場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹

1、場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)概述場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)概述 2010年8月場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱o雷達(dá)原理 o上海機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)簡(jiǎn)介o雷達(dá)頭部分概述o自動(dòng)化系統(tǒng)部分概述場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 雷達(dá)原理雷達(dá)原理oRADAR (雷達(dá))一詞是Radio Detection And Ranging的縮寫(xiě)，意思是以無(wú)線電波探測(cè)及測(cè)距。它利用電磁波探測(cè)目標(biāo)的電子設(shè)備，發(fā)射電磁波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)至雷達(dá)的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。 o雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的過(guò)程是：雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的過(guò)程是：雷達(dá)發(fā)射機(jī)向空間發(fā)射電磁波，電磁波遇到空中目標(biāo)的反射后，一小部分能量被反射回接收

2、機(jī)，地面雷達(dá)站接收到從目標(biāo)反射回來(lái)的回波信號(hào)，如果它超過(guò)一定的門(mén)限電壓值，那就稱為探測(cè)到了或是發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)，通過(guò)雷達(dá)接收機(jī)將這部分回波加以放大后將射頻信息轉(zhuǎn)化為視頻或數(shù)字信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理后，最終顯示出所需要的目標(biāo)信息。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 雷達(dá)主要組成雷達(dá)主要組成o脈沖調(diào)制雷達(dá)的主要組成包括發(fā)射機(jī)、脈沖調(diào)制器、收發(fā)開(kāi)關(guān)、天線、接收機(jī)、顯示器和定時(shí)器等部分。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 雷達(dá)主要組成雷達(dá)主要組成o發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī) 它可以是一個(gè)磁控管振蕩器。這是微波雷達(dá)發(fā)射機(jī)早期的方式，簡(jiǎn)單的雷達(dá)仍在沿用?，F(xiàn)代的高性能雷達(dá)要求有相干信號(hào)和高的頻率穩(wěn)定度。因此就需要用晶體振蕩器作為穩(wěn)定頻率源，并通過(guò)倍頻功率

3、放大鏈得到所需的相干性、穩(wěn)定度和功率。o脈沖調(diào)制器脈沖調(diào)制器 它產(chǎn)生供發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)用的調(diào)制脈沖。它必須具有發(fā)射高頻脈沖所需要的脈沖寬度，并提供開(kāi)關(guān)發(fā)射管所需的調(diào)制能量。o收發(fā)開(kāi)關(guān)收發(fā)開(kāi)關(guān) 它在發(fā)射脈沖時(shí)切斷接收支路，盡量減少漏入接收支路的發(fā)射脈沖能量；當(dāng)發(fā)射脈沖結(jié)束時(shí)斷開(kāi)發(fā)射支路，由天線接收的回波信號(hào)經(jīng)收發(fā)開(kāi)關(guān)全部進(jìn)入接收支路。o天線天線 雷達(dá)要有很高的目標(biāo)定向精度，這就要求天線具有窄的波束。搜索目標(biāo)時(shí)，天線波束對(duì)一定的空域進(jìn)行掃描。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 雷達(dá)主要組成雷達(dá)主要組成o接收機(jī)接收機(jī) 一般采用超外差式。在接收機(jī)的前端有一個(gè)低噪聲高頻放大級(jí)。放大后的載頻信號(hào)和本振信號(hào)混頻成中頻信號(hào)。模擬式信

4、號(hào)處理（如脈沖壓縮和動(dòng)目標(biāo)顯示等）在中頻放大級(jí)進(jìn)行，然后檢波并將目標(biāo)信號(hào)輸至顯示器。o顯示器顯示器 顯示器除了可以直接顯示由雷達(dá)接收機(jī)輸出的原始視頻外，還可以顯示經(jīng)過(guò)處理的信息。由自動(dòng)檢測(cè)和跟蹤設(shè)備先將收到的原始視頻信號(hào)（接收機(jī)或信號(hào)處理機(jī)輸出）按距離和方位分辨單元后分別積累，而后經(jīng)門(mén)限檢測(cè)，取出較強(qiáng)的回波信號(hào)而消去大部分噪聲，對(duì)門(mén)限檢測(cè)后的每個(gè)目標(biāo)建立航跡跟蹤，最后，按照需要，將經(jīng)過(guò)上述處理的回波信號(hào)加到終端顯示器去。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 上海機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)簡(jiǎn)介上海機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)簡(jiǎn)介o場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)簡(jiǎn)介o場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)設(shè)備概述 o場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)的主要功能和用途 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)簡(jiǎn)介場(chǎng)

