DLD―100C型与DLD―100A型二次雷达的区别

时间:2022-05-07 01:52:55

DLD―100C型与DLD―100A型二次雷达的区别

摘 要

2006年,长春龙嘉国际机场安装了我国民航系统使用的首套国产空管二次雷达。该雷达是南京恩瑞特实业有限公司(中国电科十四所)研制生产DLD-100A型二次雷达,已连续运行10年。随着长春龙嘉机场的航班成倍增多及空运能力的提高,对二次雷达的最大目标处理能力提出更高的要求,DLD-100A型二次雷达已经难以满足要求。恩瑞特公司在2011年研制了新一代具有S模式的DLD-100C型二次雷达,并获得中国民航颁发的使用许可证。针对两代雷达产品,本文着重介绍新一代二次雷达的产品相对上一代产品的优势及特点。

【关键词】DLD-100C型二次雷达 功能提升 维护便利 DLD-100A型二次雷达

南京恩瑞特实业有限公司2011年研制了新一代具有S模式的DLD-100C型二次雷达,并获得中国民航颁发的使用许可证。该雷达采用的大规模集成电路已经达到当代先进水平,且采用了当代最先进的处理架构,雷达系统的性能得到极大的提升,不仅目标处理能力、接收机灵敏度、在线状态监测等多项技术指标大大提高,而且由于二次雷达S模式的实现,提高了对密集目标的鉴别率和抗混淆能力,对日益增长的航空业务提供了强有力的技术保障。由于设备集成度的提高,结构设计的改进,系统的可靠性也大大提升,同时设备的可操作性和可维修性得到很大改善。

1 系统指标提高

新雷达采用的大规模逻辑器件和当代最先进的处理架构,大大提高了二次雷达系统的整体性能,目标处理能力由每天线转400批提高到每天线转900批,每扇区64批提高到每扇区80批。新设备采用先进的数字中频接收机,应答信号的采样率由8MHz提高到20MHz,模数转换精度由8位ADC提高到24位ADC,通过数字中频实现了Σ、Δ接收通道幅相一致性的自动补偿,更好的保障了二次雷达单脉冲功能的实现。

2 实现S模式

DLD-100C二次雷达实现S模式功能,从全呼方式变为点名呼叫方式,从根本上解决了多目标相互干扰和混淆的问题,大大提高的目标的发现概率,降低了虚警率,实现了二次雷达对空中应答目标的准确定位和跟踪,还实现了地-空-地之间的数据链功能。

与早期二次雷达的ATCRBS系统相比较,主要存在4个主要区别:一是S模式与ATCRBS对请求(询问)给予响应(应答)时的工作方式不同。ATCRBS采用广播的方式,所有飞机接收来自地面雷达的询问,然后用回答来响应,因此许多应答信号在时间上出现重叠,易产生窜扰。S模式采用离散编码,赋予每架飞机唯一的24位地址。接收询问后,仅当询问地址与原分配地址相符时,飞机才响应,因为询问次序是安排好的,因此能够保证各飞机应答在时间上无重叠,消除了主要的干扰源。二是询问机与飞机之间监视通讯链路用法不同。S模式雷达对装有ATCRBS和S模式设备的飞机进行监视,通讯时其波形含有56位或112位报文数据,能够满足全部监视需要。波形中含有校验位,接收应答时能够进行纠错。三是大大降低了询问速率,提高了询问效率,实现了用最少的询问次数获得所希望的监视数据。雷达在指定的责任空域自适应地对飞机询问。在扫过波束宽度期间,雷达在每4个间隔ATCRBS询问中插入一次S模式询问。仅当S模式飞机出现在天线主瓣之内时才被询问,因此询问速率约为目前ATCRBS系统询问速率的三分之一,故降低了异步回答混扰电平和互相干扰。

3 集成度提高

DLD-100C型二次雷达较DLD-100A二次雷达在模块化设计方面有了很大的改进。原二次雷达由于当年器件集成度的限制,模块较多,全机由28个独立的可更换单元组成。

升级后雷达由于器件集成化程度的提高,系统的模块化程度远远高于原雷达,整个雷达通道由7个可更换单元组成,如原来由6个模块组成的接收机现在集成在1个可跟换单元内,原来8个独立的电源模块现在集成在1个组合电源模块内。一个完整的雷达收发通道只占19英寸6U高的标准插箱空间。

升级后雷达将接收机的Σ、Δ、Ω三个通道做在一个模块内,保证了三个接收通道灵敏度和增益的高度一致。采用的数字中频接收技术,实现了Σ、Δ通道幅相一致性的自动调整和实时补偿。

4 测试性提高

DLD-100C型二次雷达较原二次雷达在测试性方面有了很大的提高,这也是本次雷达大修升级的主要目的之一。原二次雷达模块较多,虽然测试到达每个可更换单元,但对每个单元的测试只有正常/故障两种状态的定性测试,缺少定量和更细化的测试。

升级后雷达对发射机、接收机、电源等各个功能模块的性能指标都进行定量、实时的测试。通过雷达的维护终端,用户可随时监测相关的参数,并可将实时测试数据与前期测试记录进行比较,观察设备技术指标的变化量和变化趋势,及时发现设备性能的变化。

5 维护性提高

升级后雷达将在线测试获得的技术指标实时显示在维护终端上,用户可随时了解雷达各个技术指标的变化情况。状态显示界面简单、直观,易于使用,无需很强的专业知识就可操作、使用,一旦雷达性能发生变化,用户可以很直观地从显控界面上观察到指标的相应变化,无需用专用仪表对雷达进行停机测试就可判断出故障点。当一个通道发生故障时,可充分发挥二次雷达双机热备份的特点,让雷达切换到正常通道,保证目标输出的连续性,同时立刻与厂家联系,把实时监测的数据告知厂家,往往通过远程电话指导、更换备件就可迅速排除故障,大大缩短设备的维修、恢复时间,除了必须的除尘、加油等操作需要停机外,年维护的停机时间可大大缩短。

6 结束语

长春龙嘉机场原有的DLD-100A型雷达已连续运行10年,由于设备老化,性能下降,功能落后,已无法满足管制需求。本文通过对DLD-100C型雷达的技术特点及性能提升的详细阐述,以及与上代DLD-100A型产品的比较,认为新型雷达能够替代原有雷达产品,有效的保障长春龙嘉机场日益增加的航班量及空运能力和容量发展的需求。

参考文献

[1]张尉.二次雷达原理[M].北京:国防工业出版社,2009:16-48.

[2]吕江涛,袁鸯,韩改弟.航管二次雷达测量精度分析及改善方法[J].现代雷达,2010,32(03):10-17.

[3]高树萍.S模式二次雷达的简单介绍[J].空中交通管理,2010(07):21-23.

作者单位

民航吉林空管分局技保部雷达室 吉林省长春市 130000

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