基于Indra雷达的航管二次雷达数据应用软件开发方法研究

冯超

【摘要】 为了精确分析航管二次雷达在出现假目标、信号质量低等问题时的具体原因，本文对二次雷达数据在ATC网络中的传输方式进行研究。

【关键词】 二次雷达 数据解析 ASTERIX Socket

随着我国民航事业发展，空中交通管制方式已经由传统的程序管制过渡到雷达管制，航管二次雷达也取代一次雷达在雷达管制中扮演越来越重要的角色。

但是在雷达信号出现质量问题时，维护人员往往通过回放录像等直观方式查找原因，没有具体数据作为分析依据。因此，在雷达信号呈现给管制员使用之前对雷达信号进行监控和分析显得尤为重要。

一、二次雷达数据格式解析

ASTERIX（All Purpose Structured Eurocontrol Surveillance Information Exchange）是国际民航组织为了监视数据在ATC（Air Traffic Control）系统中各处理器之间进行传输而制定的标准，它属于OSI网络结构中的应用层协议。

通过ASTERIX对雷达数据进行解析，可以得到航班号，飞行器飞行速度，飞行器位置，UTC时间等等所有航班相关信息。

1、CAT字段标识数据的类型，航管二次雷达数据主要分为四种类型，即CAT01、CAT02、CAT48、CAT34，每一种类型都对应一种解析规则。

2、LEN字段标识整个Data Block的字节长度。

3、FSPEC（Field Specification）字段最为重要，是Record数据项的目录索引，它的每一位与Record中的Data Item数据项相对应，表示对应数据项的有或无，如为“1”则对应的数据项存在，如为“0”则对应的数据项不存在。在四种数据类型解析标准中均有解析FSPEC与Data Item对应关系的UAP（User Application Profile）表格。

根据UAP表格对应查找相应的数据项，再根据每一个数据项Data Item的具体解析方法就可以得到航班相关的具体信息。

二、二次雷达数据解析软件结构

本文根据ASTERIX标准，结合二次雷达数据传输特点所设计的二次雷达数据解析软件结构框图如图1所示。

为了得到网络数据中的二次雷达数据，还需要对其网络传输协议进行解析。

通常有两种方式来捕获雷达设备终端传输的数据，一种是在雷达设备终端通过串口传输获得，通过这种方式获得的是OSI网络结构中的数据链路层数据，其对应的网络协议为HDLC；

另一种获取雷达数据的方式是通过以太网传输的数据，通过这种方式获得的是OSI网络结构中的传输层数据，其对应的网络协议为UDP。

之后再根据不同传输方式和传输协议进行解析，最终得到二次雷达数据。

最后根据ASTERIX协议再对二次雷达数据进行解析，获得航班相关的所有信息，并根据所设计的应用软件功能提取相关信息进行图形或者文字显示。

三、Indra二次雷达数据解析软件

本文应用C#语言和Socket，结合Indra二次雷达，软件界面分为三个部分，包括二次雷达数据网络属性信息、雷达十六进制原始数据和二进制原始数据流以及经过解析后的各数据包包含的相关航班信息。

通过此款软件，再配合航行录像文件，就可以对航班飞行过程雷达在某一时刻发生假目标，目标丢失等常见故障进行数据层面的分析。

四、总结

本文通过对航管二次雷达数据传输流程进行分析，提出了开发二次雷达数据解析及应用等功能软件的方法，并实现了基于Indra二次雷达数据解析软件。

对二次雷达应用软件开发和雷达维护具有重要实用意义和参考价值。

并且，本文编写软件只涉及到对雷达数据文字显示方面的功能模块，后续工作将在此基础上进行图形图像显示功能方面的扩展和研究。

参 考 文 献

[1]Eurocontrol Standard Document For Surveillance Data Exchange，Patr 4：Category 048，Transmission of Monoradar Target Reports[Z].

[2]徐炎祥，张尉.二次雷达原理[M].国防工业出版社，2009