5、面監(jiān)視系統(tǒng)簡(jiǎn)介o浦東和虹橋的這兩套場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)都是從荷蘭引進(jìn)的設(shè)備，該系統(tǒng)是由荷蘭交通技術(shù)研究所HITT 開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的新一代機(jī)場(chǎng)場(chǎng)坪區(qū)域雷達(dá)管制系統(tǒng)，這兩套系統(tǒng)在天線以及雷達(dá)頭部分差別比較大，而在終端結(jié)構(gòu)以及信號(hào)處理流程上大致相同。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)的使用為機(jī)場(chǎng)提供了安全服務(wù)，使機(jī)場(chǎng)通航能力增強(qiáng)，同時(shí)也有效減少了機(jī)場(chǎng)的擁擠，提高效率，在國(guó)際大型機(jī)場(chǎng)中場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)得到了廣泛的應(yīng)用。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)簡(jiǎn)介場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)簡(jiǎn)介o場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)是空中交通管制系統(tǒng)的重要組成部分之一，它把計(jì)算機(jī)、雷達(dá)、通信設(shè)備等先進(jìn)的電子設(shè)備綜合利用到空中交通管制方面的一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為核心、實(shí)現(xiàn)了對(duì)雷達(dá)、

6、飛行計(jì)劃、氣象、人機(jī)對(duì)話等信息的自動(dòng)化處理，為管制員提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的飛行情報(bào)和管制參數(shù)，從而大大提高了空域的利用率，增強(qiáng)了空中飛行安全，減輕了管制人員的工作負(fù)擔(dān)。o此系統(tǒng)有兩大主要功能，分別是監(jiān)視和控制。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)設(shè)備概述場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)設(shè)備概述o天線部分： 浦東：Easat圓極化天線，天線是拋物面反射天線，長(zhǎng)5.5米，寬0.5米，天線離地面高度105米，天線盲區(qū)范圍250米。 o 虹橋：21英尺（6.56米）圓極化反余割平方37dB裂縫式天線。東場(chǎng)監(jiān)天線位于華東空管局培訓(xùn)中心西側(cè)。西場(chǎng)監(jiān)天線位于西區(qū)綜合業(yè)務(wù)樓樓頂。 o雷達(dá)頭部分： 浦東：Terma X BAND雙頻冗余雷達(dá)

7、頭：雷達(dá)由兩部收發(fā)機(jī)構(gòu)成，同時(shí)工 作在不同的載波頻率上，分別是9170兆赫、9438兆赫，都為x-band，電磁 波發(fā)射元件是磁控管，脈沖重復(fù)頻率是8kHz，脈沖峰值功率25-30kW，脈沖平 均功率810W。o 虹橋：Terma X BAND雙頻雙冗余雷達(dá)頭，帶有頻率分級(jí)功能，東場(chǎng)監(jiān)西場(chǎng)監(jiān)各一套。雷達(dá)頭分成兩個(gè)獨(dú)立的通道，分別為RXTX#1與RXTX#2，每個(gè)通道由兩部收發(fā)機(jī)構(gòu)成，同時(shí)工作在不同的載波頻率上，分別是9170兆赫、9438兆赫，都為x-band，當(dāng)一個(gè)通道在工作狀態(tài)時(shí)，另一個(gè)通道處于熱備份狀態(tài)，與浦東的雷達(dá)頭設(shè)備相比，相當(dāng)于多了一倍的冗余，而且硬件更加模塊化，在接下來(lái)的介紹中會(huì)

8、詳細(xì)闡述。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)設(shè)備概述場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)設(shè)備概述雙頻冗余雷達(dá)頭 雙頻雙冗余雷達(dá)頭 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)設(shè)備概述場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)設(shè)備概述o雷達(dá)終端部分： 浦東：HITT雷達(dá)終端處理系統(tǒng)：CMSP監(jiān)視控制系統(tǒng)（2臺(tái)）、CTP 中央處理系統(tǒng)（2臺(tái)）、DP席位顯示處理系統(tǒng)（塔臺(tái)3臺(tái)，站坪樓1臺(tái)，機(jī)房?jī)?nèi)1臺(tái) 共5臺(tái)）、RDP雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（2臺(tái)）、RRP數(shù)據(jù)回放系統(tǒng)（2臺(tái)）、IP接口處 理系統(tǒng)（2臺(tái)）。 虹橋：HITT雷達(dá)終端處理系統(tǒng)：CMSP監(jiān)視控制系統(tǒng)（2臺(tái)）、CTP綜合航跡處理系統(tǒng)（2臺(tái)）、DP席位顯示處理系統(tǒng)（塔臺(tái)5臺(tái)，站坪樓1臺(tái)，機(jī)房?jī)?nèi)2臺(tái)，ACC區(qū)域管制中心1臺(tái)

