淺析DLD—100A二次雷達(dá)的幾種假目標(biāo)現(xiàn)象

嚴(yán)浩　朱磊　王鵬　文敏

[摘 要]DLD-100A二次雷達(dá)運(yùn)行過程中出現(xiàn)過幾種假目標(biāo)現(xiàn)象，包括發(fā)射機(jī)自激引起的假目標(biāo)、反射引起的假目標(biāo)現(xiàn)象、Ω接收機(jī)增益下降引起的假目標(biāo)現(xiàn)象、異步干擾假目標(biāo)現(xiàn)象。文章分析了假目標(biāo)產(chǎn)生原因并給出了維護(hù)建議。

[關(guān)鍵詞]假目標(biāo)；DLD-100A；異步干擾

中圖分類號(hào)：TN958.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）17-0336-01

1 DLD-100A系統(tǒng)介紹

從2007年9月到2014年6月，長(zhǎng)春龍嘉雷達(dá)站安裝使用的二次雷達(dá)為DLD-100A二次雷達(dá)。DLD-100A二次雷達(dá)是中電14所研制的第一代民航使用的全固態(tài)單脈沖二次雷達(dá)，是首次作為主用雷達(dá)系統(tǒng)建設(shè)安裝于民航機(jī)場(chǎng)。DLD-100A二次雷達(dá)工作穩(wěn)定性，能夠很好的滿足長(zhǎng)春機(jī)場(chǎng)的監(jiān)視需求。但是在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行當(dāng)中，該雷達(dá)還是會(huì)出現(xiàn)一些假目標(biāo)現(xiàn)象，這些假目標(biāo)或者是由于雷達(dá)硬件精度失調(diào)，或者是外界干擾引起的等等，這里給出一些實(shí)例為維護(hù)人員提供借鑒。

2 發(fā)射機(jī)自激引起的環(huán)繞假目標(biāo)現(xiàn)象

DLD-100A二次雷達(dá)Σ、Ω發(fā)射機(jī)能產(chǎn)生≥2kW的峰值發(fā)射功率，即能夠產(chǎn)生≥63dBm的峰值功率。由于二次雷達(dá)收發(fā)共用一個(gè)天線，所以發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間必須有一個(gè)收發(fā)隔離開關(guān)，使發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間有一定的隔離度。即使收發(fā)隔離開關(guān)有一定的隔離度，發(fā)射信號(hào)還是能夠透過收發(fā)隔離開關(guān)進(jìn)入到接收機(jī)。如果發(fā)射機(jī)的發(fā)射信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)，再經(jīng)過 1090MHz濾波器的衰減和接收機(jī)保護(hù)器的衰減，還是有一定的能量的。

該雷達(dá)出現(xiàn)過一次點(diǎn)跡環(huán)繞假目標(biāo)現(xiàn)象，后排查發(fā)現(xiàn)，原因?yàn)棣赴l(fā)射機(jī)出現(xiàn)了自激現(xiàn)象。Ω發(fā)射機(jī)不斷的發(fā)射P2脈沖，該能量進(jìn)入到了接收機(jī)，并且出現(xiàn)在了接收機(jī)的接收時(shí)間內(nèi)。由于信號(hào)能量足夠強(qiáng)，自激信號(hào)通過接收機(jī)進(jìn)入到視頻處理器和應(yīng)答處理器，產(chǎn)生了A代碼為0010，沒有高度碼的連續(xù)點(diǎn)跡。

3 反射引起的假目標(biāo)現(xiàn)象

反射引起假目標(biāo)現(xiàn)象可以分為兩類：大角度反射引起的幻影飛機(jī)，小角度反射引起的解碼錯(cuò)誤。對(duì)于反射這種情況需要從多個(gè)方面著手解決[1]：

1.雷達(dá)選址的時(shí)候要避開這些障礙物。

2.提高天線仰角。

3.這對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行功率程序控制，減少反射物處的發(fā)射功率。

4.針對(duì)特定方向特定距離進(jìn)行STC控制。

長(zhǎng)春DLD-100A雷達(dá)周圍沒有較大的反射物，所以雷達(dá)輸出的點(diǎn)跡并沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的幻影飛機(jī)，偶爾會(huì)出現(xiàn)持續(xù)一個(gè)掃描周期的幻影飛機(jī)或則二次代碼錯(cuò)誤。

例如，通過觀察一架3/A碼為3013降落過程的點(diǎn)跡，發(fā)現(xiàn)在降落過程中，在某一掃描周期，在其點(diǎn)跡附近（方位不同）同時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)3/A碼為3003的飛機(jī)。將3/A碼用A4 A2 A1 B4 B2B1 C4C2C1 D4 D2 D1形式表示，可以發(fā)現(xiàn)3013和3003差別是C1脈沖由1變?yōu)?。這是不同的小角度反射物將應(yīng)答信號(hào)反射到雷達(dá)天線接收主瓣，與直達(dá)應(yīng)答疊加后產(chǎn)生了一個(gè)解碼錯(cuò)誤。

