移動式空管二次雷達飛行校驗方法研究

趙博

摘 要：近年來移動式二次雷達被越來越多的應用于解決臨時性空管監視需求，其與傳統的固定建站式二次雷達在飛行校驗的方法上有所不同。文章根據移動雷達的特點，分析了移動雷達與固定雷達飛行校驗方法的區別，提出了移動雷達航路航線覆蓋校驗的兩種方法，并通過實際案例分析對如何實施移動雷達飛行校驗進行了研究。

關鍵詞：空管；移動雷達；飛行校驗

中圖分類號：TN95 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）28-0074-02

引言

為適應飛行量的快速增長，我國目前越來越多的管制空域通過實施雷達管制，提高空域流量。空管二次雷達的有效覆蓋是實施雷達管制的前提條件。由于傳統的固定建站式空管二次雷達受到建設成本、施工周期等因素的制約，近年來一種設站靈活、機動性強的移動式二次雷達被越來越多的應用于解決臨時性的空管監視需求。飛行校驗是空管二次雷達在投入運行前必須進行的檢測工作，目的是通過校驗飛機檢查和評估二次雷達的探測性能和覆蓋范圍。劉彤[1]對一次、二次監視雷達飛行校驗的飛行方案和校驗報告進行了研究；王秋萍等[2]介紹了RAYTHEON二次雷達的飛行校驗方法；吳德慶[3] 對飛行校驗的管理方法進行了分析；我國民航部門也制定了相應的規則和標準[4-5]。綜上，國內目前對空管二次雷達飛行校驗方法的研究還僅限于傳統的固定建站式空管二次雷達（下文簡稱“固定雷達”），對于移動式空管二次雷達（下文簡稱“移動雷達”）飛行校驗方法尚無研究，本文即針對我國空管系統運行實際，對移動式空管二次雷達的飛行校驗方法進行研究。

1 移動雷達的特點

一是運行具有間斷性。固定雷達在設備交付后會立即投入運行，而移動雷達不一定會立即投入運行，一般情況是先由移動雷達所屬的管理單位在移動雷達基地進行儲存管理，當有臨時性空管監視需求時，再將移動雷達調往該地使用。使用完畢后回歸移動雷達基地儲存，在下一個需求出現后再調撥新現場啟用。

二是環境具有變化性。固定雷達建成后，場地環境一般保持不變，而移動雷達的場地環境會隨著臨時設站臺址的變化而發生顯著變化，從而導致雷達覆蓋效果發生變化。

三是設站具有針對性。固定雷達在建設前要先根據空管監視需求進行長期規劃，充分考慮各方面因素，盡量兼顧更多的管制需求，充分發揮投資效益。而移動雷達一般是為滿足臨時性需求，因此往往針對性較強，更多的是為滿足某個特定的空域或特定的航路航線的空管監視信號覆蓋需求。

2 移動雷達與固定雷達飛行校驗方法區別分析

一是校驗類別不同。固定雷達飛行校驗分為投產校驗和特殊校驗，投產校驗是在設備安裝調試完畢后對設備探測性能和覆蓋情況進行校驗，特殊校驗是在設備進行大修，尤其是更換或維修天線后對設備情況進行校驗。移動雷達由于出廠后不會一直使用，且整個生命周期中會設置在不同的臺址，有著不同的覆蓋情況，故其飛行校驗可分為出廠校驗、臨時臺址投產校驗和特殊校驗。由于移動雷達會不定期更換使用單位，因此設備的大修可安排在撤離舊現場和調往新現場之間完成，特殊校驗一般可利用臨時臺址投產校驗同時完成。

二是校驗科目不同。對于固定雷達飛行校驗，無論是投產校驗還是特殊校驗，都應該嚴格按照中國民航的行業標準[5]所要求的全部科目執行。而對于移動雷達飛行校驗，出廠校驗和臨時臺址投產校驗所選科目應區別對待，且都可根據實際需求對科目進行優化。出廠校驗一般在移動雷達交付給用戶單位之前在設備廠家完成，主要目的是對雷達的探測性能進行校驗，而覆蓋情況可以不用校驗。因此只需完成垂直覆蓋、水平覆蓋、旁瓣抑制、A/C模式代碼測試、緊急代碼測試、頂空盲區、S模式校驗等與雷達探測性能相關的科目。航路航線覆蓋、定位點或覆蓋點覆蓋等與覆蓋情況相關的科目可以不用校驗。與出廠校驗相反，臨時臺址投產校驗主要目的是檢驗移動雷達設置在臨時臺址的信號覆蓋情況，因此校驗重點應為覆蓋情況的校驗，校驗方案應重點關注航路航線覆蓋、定位點或覆蓋點覆蓋。雷達探測性能的相關科目在出廠校驗時已經測試過，可不作為重點，甚至可直接忽略。但是當移動雷達設備進行大修，臨時臺址投產校驗兼顧特殊校驗時，必須根據標準要求，完成全部科目的校驗。

3 移動雷達航路航線覆蓋校驗的兩種方法

3.1 階梯飛行法

階梯飛行法一般用于所校驗的航路航線的走向為移動雷達覆蓋范圍的法線方向。階梯飛行法可分為背臺飛行和向臺飛行兩個階段。如圖1所示，在背臺飛行階段，校驗飛機先保持一個校驗高度平飛，目標消失時記錄該高度層的信號覆蓋邊緣位置，飛機以最大上升率爬升至下一個校驗高度保持平飛，以此類推，可校驗出該航路航線在各高度的雷達覆蓋范圍。向臺飛行方法與背臺飛行方法類似，記錄的是目標出現的位置。