9、（現(xiàn)放在塔臺(tái)機(jī)房?jī)?nèi)），塔臺(tái)11樓1臺(tái)，北面THALES雷達(dá)機(jī)房?jī)?nèi)1臺(tái)，總共11臺(tái)）、RDP雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（4臺(tái)，東西場(chǎng)監(jiān)各兩臺(tái)）、RRP數(shù)據(jù)回放系統(tǒng)（2臺(tái)）、IP接口處理系統(tǒng)（2臺(tái)）。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)的主要功能和用途場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)的主要功能和用途 o向管制人員提供跑道、機(jī)坪、滑行道、停機(jī)橋位等需要監(jiān)視關(guān)心的區(qū)域中的飛機(jī)、車(chē)輛等物體的位置、大小、速度等信息。 o對(duì)于跑道（滑行道）上的飛機(jī)、車(chē)輛等物體可以預(yù)判有無(wú)碰撞發(fā)聲，并向管制員發(fā) 出告警o能夠?qū)ο到y(tǒng)中的飛機(jī)、車(chē)輛進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)掛上識(shí)別標(biāo)牌。o可以提供全天候晝夜連續(xù)的場(chǎng)面情況監(jiān)視。o場(chǎng)面監(jiān)視系統(tǒng)可以引接的信號(hào)有場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)、

10、空域監(jiān)視雷達(dá)、飛行計(jì)劃信息、車(chē)載應(yīng)答器系統(tǒng)、停機(jī)坪橋位信息系統(tǒng)等，并將收到的信息與目標(biāo)作統(tǒng)一的融合處理。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 雷達(dá)頭部分概述雷達(dá)頭部分概述o系統(tǒng)組成o頻率分級(jí)o收發(fā)機(jī)部分設(shè)備概述o天線控制和開(kāi)關(guān)單元場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成o場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)的雷達(dá)頭部分主要由天線系統(tǒng)和收發(fā)機(jī)系統(tǒng)組成。o兩套獨(dú)立并且都帶有頻率分級(jí)功能的收發(fā)機(jī)，提供了一個(gè)全冗余的收發(fā)機(jī)子系統(tǒng)。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 頻率分集頻率分集o分集接收就是采用兩種或兩種以上的不同的方法接收同一信號(hào)，以減少衰減帶來(lái)的影響，是一種有效的抗衰落的措施。其基本思想是將接收到的信號(hào)分成多路的獨(dú)立不相關(guān)信號(hào)，然后將這些不同能量的信號(hào)按不同的

11、規(guī)則合并起來(lái)。 o頻率分集是指在兩個(gè)不同頻率上的順序傳送。采用頻率分集處理技術(shù)可以處理幅度衰落，減少了目標(biāo)的不連續(xù)性和垂直波束的影響, 對(duì)目標(biāo)形狀的顯示和穩(wěn)定性也是非常好的。采用頻率分集所獲得的性能改善是非常顯著的, 并且, 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)運(yùn)行在頻率分集方式比運(yùn)行在單頻率方式具有更好的探測(cè)性能。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 頻率分集頻率分集oTERMA系統(tǒng)使用了“真頻率分集”，這表示：l在每個(gè)脈沖重復(fù)周期內(nèi)，目標(biāo)被兩個(gè)脈沖同時(shí)發(fā)射到。在交互頻率 下，這個(gè)概念比接收或者發(fā)射一個(gè)頻率更為優(yōu)良。 l接收機(jī)有著足夠的動(dòng)態(tài)范圍，處理來(lái)自各類大小目標(biāo)的不同信號(hào)。在 各種天氣因素下，能夠提供清晰的雷達(dá)圖像，避免了脈沖的延

12、伸，改 善了對(duì)雜波的分辨度，將需要的目標(biāo)和雜波區(qū)分開(kāi)。l雷達(dá)的靈敏度與實(shí)際的雜波等級(jí)相匹配，在所有范圍及方向上提供最 合適的監(jiān)測(cè)。l在合理的運(yùn)算法則下，各種速度的目標(biāo)被最優(yōu)化，避免丟失快速目標(biāo)。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 收發(fā)機(jī)部分設(shè)備概述收發(fā)機(jī)部分設(shè)備概述o收發(fā)機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)：收發(fā)機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)：n工作頻率：9.17GHz9.44GHzn峰值功率：25 OR 30KWn波段：X-BANDn脈沖寬度：40ns+/-10%n重復(fù)頻率PRF：8000Hz 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 A1A2/A3 A4A12A13A15A17A20A21A22A23 A24 A25浦東場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)頭浦東場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)頭轉(zhuǎn)至虹橋場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)轉(zhuǎn)至虹橋

13、場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)頭部分頭部分場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 集成低噪聲接收機(jī)（集成低噪聲接收機(jī)（A1） o接收目標(biāo)信號(hào)回波，信號(hào)從環(huán)行器出來(lái)經(jīng)過(guò)到3級(jí)固態(tài)限幅器，再送至2級(jí)低噪聲放大，然后跟由自動(dòng)頻率控制的本振頻率混頻后送到帶通濾波器，產(chǎn)生兩路視頻和一路100MHz的噪聲。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 調(diào)制器組合（調(diào)制器組合（A2/A4）和脈沖分析組件）和脈沖分析組件（A3） o通過(guò)各觸發(fā)信號(hào)控制充放電過(guò)程；通過(guò)脈沖形成網(wǎng)絡(luò)PFN的充放電過(guò)程，得到一個(gè)-8KV/8A的電壓送到磁控管。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 噪聲因子及功率計(jì)（噪聲因子及功率計(jì)（A12） o機(jī)內(nèi)計(jì)量監(jiān)控：正向功率；反射功率；噪聲因子。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 內(nèi)部接口組件（內(nèi)

