移动式空管二次雷达飞行校验方法研究

赵博

摘 要：近年来移动式二次雷达被越来越多的应用于解决临时性空管监视需求，其与传统的固定建站式二次雷达在飞行校验的方法上有所不同。文章根据移动雷达的特点，分析了移动雷达与固定雷达飞行校验方法的区别，提出了移动雷达航路航线覆盖校验的两种方法，并通过实际案例分析对如何实施移动雷达飞行校验进行了研究。

关键词：空管；移动雷达；飞行校验

中图分类号：TN95 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）28-0074-02

引言

为适应飞行量的快速增长，我国目前越来越多的管制空域通过实施雷达管制，提高空域流量。空管二次雷达的有效覆盖是实施雷达管制的前提条件。由于传统的固定建站式空管二次雷达受到建设成本、施工周期等因素的制约，近年来一种设站灵活、机动性强的移动式二次雷达被越来越多的应用于解决临时性的空管监视需求。飞行校验是空管二次雷达在投入运行前必须进行的检测工作，目的是通过校验飞机检查和评估二次雷达的探测性能和覆盖范围。刘彤[1]对一次、二次监视雷达飞行校验的飞行方案和校验报告进行了研究；王秋萍等[2]介绍了RAYTHEON二次雷达的飞行校验方法；吴德庆[3] 对飞行校验的管理方法进行了分析；我国民航部门也制定了相应的规则和标准[4-5]。综上，国内目前对空管二次雷达飞行校验方法的研究还仅限于传统的固定建站式空管二次雷达（下文简称“固定雷达”），对于移动式空管二次雷达（下文简称“移动雷达”）飞行校验方法尚无研究，本文即针对我国空管系统运行实际，对移动式空管二次雷达的飞行校验方法进行研究。

1 移动雷达的特点

一是運行具有间断性。固定雷达在设备交付后会立即投入运行，而移动雷达不一定会立即投入运行，一般情况是先由移动雷达所属的管理单位在移动雷达基地进行储存管理，当有临时性空管监视需求时，再将移动雷达调往该地使用。使用完毕后回归移动雷达基地储存，在下一个需求出现后再调拨新现场启用。

二是环境具有变化性。固定雷达建成后，场地环境一般保持不变，而移动雷达的场地环境会随着临时设站台址的变化而发生显著变化，从而导致雷达覆盖效果发生变化。

三是设站具有针对性。固定雷达在建设前要先根据空管监视需求进行长期规划，充分考虑各方面因素，尽量兼顾更多的管制需求，充分发挥投资效益。而移动雷达一般是为满足临时性需求，因此往往针对性较强，更多的是为满足某个特定的空域或特定的航路航线的空管监视信号覆盖需求。

2 移动雷达与固定雷达飞行校验方法区别分析

一是校验类别不同。固定雷达飞行校验分为投产校验和特殊校验，投产校验是在设备安装调试完毕后对设备探测性能和覆盖情况进行校验，特殊校验是在设备进行大修，尤其是更换或维修天线后对设备情况进行校验。移动雷达由于出厂后不会一直使用，且整个生命周期中会设置在不同的台址，有着不同的覆盖情况，故其飞行校验可分为出厂校验、临时台址投产校验和特殊校验。由于移动雷达会不定期更换使用单位，因此设备的大修可安排在撤离旧现场和调往新现场之间完成，特殊校验一般可利用临时台址投产校验同时完成。

二是校验科目不同。对于固定雷达飞行校验，无论是投产校验还是特殊校验，都应该严格按照中国民航的行业标准[5]所要求的全部科目执行。而对于移动雷达飞行校验，出厂校验和临时台址投产校验所选科目应区别对待，且都可根据实际需求对科目进行优化。出厂校验一般在移动雷达交付给用户单位之前在设备厂家完成，主要目的是对雷达的探测性能进行校验，而覆盖情况可以不用校验。因此只需完成垂直覆盖、水平覆盖、旁瓣抑制、A/C模式代码测试、紧急代码测试、顶空盲区、S模式校验等与雷达探测性能相关的科目。航路航线覆盖、定位点或覆盖点覆盖等与覆盖情况相关的科目可以不用校验。与出厂校验相反，临时台址投产校验主要目的是检验移动雷达设置在临时台址的信号覆盖情况，因此校验重点应为覆盖情况的校验，校验方案应重点关注航路航线覆盖、定位点或覆盖点覆盖。雷达探测性能的相关科目在出厂校验时已经测试过，可不作为重点，甚至可直接忽略。但是当移动雷达设备进行大修，临时台址投产校验兼顾特殊校验时，必须根据标准要求，完成全部科目的校验。

3 移动雷达航路航线覆盖校验的两种方法

3.1 阶梯飞行法

阶梯飞行法一般用于所校验的航路航线的走向为移动雷达覆盖范围的法线方向。阶梯飞行法可分为背台飞行和向台飞行两个阶段。如图1所示，在背台飞行阶段，校验飞机先保持一个校验高度平飞，目标消失时记录该高度层的信号覆盖边缘位置，飞机以最大上升率爬升至下一个校验高度保持平飞，以此类推，可校验出该航路航线在各高度的雷达覆盖范围。向台飞行方法与背台飞行方法类似，记录的是目标出现的位置。

