淺析雷神雷達單脈沖一致性故障的排除

張衛華

摘 要：現代的二次監視雷達通過引進單脈沖技術，采用幅度法，來提高二次雷達的測角精度。主要是通過引入一個用于接收的差通道，通過比較和、差通道信號，得到和差比（SDR），與此值對應的角度可形成OBA（Off boresight）信息。利用該方法，理論上一個應答脈沖就可以得出目標方位，所以稱為單脈沖測角技術。雷神二次雷達系統中，單脈沖一致性監視程序處理部件為Plot Extractor，它自動地在錄取器系統的后臺運作，實時檢測隨機目標應答報告中的和差比（SDR）及方位角信息，周期地計算單脈沖測角的偏差值（Monopulse Error），來實現對系統整體性能的監視，當系統性能下降或更換和、差、控制電纜后其OBA信息會發生一定的變化，導致單脈沖一致性錯誤，當單脈沖一致性錯誤超過一定的門限時，系統就會提示“Monopulse Consistency error”，CMS屏幕上的天線圖標會變紅。此時可以通過RFCO將天線切換至另一通道，看系統是否正常來確認告警原因是單脈沖一致性錯誤還是天饋系統本身的故障。如果切換之后系統故障消除，則應考慮通過校準故障通道的OBA表來消除單脈沖一致性錯誤導致的系統故障。

關鍵詞：Monopulse Consistency error單脈沖一致性錯誤

OBA=Off ?Boresight ?Angle偏離瞄準軸角度

一、單脈沖一致性監視（MCM）功能的實現機制

雷神雷達在CMS（控制監視系統）里提供一個透明模式功能，該功能以一個命令行窗口的方式供系統維護人員與系統配置參數交互。系統的配置參數包括動態參數及處理開關。用戶在CMS上進入透明模式后，以PE為核心的系統即開啟一個線程接收并響應用戶輸入的命令。通過透明模式功能，用戶可重新刷寫系統配置參數或修改、查看某項參數，比如加反射體數據、修改OBA表、通信口參數等。以下主要解釋與單脈沖一致性監視功能有關的參數項，從中也可以進一步理解雷神二次雷達系統實現單脈沖一致性監視功能的一些具體機制。

二、OBA 表校準操作：

1、每部單脈沖二次監視雷達的OBA表的值通常通過對天線做標校后作為天線的固定參數而給出的，即在出廠前雷達已經有一個默認的OBA表。但在工程上所面臨的電磁環境目標環境日趨復雜。在這種情況下，由于雷達內部的噪聲和校準誤差，加上外部的干擾和電磁波傳播的影響。作為天線固定參數所給出的OBA表的值，在實際工程應用中必須進行修正，甚至重新計算，這樣才能保證二次雷達的測角精度。同樣，在設備使用過程中，由于設備的老化，性能下降以及周圍電磁環境的變化等，也會使得OBA表的值變得不再準確，在這種情況下，也同樣需要對OBA表進行修正、校驗。

2、校準工作：以Controller身份登錄CMS，并確認遠程RCMS未登錄，把CHA詢問機與天線相連。使CHA CHB兩臺詢問機均進入Maintenance狀態。在Logging On Enabled 的情況下使CHA進入透明模式（Transparent Mode）

在透明模式下輸入以下指令，更改相關參數：

DP5 25=300單位IAU（OAB Tolerance OBA 容限，默認值為2000）

當單脈沖偏差總量超過該門限時引發天線告警。

DP5 11=0.01單位度（OBA最小可用值，默認值為0.22度）

PS0 ON（顯示單脈沖檢查結果）

WSP （保存）

輸入完成后，點擊EXIT退出透明模式，并把CHA由Maintenance模式轉到Operational模式（在此期間雷達數據可正常顯示和輸出）。等到CMS上顯示天線標志變紅時（等待時間取決于空中目標數），進入透明模式（加載之前創建的TML文件，選擇APP追加），當屏幕出現單脈沖一致性錯誤的數目提示時：

