性設計,各項指標均與國際標準接軌,總體技術水平已接近或達到了國際同類雷達的先進水平,完全能滿足21世紀的空管監視需求。創造性增加MTD后處理技術,保證了產品在全自動跟蹤狀態下、惡劣雜波環境中,自動跟蹤目標連續、情報上報可靠穩定。
近年來,隨著雷達技術、計算機技術和電子元器件的不斷發展,國產空管雷達均已向全固態、雙套冗余、全自動和無人值守等方向發展,大體有以下幾點:
場面活動引導監視系統SMGCS,由于ASDE的探測范圍有限,現代大型航空港通常采用2~4部ASDE構成機場地面監視系統。目前國際上一種新的發展趨勢是把ASDE與基于多個SSR接收機構成的多站定位監視系統MDS集成在一起,形成一種地面活動引導和監控系統(SMGCS)。
基于MDS技術的空管監視系統,可以分為MLAT監視系統和SMGCS監視系統兩類。MLAT監視系統是一種基于MDS技術的機場目標監視系統,可以作為SMGCS監視系統的探測子系統使用。MLAT監視系統不僅能利用二次雷達應答信號完成空中目標的探測和跟蹤,同時還可以利用S模式詢問功能對進場飛機進行精密近進引導。這要求該系統配置S模式詢問機和相應的著陸引導管理程序,使該系統能完成機場場面監視和著陸引導的雙重功能。
電掃二次雷達,適用于在小空域內飛機密度較高的情況下,完成對周邊空域內飛機的空中交通管制和助降功能。電掃二次雷達具有更高的數據更新率和探測精度,適用于高密度、大流量的現代化機場空管系統。其特點是:以精密跟蹤方式獲取目標的準確方位、距離和高度,確保飛機起降安全,該工作方式的數據更新時間小于1秒。
發展空管雷達系統裝備、加速新體制雷達研制、技術創新和提高國產化水平是當前比較迫切的任務,同時又要長期持續發展,緊跟國際潮流。目前,經過幾十年的改革開放,我國現有雷達技術大幅提高,很多先進技術都在軍用雷達上得到使用,穩定性、可靠性等得到不斷改進和提升,國產雷達已具備了與國外先進雷達競爭的能力,我們應該把這些技術成果應用于空管雷達的研制和改進中,推動國產空管雷達的發展,開拓國產空管雷達市場,通過改善導航監視設施,提高空中交通管理水平,為全社會提供安全、優質、高效和可靠的民用航空空中交通服務。根據我國民用航空空管系統的“十二?五”建設計劃和空管系統的發展需要,國產空管雷達必將在我國空管系統中發揮越來越重要的作用。
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