3.2 往返高度變換法

往返高度變換法一般用于所校驗的航路航線的走向為移動雷達覆蓋范圍的切線方向。如圖2所示，執行往返高度變換法對航路航線進行校驗時，校驗飛機在同一段航路航線做不同高度層的往返飛行。記錄每個校驗高度目標出現和消失的位置，可校驗出該航路航線在各高度的雷達覆蓋范圍。

4 應用案例

4.1 校驗需求分析

如圖3所示，AB和CD為兩條民航航線，其中AB段為300公里，CD段為200公里，該航線所在空域空管二次雷達信號覆蓋能力較差，僅能覆蓋9800米以上高空，因此管制方式為程序管制。由于該空域飛行流量快速增長，為盡快提高空域利用率，加速飛行流量，需通過臨時設置移動雷達以解決固定雷達建成之前的管制監視需求。移動雷達設置在O點，本次移動雷達的飛行校驗為臨時臺址投產校驗，由于出廠校驗時已對雷達探測性能做了檢驗，故可省去A/C模式代碼測試、緊急代碼測試等基于雷達已驗證性能的測試，由于該雷達主要服務于航線，故可省去頂空盲區測試。綜合分析，該移動雷達飛行校驗科目為：垂直覆蓋、航路航線覆蓋、定位點或覆蓋點覆蓋、水平覆蓋、旁瓣抑制、S模式校驗。在對AB航線進行飛行校驗時可采用階梯飛行法，在對CD航線進行飛行校驗時可采取往返高度變換法。endprint

4.2 校驗方案

如圖3所示，該移動雷達的校驗方案步驟如下：

（1）設置初始移動雷達工作在A通道，啟用A/C模式。校驗飛機從機場起飛，迅速上升到4200米，至A點后沿AB航線保持高度飛行。在探測不到目標后，記錄關鍵位置點數據，以最大上升率爬升至6000米保持高度飛行。

（2）如校驗飛機到達B點前目標消失，記錄關鍵位置點數據。以最大上升率爬升至6600米保持高度飛行至B點，轉向南沿BC航線保持6600米高度飛行，在探測不到目標后，記錄關鍵位置點數據。如校驗飛機到達B點前目標未消失，至B轉向南沿BC航線以最大上升率爬升至6600米保持高度飛行，在探測不到目標后，記錄關鍵位置點數據。

（3）到達C點后掉頭向北，保持6600米高度沿CD航線飛行，在目標出現和目標消失時，分別記錄關鍵位置點數據。

（4）到達D點后掉頭向南，沿DC航線以最大上升率爬升至7200米高度保持飛行。在目標出現和目標消失時，分別記錄關鍵位置點數據。

（5）到達C點后掉頭向北，沿CD航線以最大上升率爬升至7800米高度保持飛行。在目標出現和目標消失時，分別記錄關鍵位置點數據。

（6）到達D點后掉頭向南，雷達切換至B通道，沿DC航線保持7800米高度飛行，在目標出現時，記錄關鍵位置點數據。至B點后轉向沿BA航線飛行，以最大下降率下降至3600米高度保持飛行。在目標出現時，記錄關鍵位置點數據。

（7）在到達A點前，轉向移動雷達臺址O點飛行。飛至距雷達30公里距離時，以最大飛行速度，繞雷達順時針做一圈切線圓周飛行，對水平覆蓋和旁瓣抑制科目進行檢測。完成圓周飛行后，返回機場降落。

（8）將移動雷達設置為S模式，重復以上步驟進行S模式科目校驗。

4.3 校驗結論

根據以上方案進行了實際飛行校驗，結論如下：在A/C模式和S模式工作狀態下，移動雷達在AB航線上，3600米高度覆蓋邊緣距移動雷達230公里；4200米高度覆蓋邊緣約距移動雷達280公里；6000米高度可全線覆蓋。移動雷達在CD航線上：6600米高度可覆蓋從C點至距D點50公里航段；7200米高度可覆蓋從C點至距D點20公里航段；7800米高度可全線覆蓋。移動雷達旁瓣抑制功能良好。綜上，移動雷達設置后AB航線可在6000米以上高度層實施雷達管制，CD航線可在7800米以上高度層實施雷達管制。

5 結束語

由于移動雷達所固有的特點，其與固定雷達在飛行校驗方法上有所區別，移動雷達出廠校驗時的重點為雷達探測性能校驗，臨時臺址投產校驗時的重點為雷達覆蓋情況校驗。在實際工作中應根據具體的管制需求確定必要的校驗科目，并根據管制部門關心的重點航路航線靈活的選用階梯飛行法和往返高度變換法進行雷達信號覆蓋范圍校驗。

參考文獻：

[1]劉彤.一次、二次監視雷達的飛行校驗[J].空中交通管理，2003，05：40-46.

[2]王秋萍.RAYTHEON二次雷達的飛行校驗[J].空中交通管理，2004，03：62-63.

[3]吳德慶.地區空管局如何加強飛行校驗管理[J].空中交通管理，2008，09：47-48.

[4]中國民用航空局.民用航空通信導航監視設備飛行校驗管理規則[Z].CCAR-86.

[5]民用航空飛行校驗技術要求 雷達[Z].MH/T4032-2011.endprint