有效測算周圍建筑對空管二次雷達影響方法分析

王冬冬

摘 要：通過安徽空管分局所轄新橋機場的INDRA二次雷達周邊正在建設的住房安置點的規(guī)劃，經過數據分析及引用現行的民航法律法規(guī)，證明原規(guī)劃對雷達覆蓋有一定影響的案例。

二次雷達是空中交通管制領域極其重要的監(jiān)視設備，其工作性能的發(fā)揮與周圍的電磁環(huán)境密切相關。為保證所轄的二次雷達安全運行，常常需要對周圍的場地環(huán)境進行分析和評估。使用社會上常用的Google earth軟件，規(guī)劃所提供的WGS-84坐標以及引用現行的民航法律法規(guī)，經過計算，確定在建的建筑對已經建成的二次雷達覆蓋的影響，由于相應的坐標數據具有一定的保密性，所以研究中不具體列出對應的坐標。

據此，提供一種快捷簡便的方法判斷建筑物對空管二次雷達覆蓋是否造成影響。計算的結果，已經將在建建筑的規(guī)劃對所轄空管二次雷達造成影響的問題反應給該區(qū)域的建設發(fā)展局。目前，相關部門已經調整了規(guī)劃。

關鍵詞：二次雷達;WGS-84坐標;海拔高度;垂直遮蔽角

中圖分類號：TB 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.01.092

本文是根據具體案例來分析，所以我們先了解下背景資料。安徽省合肥市新橋機場本地有兩部雷達，一部是位于機場外的INDRA IRS-20MP/L型S模式二次雷達，另一部是位于機場內的THALES二次雷達，在離機場中心點大約8公里處的高劉鎮(zhèn)正在建設一處住房安置點，根據安置點的規(guī)劃，我們需要對規(guī)劃建筑是否會對雷達的覆蓋造成影響作出計算判斷，并將所得的結果反饋本地規(guī)劃部門。

雷達的覆蓋是否被建筑物影響，我們需要知道什么是遮蔽角。在《民用航空通信導航監(jiān)視臺（站）設置場地規(guī)范 第2部分：監(jiān)視》中對遮蔽角有如下定義：以監(jiān)視設備天線中心點和該點所在水平面為基準，在該監(jiān)視設備無線電信號收發(fā)作用區(qū)域內收障礙物遮蔽所形成的水平和垂直張角，即水平遮蔽角和垂直遮蔽角。

根據雷達遮蔽角計算所需的數據，所以本文的開篇我們需要有INDRA S模式二次雷達站的具體天線海拔高度為91.75m，THALES雷達站的天線海拔高度：90m。

根據已知雷達站的坐標信息和提供的在建安置點三期項目建筑物坐標信息，距離機場最近的建筑為1#樓，項目最高點為7#樓，85國家高程為111.00米，分別標注在Google Earth地圖上，具體顯示如圖1所示。（其中7#、8#、12#、14#、15#、18#樓共6處建筑85國家高程超過110米，特用紅色標出）。

首先我們在Google earth中分別選取距離雷達站最近的1#樓和最遠的29#樓進行測量析。測量1#樓、29#樓與雷達站的直線距離和方位。

由圖2和圖3得1#、29#樓與INDRA雷達站的距離、方位，如表1。

根據《民用航空通信導航監(jiān)視臺（站）設置場地規(guī)范 第2部分：監(jiān)視》中，附錄C雷達臺站場地保護區(qū)遮蔽限制要求。

根據規(guī)范當垂直遮蔽角和水平遮蔽角同時超過允許范圍時，認為不滿足雷達臺站的場地保護要求。所以對新橋INDRA雷達站的影響分析，我們分為垂直遮蔽分析和水平遮蔽分析兩部分：

（1）垂直遮蔽分析：根據提供的坐標位置，經過測算，在不考慮水平遮蔽的情況下，雷達限制高度如表3所示。

因最遠的29#樓國家高程限高為108.65m，而項目中的7#、8#、12#、14#、15#、18#樓共6處建筑85國家高程均超過110米，下面著重對這6處建筑進行分析。

類似圖2和圖3，由Google earth軟件測量出項目中的7#、8#、12#、14#、15#、18#樓共6處建筑樓到INDRA雷達站的距離和方位如表4。

經過測算，其超高如表5所示。

由上表可以看出，7#、8#、12#、14#、15#、18#樓均超出新橋INDRA雷達限制高度，所以這6處建筑樓均不符合垂直遮蔽的要求。

（2）水平遮蔽分析：因高劉安置點三期項目有6處超出新橋INDRA雷達限制，水平遮蔽角可用測量新橋INDRA雷達到該片建筑物兩端（7-8#樓和14-15#樓）的方位相減法，得出該片建筑物對INDRA雷達的水平遮蔽角，如圖5所示。

測得7#-15#樓相對新橋INDRA雷達位于15°方位范圍內，其水平遮蔽角為1.73°，不滿足雷達站場地設置規(guī)范中的障礙物水平遮蔽不大于1.5°要求。

由此可看出該安置點提供的29處建筑坐標數據中，有6處超高，不滿足雷達站場地設置規(guī)范中的障礙物垂直遮蔽要求。

下面我們再用同樣的方法，測算下該安置點對新橋THALES雷達站的影響分析。

（1）垂直遮蔽分析：選取1#樓進行測量分析。

根據提供的材料，最高的7#樓建筑85國家高程為111.00米，低于新橋THALES雷達限高，符合雷達站場地設置規(guī)范中的障礙物垂直遮蔽要求。

（2）水平遮蔽分析：因高劉安置點三期項目建筑對無垂直遮蔽影響，已滿足雷達站場地設置規(guī)范中的障礙物垂直遮蔽要求，故無需再對新橋THALES雷達進行水平遮蔽分析。

綜上，依據該區(qū)域建設發(fā)展局提供的數據，我們通過計算，其中7#、8#、12#、14#、15#、18#樓共6處建筑限高均超高，不滿足雷達站場地設置規(guī)范中的障礙物水平遮蔽和垂直遮蔽要求，其他地塊符合雷達站場地設置規(guī)范。

參考文獻

[1]民用航空通信導航監(jiān)視臺（站）設置場地規(guī)范 第2部分：監(jiān)視（MH/T 4003.2-2014）[S].

[2]對空情報雷達站電磁環(huán)境防護要求（GB 13618-92）[S].