3.2 往返高度变换法

往返高度变换法一般用于所校验的航路航线的走向为移动雷达覆盖范围的切线方向。如图2所示，执行往返高度变换法对航路航线进行校验时，校验飞机在同一段航路航线做不同高度层的往返飞行。记录每个校验高度目标出现和消失的位置，可校验出该航路航线在各高度的雷达覆盖范围。

4 应用案例

4.1 校验需求分析

如图3所示，AB和CD为两条民航航线，其中AB段为300公里，CD段为200公里，该航线所在空域空管二次雷达信号覆盖能力较差，仅能覆盖9800米以上高空，因此管制方式为程序管制。由于该空域飞行流量快速增长，为尽快提高空域利用率，加速飞行流量，需通过临时设置移动雷达以解决固定雷达建成之前的管制监视需求。移动雷达设置在O点，本次移动雷达的飞行校验为临时台址投产校验，由于出厂校验时已对雷达探测性能做了检验，故可省去A/C模式代码测试、紧急代码测试等基于雷达已验证性能的测试，由于该雷达主要服务于航线，故可省去顶空盲区测试。综合分析，该移动雷达飞行校验科目为：垂直覆盖、航路航线覆盖、定位点或覆盖点覆盖、水平覆盖、旁瓣抑制、S模式校验。在对AB航线进行飞行校验时可采用阶梯飞行法，在对CD航线进行飞行校验时可采取往返高度变换法。endprint

4.2 校验方案

如图3所示，该移动雷达的校验方案步骤如下：

（1）设置初始移动雷达工作在A通道，启用A/C模式。校验飞机从机场起飞，迅速上升到4200米，至A点后沿AB航线保持高度飞行。在探测不到目标后，记录关键位置点数据，以最大上升率爬升至6000米保持高度飞行。

（2）如校验飞机到达B点前目标消失，记录关键位置点数据。以最大上升率爬升至6600米保持高度飞行至B点，转向南沿BC航线保持6600米高度飞行，在探测不到目标后，记录关键位置点数据。如校验飞机到达B点前目标未消失，至B转向南沿BC航线以最大上升率爬升至6600米保持高度飞行，在探测不到目标后，记录关键位置点数据。

（3）到达C点后掉头向北，保持6600米高度沿CD航线飞行，在目标出现和目标消失时，分别记录关键位置点数据。

（4）到达D点后掉头向南，沿DC航线以最大上升率爬升至7200米高度保持飞行。在目标出现和目标消失时，分别记录关键位置点数据。

（5）到达C点后掉头向北，沿CD航线以最大上升率爬升至7800米高度保持飞行。在目标出现和目标消失时，分别记录关键位置点数据。

（6）到达D点后掉头向南，雷达切换至B通道，沿DC航线保持7800米高度飞行，在目标出现时，记录关键位置点数据。至B点后转向沿BA航线飞行，以最大下降率下降至3600米高度保持飞行。在目标出现时，记录关键位置点数据。

（7）在到达A点前，转向移动雷达台址O点飞行。飞至距雷达30公里距离时，以最大飞行速度，绕雷达顺时针做一圈切线圆周飞行，对水平覆盖和旁瓣抑制科目进行检测。完成圆周飞行后，返回机场降落。

（8）将移动雷达设置为S模式，重复以上步骤进行S模式科目校验。

4.3 校验结论

根据以上方案进行了实际飞行校验，结论如下：在A/C模式和S模式工作状态下，移动雷达在AB航线上，3600米高度覆盖边缘距移动雷达230公里；4200米高度覆盖边缘约距移动雷达280公里；6000米高度可全线覆盖。移动雷达在CD航线上：6600米高度可覆盖从C点至距D点50公里航段；7200米高度可覆盖從C点至距D点20公里航段；7800米高度可全线覆盖。移动雷达旁瓣抑制功能良好。综上，移动雷达设置后AB航线可在6000米以上高度层实施雷达管制，CD航线可在7800米以上高度层实施雷达管制。

5 结束语

由于移动雷达所固有的特点，其与固定雷达在飞行校验方法上有所区别，移动雷达出厂校验时的重点为雷达探测性能校验，临时台址投产校验时的重点为雷达覆盖情况校验。在实际工作中应根据具体的管制需求确定必要的校验科目，并根据管制部门关心的重点航路航线灵活的选用阶梯飞行法和往返高度变换法进行雷达信号覆盖范围校验。

参考文献：

[1]刘彤.一次、二次监视雷达的飞行校验[J].空中交通管理，2003，05：40-46.

[2]王秋萍.RAYTHEON二次雷达的飞行校验[J].空中交通管理，2004，03：62-63.

[3]吴德庆.地区空管局如何加强飞行校验管理[J].空中交通管理，2008，09：47-48.

[4]中国民用航空局.民用航空通信导航监视设备飞行校验管理规则[Z].CCAR-86.

[5]民用航空飞行校验技术要求 雷达[Z].MH/T4032-2011.endprint