14、部接口組件（A13） o 產(chǎn)生STC曲線的輸出；AFC延時(shí)的調(diào)節(jié)；各觸發(fā)信號(hào)的緩沖作用。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 分集控制器（分集控制器（A15） o本機(jī)的LIN/LOG視頻一路送至另一收發(fā)通道，另一路經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，/4Retimer處理后和另一通道的視頻（同樣也經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換，/4Retimer處理后）送至分集結(jié)合器處理。一路經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，還原成模擬視頻；另一路和B觸發(fā)（T0經(jīng)觸發(fā)產(chǎn)生器產(chǎn)生的）結(jié)合成一個(gè)8位數(shù)字視頻+B觸發(fā)；T0觸發(fā)經(jīng)觸發(fā)產(chǎn)生器產(chǎn)生的B觸發(fā)直接送到底板。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 雷達(dá)信號(hào)分配板（雷達(dá)信號(hào)分配板（A17） o 分配3路觸發(fā)，視頻和方位增量；選擇視頻，取決于其他內(nèi)部功能；選

15、擇觸發(fā)，取決于其他內(nèi)部功能的范圍；方位校正是通過(guò)調(diào)整調(diào)諧信息，例如正北信號(hào)；扇區(qū)發(fā)射控制。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 定時(shí)組件（定時(shí)組件（A20） o產(chǎn)生各種內(nèi)部和外部的觸發(fā)；由板內(nèi)同步信號(hào)或一個(gè)外部觸發(fā)來(lái)控制；提供本地BITE功能；通過(guò)底板串行通信線和控制組件（A21）相連接。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 控制器組件（控制器組件（A21） o是收發(fā)機(jī)功能流程的主要控制器，提供內(nèi)部（主/輔）通道通信和外部通信；提供本地用戶接口（BITE/SERVICE）面板；電源電壓為+5 V。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 天線接口天線接口2型（型（A22） o天線接口控制天線馬達(dá)，雙路系統(tǒng)中波導(dǎo)開(kāi)關(guān)的位置，和天線的極化。當(dāng)天線接口板接

16、收到熱敏電阻傳來(lái)的天線馬達(dá)過(guò)熱的信號(hào)時(shí)，天線馬達(dá)受到溫度過(guò)熱保護(hù)。所有的輸入和輸出都連接到板上的微控制器。設(shè)置在天線接口上，通過(guò)串行通信線從主用的CPU連接到天線接口板上的微控制器。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 電源模塊（電源模塊（A23/A24/A25） o230Vac主電源經(jīng)A25變壓后產(chǎn)生兩個(gè)340Vdc的電壓：DC-P以及DC-N送至脈沖分析組件（A3）；A25經(jīng)A24變壓調(diào)制出+26V，-15V，-5V的電壓；最后送至A23產(chǎn)生+5V polot（供板子），+5V-S（供溫度測(cè)試板），+15V，以及燈絲電壓。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 虹橋場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)頭虹橋場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)頭轉(zhuǎn)至天線控制和開(kāi)關(guān)單元天線控制和開(kāi)關(guān)單

17、元 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 接收機(jī)o接收目標(biāo)信號(hào)回波，并實(shí)現(xiàn)以下功能：首次回波信號(hào)的放大，限幅器以及STC曲線功能；射頻中頻視頻的轉(zhuǎn)化；正向功率的測(cè)量。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 調(diào)制器（調(diào)制器（Modulator）o相當(dāng)于整合了浦東場(chǎng)監(jiān)A2 A4和A3模塊，得到一個(gè)-8KV/8A的電壓送到磁控管。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 主電源分配單元（主電源分配單元（Mains Distribution Unit） o通過(guò)電源控制開(kāi)關(guān)，為主板供電，進(jìn)而為內(nèi)部的各個(gè)模塊（諸如VP3 TC3）等供電。同時(shí)，該模塊還為天線馬達(dá)供電。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 主板（主板（Motherboard） o為各單元提供直流電源；產(chǎn)生系統(tǒng)觸發(fā)；提供各

18、單元（包括收發(fā)機(jī)，RSD）內(nèi)部接口；安全環(huán)路控制；提供兩個(gè)收發(fā)機(jī)柜、收發(fā)機(jī)與維護(hù)顯示器（Service Display）、收發(fā)機(jī)與RDP（雷達(dá)數(shù)據(jù)處理器）內(nèi)部接口。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 雷達(dá)信號(hào)分配板（雷達(dá)信號(hào)分配板（Radar Signal Distribution） o將處理完的雷達(dá)視頻信號(hào)分配到各個(gè)后續(xù)設(shè)備。提供收發(fā)機(jī)柜到外部設(shè)備接口；ACP（方位計(jì)數(shù)脈沖）控制；提供數(shù)字/模擬混合視頻；多視頻、觸發(fā)以及方位角信息輸出。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 VP3（Video Processor 3）o兩路收發(fā)機(jī)處理過(guò)的原始視頻輸入（不同頻率），經(jīng)過(guò)VP卡的A/D轉(zhuǎn)換，噪聲過(guò)濾，F(xiàn)TC處理，以及頻率分集融合處