4 Ω接收機(jī)增益下降引起的旁瓣接收假目標(biāo)

Ω接收機(jī)是執(zhí)行抑制旁瓣接收的核心部件，其增益大小決定了RSLS功能的實(shí)現(xiàn)與否。由于DLD-100A型雷達(dá)已經(jīng)運(yùn)行多年，元件公差、頻率響應(yīng)、溫度變化等等因素導(dǎo)致DLD-100A接收機(jī)增益也發(fā)生變化。

DLD-100A二次雷達(dá)的B通道發(fā)生過Ω接收機(jī)增益變小的情況，即在旁瓣增益較強(qiáng)的方位，Ω接收機(jī)輸出信號(hào)幅值小于∑接收機(jī)輸出的主波束旁瓣信號(hào)幅值，這導(dǎo)致了RSLS功能不健全，在一定程度上旁瓣接收也能形成點(diǎn)跡。針對(duì)這種情況，建議每隔固定時(shí)間要對(duì)三路接收機(jī)的幅相一致性進(jìn)行檢測(cè)和校準(zhǔn)，以防長(zhǎng)時(shí)間積累誤差造成質(zhì)變，影響雷達(dá)使用。

5 異步干擾假目標(biāo)

異步干擾是指，一個(gè)雷達(dá)詢問目標(biāo)后，目標(biāo)應(yīng)答信號(hào)不僅被該詢問機(jī)接收，同時(shí)也被該應(yīng)答信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的其他詢問機(jī)接收。大部分情況下，異步干擾信號(hào)都從旁瓣進(jìn)入雷達(dá)天線，也就被雷達(dá)的RSLS功能抑制；但是，終端區(qū)二次雷達(dá)的天線旋轉(zhuǎn)周期基本都是4秒，所以難免有兩個(gè)雷達(dá)主波束同時(shí)掃描到一個(gè)目標(biāo)的情況，這種情況下異步干擾信號(hào)會(huì)從天線主瓣進(jìn)入雷達(dá)。一般情況下為了抑制異步干擾，相鄰的兩個(gè)二次雷達(dá)都會(huì)采用不同的詢問脈沖重復(fù)頻率，這種情況下的異步干擾信號(hào)就會(huì)形成如圖1所示的情況。

如圖1所示，在同一掃描周期內(nèi)，雷達(dá)1與目標(biāo)一問一答，應(yīng)答信號(hào)時(shí)間延遲相同，即該飛機(jī)的距離固定。同時(shí)，由于雷達(dá)2采用與雷達(dá)1不同的脈沖重復(fù)周期，這里假設(shè)PRT1>PRT2，雷達(dá)2接收的應(yīng)答與雷達(dá)2的詢問序列對(duì)應(yīng)之后會(huì)出現(xiàn)目標(biāo)距離在不同詢問周期內(nèi)不同的狀況，而且相鄰詢問周期應(yīng)答信號(hào)的延遲相差很大。如果這種應(yīng)答進(jìn)入到雷達(dá)2的應(yīng)答處理階段，生成應(yīng)答報(bào)告并形成點(diǎn)跡報(bào)告的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)在同一方位上出現(xiàn)數(shù)個(gè)二次代碼相同距離相差很遠(yuǎn)的點(diǎn)跡。在飛機(jī)離開兩個(gè)雷達(dá)主波束交匯的區(qū)域之前這種情況會(huì)一直存在，所以這種假目標(biāo)會(huì)存在幾個(gè)掃描周期，進(jìn)而航跡處理器會(huì)認(rèn)為這些點(diǎn)跡是真目標(biāo)，并進(jìn)行航跡處理過程，進(jìn)而影響管制員。

DLD-100A二次雷達(dá)曾經(jīng)發(fā)生過這種情況，后經(jīng)廠家工程師對(duì)雷達(dá)內(nèi)部軟件升級(jí)之后，雷達(dá)不再輸出異步干擾的點(diǎn)跡報(bào)告。

6 總結(jié)

本文針對(duì)DLD-100A二次雷達(dá)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的四種假目標(biāo)現(xiàn)象，即發(fā)射機(jī)自激引起的假目標(biāo)、反射引起的假目標(biāo)現(xiàn)象、Ω接收機(jī)增益下降引起的假目標(biāo)現(xiàn)象、異步干擾假目標(biāo)現(xiàn)象。分析了假目標(biāo)現(xiàn)象的原因，并給出了解決問題的一些建議。本文可以為同行業(yè)雷達(dá)維護(hù)人員提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 張尉.二次雷達(dá)原理[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2009：16-48.