Monopulse Error Total=***（大于300的個數）

輸入指令：

PS29 ON（自動啟動OBA校正）

在數個MCM周期之后，單脈沖一致性錯誤總數變為171，此時天線標志變成綠色。

Monopulse Error Total=171

輸入下列指令恢復系統工作參數：

DP5 ?25=2000

DP5 ?11=0.22

PS0 OFF（print MONMON RESULTS ?ON/OFF）

PS29 ?OFF （OBA ?TABLE ?CALIBRATION）

WSP

退出

透明模式下輸入DOBA命令查看新生成的OBA表，此時新的OBA表會保存在該次校準時創建的TML文件中

120 = ? -500 ? -500 ? -500 ? -500 ? -500 ? -500 ? -496 ? -496 ? -492 ? -488

130 = ? -484 ? -480 ? -472 ? -472 ? -464 ? -460 ? -456 ? -456 ? -452 ? -444

140 = ? -440 ? -440 ? -436 ? -432 ? -424 ? -420 ? -420 ? -416 ? -408 ? -400

150 = ? -396 ? -388 ? -380 ? -372 ? -368 ? -364 ? -356 ? -348 ? -344 ? -336

160 = ? -328 ? -320 ? -312 ? -308 ? -300 ? -296 ? -288 ? -280 ? -272 ? -268

170 = ? -260 ? -252 ? -248 ? -240 ? -232 ? -228 ? -220 ? -216 ? -208 ? -200

180 = ? -196 ? -192 ? -184 ? -180 ? -176 ? -168 ? -164 ? -160 ? -152 ? -148

190 = ? -144 ? -140 ? -136 ? -132 ? -128 ? -120 ? -116 ? -112 ? -112 ? -108

200 = ? -104 ? -100 ? ?-96 ? ?-96 ? ?-88 ? ?-88 ? ?-84 ? ?-80 ? ?-80 ? ?-76

210 = ? ?-72 ? ?-68 ? ?-68 ? ?-64 ? ?-64 ? ?-60 ? ?-60 ? ?-56 ? ?-56 ? ?-52

220 = ? ?-52 ? ?-48 ? ?-48 ? ?-48 ? ?-44 ? ?-44 ? ?-40 ? ?-40 ? ?-40 ? ?-36

230 = ? ?-36 ? ?-36 ? ?-32 ? ?-32 ? ?-32 ? ?-28 ? ?-28 ? ?-28 ? ?-28 ? ?-24

240 = ? ?-24 ? ?-24 ? ?-24 ? ?-24 ? ?-20 ? ?-20 ? ?-20 ? ?-20 ? ?-20 ? ?-16

250 = ? ?-16 ? ?-16 ? ?-16 ? ?-16 ? ?-12 ? ?-12 ? ? ?0 ? ? 12 ? ?12 ? ? 12

260 = ? ?16 ? ?16 ? ? 16 ? ? 16 ? ? 20 ? ? 20 ? ? 20 ? ? 20 ? ? 20 ? 20

270 = ? ? 20 ? ? 20 ? ? 24 ? ? 24 ? ? 24 ? ? 28 ? ? 28 ? ? 28 ? ? 32 ? ? 32

280 = ? ? 32 ? ? 32 ? ? 36 ? ? 36 ? ? 36 ? ? 36 ? ? 40 ? ? 40 ? ? 44 ? ? 44

290 = ? ? 48 ? ? 48 ? ? 48 ? ? 52 ? ? 52 ? ? 56 ? ? 56 ? ? 60 ? ? 60 ? ? 64

300 = ? ? 68 ? ? 68 ? ? 72 ? ? 76 ? ? 76 ? ? 80 ? ? 84 ? ? 88 ? ? 88 ? ? 92

310 = ? ? 96 ? ?100 ? ?104 ? ?108 ? ?112 ? ?116 ? ?120 ? ?120 ? ?128 ? ?132

320 = ? ?136 ? ?140 ? ?144 ? ?148 ? ?152 ? ?160 ? ?164 ? ?172 ? ?176 ? ?180

330 = ? ?188 ? ?192 ? ?200 ? ?204 ? ?208 ? ?216 ? ?224 ? ?228 ? ?236 ? ?244

340 = ? ?248 ? ?256 ? ?260 ? ?268 ? ?272 ? ?280 ? ?288 ? ?292 ? ?300 ? ?308

350 = ? ?316 ? ?324 ? ?328 ? ?332 ? ?340 ? ?348 ? ?356 ? ?356 ? ?364 ? ?372

360 = ? ?376 ? ?380 ? ?384 ? ?388 ? ?388 ? ?392 ? ?404 ? ?420 ? ?424 ? ?432

370 = ? ?436 ? ?440 ? ?440 ? ?444 ? ?452 ? ?456 ? ?456 ? ?460 ? ?464 ? ?472

380 = ? ?476 ? ?480 ? ?484 ? ?488 ? ?492 ?  496 ? ?496 ? ?500 ? ?500 ? ?500

將該OBA表打印出來

根據此OBA表，對系統內的OBA表進行修改：

系統內的OBA表位于C：/CMS/TMC目錄下，使用DOS文本編輯功能對CHANAOBA.TMC進行修改，修改之后保存。

三、加載新的OBA表：

建立 OBA表透明模式文件，在CHA進入透明模式時，選擇Logging On Enabled指令來源選擇File，加載新的CHANAOBA.TMC，點擊確定之后，系統自動更新之前運行的OBA表，更新結束時屏幕顯示

“Set Save initiated

Flash Prom Updated”

輸入：

WSP（新的參數存盤）

RE（通過軟件進行系統復位）

至此CHA的OBA表校準工作完成

在CHB上重復以上校準工作，可完成B通道的OBA校準工作。

四、結束語

本文主要針對雷神MK2系列二次監視雷達系統的單脈沖一致性監視及OBA表的自動校正功能及其機制進行了分析與探討。希望本文能對想深入了解單脈沖測角技術和OBA表工作原理的同行提供一些借鑒和幫助。

參考文獻

[1] Cossor System Manual for MSSR System 809373/000 for XUZHOU.

[2] 杜文一. 二次監視雷達. 中國民航學院