19、理（Diversity）輸出3路視頻到RSD（雷達(dá)信號(hào)分配板）。3路視頻分別是數(shù)字視頻、模擬視頻以及數(shù)字模擬混合視頻。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 TC3（Transceiver Controller 3）o收發(fā)機(jī)控制模塊，實(shí)現(xiàn)以下功能：對(duì)收發(fā)機(jī)實(shí)施監(jiān)控；修改收發(fā)機(jī)各模塊參數(shù)；從在運(yùn)行的RAM導(dǎo)入?yún)?shù)到內(nèi)部模塊；提供本地BITE功能。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 天線控制和開(kāi)關(guān)單元天線控制和開(kāi)關(guān)單元 o天線控制和開(kāi)關(guān)單元的功能是轉(zhuǎn)換來(lái)自收發(fā)機(jī)單元的雷達(dá)信號(hào)（視頻，觸發(fā)和方位增量）。 o其主要功能有： 1）啟動(dòng)/關(guān)閉天線輻射 2）天線和收發(fā)機(jī)單元的安全環(huán)路：連接至外部安全開(kāi)關(guān)的 接口；天線馬達(dá)保護(hù)輸入。 3）切換兩

20、路收發(fā)機(jī)單元的功能：選擇來(lái)自主用收發(fā)機(jī)單元 上的觸發(fā)、視頻、方位增量信號(hào)。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 自動(dòng)化系統(tǒng)部分概述自動(dòng)化系統(tǒng)部分概述o系統(tǒng)組成 o各服務(wù)器功能介紹 o場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)視頻處理 o告警 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成o浦東場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)自動(dòng)化系統(tǒng)由CMSP監(jiān)視控制系統(tǒng)（2臺(tái)）、CTP綜合航跡處理系統(tǒng)（2臺(tái)）、RDP雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（2臺(tái)）、RRP數(shù)據(jù)回放系統(tǒng)（2臺(tái)）、IP接口處理系統(tǒng)（2臺(tái)）組成。如下圖所示場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 系統(tǒng)組成（虹橋）系統(tǒng)組成（虹橋）o虹橋場(chǎng)監(jiān)自動(dòng)化系統(tǒng)由CMSP監(jiān)視控制系統(tǒng)（2臺(tái)）、CTP綜合航跡處理系統(tǒng)（2臺(tái)）、DP席位顯示處理系統(tǒng)（塔臺(tái)5臺(tái)，站坪

21、樓1臺(tái)，機(jī)房?jī)?nèi)2臺(tái)，ACC區(qū)域管制中心1臺(tái)（現(xiàn)放在塔臺(tái)機(jī)房?jī)?nèi)），塔臺(tái)11樓1臺(tái)，北面THALES雷達(dá)機(jī)房?jī)?nèi)1臺(tái)，總共11臺(tái)）、RDP雷達(dá)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（4臺(tái)，東西場(chǎng)監(jiān)各兩臺(tái)）、RRP數(shù)據(jù)回放系統(tǒng)（2臺(tái)）、IP接口處理系統(tǒng)（2臺(tái)）。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 各服務(wù)器功能介紹各服務(wù)器功能介紹 oCMSP 監(jiān)視控制處理器監(jiān)視控制處理器 主要功能有，提供系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)顯示、節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)停止，提供ADSL電話線遠(yuǎn)程登錄用于遠(yuǎn)程維護(hù)，提供地圖修改等維護(hù)工具。控制和監(jiān)視系統(tǒng)采用的開(kāi)放式的SNMP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。 oCTP 綜合航跡處理器綜合航跡處理器 主要功能有，航跡初始化和航跡校準(zhǔn)，多雷達(dá)航跡融合處理

22、以獲得最終的航跡信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別、目標(biāo)位置、速度和方向的判定。oRDP 雷達(dá)數(shù)據(jù)處理器雷達(dá)數(shù)據(jù)處理器 主要功能有，通過(guò)平滑窗口處理方式對(duì)點(diǎn)跡信號(hào)進(jìn)行點(diǎn)跡處理、點(diǎn)跡校正、點(diǎn)跡相關(guān)。oRRP 數(shù)據(jù)回放處理器數(shù)據(jù)回放處理器 主要功能有，將感興趣的錄像數(shù)據(jù)從專用錄像硬盤(pán)中拷貝到本地硬盤(pán)上并進(jìn)一步刻成CD-R或者DVD-R光盤(pán)便于長(zhǎng)期保存。oIP 接口處理器接口處理器 主要功能有，飛行計(jì)劃信號(hào)的連接和格式轉(zhuǎn)換，然后傳送到綜合航跡處理器進(jìn)行進(jìn)一步的處理。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)視頻處理場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)視頻處理o數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流 o場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)視頻處理場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)視頻處理 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流o為了了解

