雷神雷达反射文件制作的分析

冯慧

摘 要：二次雷达假目标的产生主要有以下几方面的原因：异步串扰、绕环、同步串扰、反射。本文只讨论由反射引起的假目标的原理和解决方案。反射是指在天线主波束内存在大的固定发射物（如移动、联通的信号塔、高压电线塔、楼房、大型广告牌）或则是移动的反射物（如高速公路上的大型货车、机场的飞机）时，会产生反射，雷达的询问和应答都会产生假目标，由反射产生的假目标通常出现在比真实目标更远的位置。对于二次雷达来说，做到完全抑制所有的假目标是不可能的，性能再好的雷达，在显示终端也会出现假目标，我们只能通过对雷达参数的调校，抑制大部分的假目标。

关键词：雷神二次雷达；反射文件；CMS

中图分类号：TN959 文献标识码：A

一、雷神对反射目标的认定

雷神二次雷达在录取器中采用了一些特殊的方法来认定反射目标，这些方法有區域加权、信号强度检测、航迹历史检测、应答对称性检测等，每一种方法均是针对反射目标的特点来认定反射目标的。

当目标具有以下特性时，认为可能是假目标，称为可疑的目标报告，需要进行测试：

1.与已存在的航迹不相关。

2.与已存在的航迹相关，但系统不能确定与该航迹真伪。

3.与已存在的航迹相关，但该航迹外推航迹。

雷神雷达首先将怀疑的目标与预先建立的反射航迹文件进行相关，如果没有与之相关的航迹文件，则目标是真的，新的航迹开始；如果相关的话，则进入下一级测试，测试目标的二次代码、高度、距离与反射航迹是否相关，如果都不相关，则认定航迹是真的。如果相关地进行区域测试，测试是通过已知的反射面来检查真实目标与反射目标的几何关系，然后给出距离和区域的权重。最后雷达通过上述测试进行权重的累加，共有5项：信号强度测试、航迹历史测试、目标对称性测试、潜在反射测试、绕环测试，从而判定一个目标是否是反射目标，如果这个系统认定这个目标是反射目标，则将它加入到动态反射文件中。

二、反射面参数的计算原理

在雷神雷达的反射文件统计数据中，统计的都是反射面的参数，比如：反射面的起始角度、结束角度、反射面的距离、反射面自己的方向（用角度来表示）等信息。那么这个反射面的参数是如何计算出来的？据我们所知，雷达基本的功能是探测飞机的位置，雷达可以知道飞机距离雷达站的方位和距离，而反射面的那些参数正是根据这个计算出来的。如图1所示的雷达反射原理图。

有两种经典的反射目标：反射目标1，雷达的询问被反射到飞机应答机，飞机给出应答，造成假目标；反射目标2，飞机的应答被反射回雷达，造成假目标。由于雷达确定反射面的参数的原理相同，下面我们只分析一种情况下（反射目标2），雷达确定发射面参数的方法。由图2我们可以看到雷达到反射物的距离为b，到真实目标的距离为a，雷达到假目标的距离为a+b+c，现在雷达可以计算出a+b+c和a的值，然后用假目标的角度减去真实目标的角度即可得到a、b的夹角，利用三角形余弦定理，即可得到雷达到反射物的距离，而雷神雷达在日常运行中使用动态反射射面的起始角度和终止角度即是这个反射物产生的假目标的角度，雷达通过多次对同一反射面的反射目标的统计，就可以得到这个反射物的所有参数。

三、通过添加固定反射面文件来减少雷达的反射目标。

反射文件和固定反射文件两种反射文件。其中固定反射文件和动态反射文件分别可以存储64个反射面文件。其中动态反射文件又分为当前动态反射文件和过去动态反射文件。当前动态反射文件是指数据采集时间段（这个数据采集时间段也可以理解为当前动态文件的刷新时间，系统默认为120min）内存在的动态反射面文件，过去动态反射文件是由超过数据采集时间的当前动态反射文件转变的，超过一定时间，过去动态反射文件会自动删除反射文件的。这个数据采集时间段可以通过动态参数DP 47来设置，可以设为从15min～120min，如果雷达站附近发射面特别多的话，可以将这个时间设置小，这样的话雷达系统的当前发射面文件夹的刷新率变大，可以处理更多的发射面。而固定反射文件是技术人员根据雷神雷达记录的当前动态反射文件统计出来的反射面，经过计算添加到录取器的，添加固定反射文件的意义在于：当雷达周边发射面很多的时候，发射面不会在当前动态文件中超过40个。

在制作反射文件的过程中，需要用到动态处理开关PS 156和PS 157，PS 156（Build Reflector），PS 157（Combine Reflector On Dump）。PS 156这个开关在ON的时候，当前动态文件（current reflector）不会交换到非当前动态文件（non-reflector）中，这个功能可以保证雷神雷达超过720min记录发生多次的反射面；PS 157这个开关在ON的时候，雷神雷达会将相似的发射面统计到一起，比如距离为1.02nm和1nm个反射物就会被视为一个反射物。雷达处理反射物的过程如图3所示。

雷神雷达添加固定反射文件需要经过以下程序：

1.以CONTROLLER登录，选择一个通道，将其由OPERATION模式变为MATAINTANCE模式，然后进入到TRANSPARENT模式下，输入DR ON，PS156 ON，PS157 ON，退出透明模式，将该通道切换回OPERATION模式下，对另外一个通道执行相同的操作。

2.之后每隔几个小时，登录到TRANSPARENT下，输入DAR（显示所有反射物）查看反射物的统计情况。

3.我们观察当前动态反射文件（CURRENT DYNAMIC REFLECTORS）下的目标统计，将反射次数（HITS）多的反射物的参数记录下来（一般情况下反射次数会达到几十个、几百个或则上千个，完全没必要按照说明书上说的大于4个就添加为固定反射物）。

4.对相似的反射物进行合并，对它们的参数做如下计算：距离值就取平均值，初始方位减去0.25度，结束方位加0.25度，反射物的方向也取平均值。

5.得到反射物的数据后，在雷达的TRANSPARENT模式下，使用命令AFR=“距离起始方位终止方位反射物方向”添加固定反射物，然后输入WSP，重启录取器，即完成固定反射物的添加。也可以退出到DOS下，在C：/CMS/TMC下找到REF.TMC，直接编辑REF.TMC文件来添加固定反射物，添加完后，登录到CMS，重新上传REF.TMC文件。

结语

最近几年城市发展很快，高楼大厦越来越高，雷达站周边的发射物也就多了起来，这就需要我们技术人员时刻关注雷达的运行状态，当出现因反射出现的假目标越来越多的情况时，要通过上述方法为雷达添加固定反射物文件，以保证雷达的正常工作。

参考文献

[1]王庆军，马玉明.雷神雷达产生假目标的案例分析[J].空中交通管理，2009（9）：36-37.

[2]邬伟伟.二次雷达假目标的产生和抑制[J].科技传播，2014（11）：127-128.