23、場(chǎng)監(jiān)自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，首先我們來(lái)了解一下這套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流。如圖顯示了系統(tǒng)的正常運(yùn)行數(shù)據(jù)以及回放數(shù)據(jù)。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)視頻處理場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)視頻處理 o視頻處理機(jī)o門(mén)限處理 o視頻處理地圖 o跟蹤（Tracking） 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 視頻處理機(jī)視頻處理機(jī)(VP)o視頻處理機(jī)（VP video processor）把模擬雷達(dá)信號(hào)在掃描的基礎(chǔ)上數(shù)字化，同時(shí)，天線方位計(jì)數(shù)脈沖被看作是方位信息。每個(gè)雷達(dá)掃描都提供了一個(gè)精確的方位角計(jì)數(shù)。雷達(dá)數(shù)據(jù)被匯集到板上的內(nèi)存，傳輸?shù)紿TP設(shè)備。oVP是由一個(gè)專用的硬件板組成，這個(gè)板被安裝在RDP的PCI-slot中。o視頻樣本： 雷達(dá)的作用范圍區(qū)域被分成很

24、多小塊，這些小塊被成為視頻樣本。視頻樣本的大小由以下因素決定n方位角計(jì)數(shù)脈沖n采樣頻率 VP把模擬視頻轉(zhuǎn)化為8位的數(shù)字視頻，采樣頻率為40MHZ。oVP將接收到的視頻與本地門(mén)限進(jìn)行比較，當(dāng)接收到的視頻等級(jí)超過(guò)門(mén)限等級(jí)，則把他們視為一個(gè)點(diǎn)，然后送至HTP處理。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 門(mén)限處理門(mén)限處理o理論概述 Hit threshold 計(jì)算的定義域：（“十字”計(jì)算法）。 為了計(jì)算某個(gè)單元格cell的回波門(mén)限hit threshold取相鄰的以及本身共10個(gè)cell作為統(tǒng)計(jì)平均計(jì)算區(qū)域，以算得該單元格cell的回波門(mén)限。相鄰cell的取法為沿半徑方向向內(nèi)取4個(gè)，向外取3個(gè)，沿圓周方向各取相鄰的1個(gè)。

25、 回波門(mén)限TH(,)計(jì)算式： TH(,)AVE(,)DEV(,)COMPOFFSET(,)場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 門(mén)限處理門(mén)限處理o門(mén)限單元格門(mén)限單元格 雷達(dá)的作用范圍被分成很多小塊，成為門(mén)限單元格，每個(gè)門(mén)限單元格都包含了1.4度的方位角和8塊采樣。對(duì)于每個(gè)單元格，視頻特性（平均值和偏差值）都是給定的，這些信息被送至HTP，作為雜波信息。點(diǎn)門(mén)限處理(HTP Hit Threshold Processing)HTP設(shè)備處理點(diǎn)和雜波信息（來(lái)自VP），生成點(diǎn)跡信息。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 門(mén)限處理門(mén)限處理o目標(biāo)圈 點(diǎn)信息是用來(lái)組成同軸的目標(biāo)圈，臨近的且有相同范圍和回波強(qiáng)度的點(diǎn)被圈在同一個(gè)圈內(nèi)，一個(gè)目標(biāo)圈由一個(gè)或

26、者多個(gè)相近的目標(biāo)圈組成，它的范圍和回波取決于目標(biāo)探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。目標(biāo)圈被送至顯示子系統(tǒng)，作為未處理的視頻顯像處理。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 門(mén)限處理門(mén)限處理o點(diǎn)跡估算 目標(biāo)圈同樣也可以用作點(diǎn)跡的估算，一個(gè)點(diǎn)跡描述了一個(gè)目標(biāo)的位置、長(zhǎng)度、寬度、方位以及回波強(qiáng)度。這個(gè)點(diǎn)跡信息被送到航跡子系統(tǒng)作航跡處理用途。o雜波 一個(gè)門(mén)限單元格的雜波信息被它周?chē)鷨卧竦碾s波信息平均化，被平均化的雜波是用來(lái)計(jì)算門(mén)限單元格的點(diǎn)跡門(mén)限，然后被送回VP。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 視頻處理地圖視頻處理地圖 視頻處理地圖描述了場(chǎng)監(jiān)覆蓋范圍內(nèi)的雷達(dá)視頻信號(hào)，對(duì)跑 道（滑行道）和草坪上的視頻處理是不一樣的。 靜止區(qū)域：在這塊區(qū)域中，只有視頻信號(hào)無(wú)軌跡

27、信號(hào)，如草坪。 這個(gè)區(qū)域有單獨(dú)的門(mén)限計(jì)算。 移動(dòng)區(qū)域：在這塊區(qū)域中，視頻及航跡信號(hào)都存在，如跑道。 這塊區(qū)域中，執(zhí)行門(mén)限計(jì)算（低門(mén)限 高探測(cè)性） 跟蹤（tracking）區(qū)域：跟蹤區(qū)域是雷達(dá)覆蓋區(qū)域的一部分，區(qū) 域中有航跡生成。典型的跟蹤區(qū)域有， 移動(dòng)區(qū)域中較小的一塊（包括停機(jī)坪區(qū) 域）。 注意：點(diǎn)跡被輸入到Targhitt-tracker，生成航跡。 只有當(dāng)目標(biāo)（或部分目標(biāo)）在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，點(diǎn)跡才會(huì)被計(jì)算。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 視頻處理地圖視頻處理地圖o不同的處理階段：n視頻處理（用VP及HTP） n航跡（用Targhittint and Targhitt） n產(chǎn)生系統(tǒng)航跡（用T

28、FP） o在上圖底下部分，顯示了場(chǎng)監(jiān)視頻處理的第一階段，場(chǎng)監(jiān)視頻“通過(guò)”靜止區(qū)域、移動(dòng)區(qū)域、跟蹤區(qū)域，然后輸出為：n場(chǎng)監(jiān)視頻（移動(dòng)視頻和靜止視頻）到TRADISn點(diǎn)跡輸出到Targhitt場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 跟蹤（跟蹤（Tracking）o作用與以下不同的輸入源 n場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)點(diǎn)跡 n來(lái)自進(jìn)近雷達(dá)的位置報(bào)告和（或）進(jìn)近航跡 nFDPS系統(tǒng)的飛行計(jì)劃信息 n來(lái)自飛機(jī)靠橋系統(tǒng)（docking system）的橋位信息 n來(lái)自門(mén)管理系統(tǒng)（機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)）的飛行計(jì)劃，橋位信息 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 TarghittintoTarghitt接口（TargHITT-INT）支持了Targhitt用途，處理來(lái)自Targh

29、itt的輸入和輸出。TargHITT-INT接收包括：n來(lái)自場(chǎng)監(jiān)雷達(dá)的點(diǎn)跡信號(hào) n來(lái)自進(jìn)近雷達(dá)的進(jìn)近點(diǎn)跡信號(hào) oTarghittint使用一系列地圖n抑制地圖：在這個(gè)區(qū)域，點(diǎn)跡的回波信號(hào)小于系統(tǒng)參數(shù)（回波信號(hào)小于300），則在Targhitt不會(huì)被處理。n非自動(dòng)生成地圖（NAI）：在這個(gè)區(qū)域，點(diǎn)跡將不會(huì)被Targhitt使用來(lái)自動(dòng)生成航跡，意味著沒(méi)有新的航跡在nai這個(gè)區(qū)域中產(chǎn)生。已存在的航跡將被維持。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 TarghittintoTarghittint模塊包括以下與輸入有關(guān)的功能n把HTP和進(jìn)近點(diǎn)跡轉(zhuǎn)換成一個(gè)Targhitt點(diǎn)跡類型 n選擇一個(gè)激活的“傳感器”，設(shè)置成兩個(gè)或更多冗

30、余的數(shù)據(jù)流。這個(gè)選擇是以已存在的數(shù)據(jù)接收為基礎(chǔ)。如果激活的傳感器沒(méi)有傳輸數(shù)據(jù)（點(diǎn)跡或者航跡），數(shù)據(jù)還要蔥這組傳感器中輸出，那其他傳感器就會(huì)被激活。 n一個(gè)或多個(gè)傳感器狀態(tài)告警。如果傳感器狀態(tài)變化，則會(huì)提供一個(gè)信息。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 Targhitt oTarghitt處理來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器的目標(biāo)報(bào)告，處理來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器的目標(biāo)報(bào)告，執(zhí)行以下功能：執(zhí)行以下功能：n航跡延續(xù)，將輸入的目標(biāo)報(bào)告與現(xiàn)有的航跡進(jìn)行相關(guān)航跡延續(xù)，將輸入的目標(biāo)報(bào)告與現(xiàn)有的航跡進(jìn)行相關(guān)n航跡生成航跡生成n航跡修飾管理，維持航跡質(zhì)量及種類航跡修飾管理，維持航跡質(zhì)量及種類n環(huán)境評(píng)估，維持由區(qū)域決定的雜波，監(jiān)測(cè)概率以及系統(tǒng)環(huán)

31、境評(píng)估，維持由區(qū)域決定的雜波，監(jiān)測(cè)概率以及系統(tǒng)誤差估計(jì)誤差估計(jì)oTarghitt把Targhitt軌跡送到TFP處理 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 TarghittoTarghitt使用一系列地圖，在環(huán)境的因素下，一些地圖可能不被使用。 n全覆蓋地圖：在此區(qū)域內(nèi)，雷達(dá)有精確覆蓋（或覆蓋不強(qiáng)） n半覆蓋地圖：在此區(qū)域，雷達(dá)沒(méi)有覆蓋或?qū)ΡO(jiān)視來(lái)講不很重要，也可能由于其他傳感器在此區(qū)域有很好的覆蓋或者對(duì)整個(gè)區(qū)域來(lái)講并不重要。Targhitt使用不同的全覆蓋以及半覆蓋地圖來(lái)保證區(qū)域的覆蓋。n陰影地圖：在此區(qū)域，雷達(dá)的覆蓋與否取決于目標(biāo)的大小或者有沒(méi)有其他雷達(dá)的覆蓋，在這些區(qū)域中，航跡被盡可能長(zhǎng)得保持，用來(lái)覆蓋間隙，

32、使航跡不丟失。n跑道地圖n停機(jī)坪地圖場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 TarghittoTarghitt在單雷達(dá)覆蓋與多雷達(dá)覆蓋區(qū)域的不同作用 單雷達(dá)區(qū)域：如果Targhitt在系統(tǒng)航跡中丟失了點(diǎn)跡，比如處于 盲區(qū)中，那么航跡仍然被繼續(xù)。如果Targhitt在雷 達(dá)覆蓋區(qū)域丟失點(diǎn)跡，那它就會(huì)終止航跡。 多雷達(dá)區(qū)域：如果一個(gè)目標(biāo)在多雷達(dá)覆蓋區(qū)域被探測(cè)到，表明有兩個(gè)或 兩個(gè)以上的傳感器探測(cè)到次目標(biāo)。如果只有一個(gè)傳感器探測(cè) 到該目標(biāo)，那么這個(gè)目標(biāo)就會(huì)被認(rèn)為是假目標(biāo)，Targhitt 就會(huì)抑制這個(gè)目標(biāo)。場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 TFPoTFP接收：n來(lái)自Targhitt航跡信號(hào) n來(lái)自進(jìn)近雷達(dá)的航跡 n來(lái)自飛行計(jì)劃系統(tǒng)的飛行

33、計(jì)劃 oTFP模塊包含了以下子處理功能：n多雷達(dá)融合 （MSF）n驗(yàn)證 （IDT）n告警 （ALR） TFP模塊用這些航跡來(lái)匹配TFP產(chǎn)生的系統(tǒng)航跡，這些航跡附帶了告警顯示(如果可行)。如果航跡被確定，那么相應(yīng)的計(jì)劃ID也會(huì)在系統(tǒng)中被融合。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 IDTo系統(tǒng)接收飛行計(jì)劃數(shù)據(jù)，然后送至TFP模塊。TFP嘗試匹配驗(yàn)證碼（包括SSR碼、應(yīng)答機(jī)碼和應(yīng)答機(jī)名）和飛機(jī)精確發(fā)射出的代碼。要是他們匹配，那計(jì)劃的ID與系統(tǒng)航跡相融合。這被稱為自動(dòng)驗(yàn)證。oTFP會(huì)把計(jì)劃送到TRADIS，管制也可以手動(dòng)地為航跡掛上計(jì)劃。 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 告警告警 o系統(tǒng)提供給管制員一系列自動(dòng)告警功

34、能，可以發(fā)出危險(xiǎn)情況（包括潛在的危險(xiǎn)）和違反運(yùn)行規(guī)則的告警信息。 跑道侵入監(jiān)視 (RIM)區(qū)域侵入監(jiān)視 (APM)停止排燈狀態(tài)監(jiān)視 (SVM)滑行道沖突監(jiān)視(TCM)限制區(qū)違規(guī)監(jiān)視(RVM)占用停機(jī)位的監(jiān)視 (OSM)SID / 跑道監(jiān)視 (SRM)匹配沖突監(jiān)視(ICM)場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 跑道侵入監(jiān)視跑道侵入監(jiān)視 o目的目的 跑道侵入監(jiān)視 (RIM)的功能是分析場(chǎng)面運(yùn)行狀況并監(jiān)視是否發(fā)生跑道侵入的告警。下圖顯示的跑道侵入監(jiān)視的示意圖。RunwayareaapproachingaircrafttrackapproachareaRunwaythreshold場(chǎng)面監(jiān)視雷達(dá)介紹 跑道侵入監(jiān)視跑道侵入監(jiān)視o兩個(gè)航跡產(chǎn)生的RIM告警 當(dāng)進(jìn)近跑道時(shí)，發(fā)出RIM告警當(dāng)一架飛機(jī)正在接進(jìn)已被其他飛機(jī)占用的跑道時(shí)，如果飛機(jī)距離跑道入口的當(dāng)前距離和時(shí)間在預(yù)先確定的臨界值以下，則發(fā)出RIM告警。距離/時(shí)間臨界值與機(jī)場(chǎng)的能見(jiàn)度狀態(tài) (正?；虻湍芤?jiàn)度)有關(guān)。 當(dāng)飛機(jī)在跑道上著陸時(shí)，發(fā)生RIM告警當(dāng)一架