二次雷达由于反射造成的假目标的原因分析
几种INDRA二次雷达常见假目标类型及处理
几种INDRA二次雷达常见假目标类型及处理作者：蔡润清来源：《科技视界》2016年第08期【摘要】本文对INDRA二次雷达使用过程中出现的常见假目标进行了分析，结合了深圳本地使用的INDRA二次雷达，讨论了假目标的类型，产生原因，以及处理方法，从而提高INDRA二次雷达信号的准确性与稳定性。
【关键词】二次雷达；假目标；信号处理0 引言随着空中交通的迅猛发展，区域飞行器数量大幅增加，地面的二次雷达监视设备的压力也在逐步增加，以深圳本场的INDRA二次雷达为例，在使用过程中出现的各类假目标，降低了送出的雷达目标信号质量，可能会对管制员的指挥造成干扰，那么，如何有效的快速判断假目标类型，并且加以抑制等，是每名雷达机务员工作中经常要面对的问题，以下罗列了本场INDRA二次雷达使用过程出现过的假目标，也讨论了相应的处理办法，希望对雷达机务员的值班工作起到一定的指导作用。
1 异步干扰当一个区域内两套而此类相距较近时，当A雷达询问飞行器时，B雷达可能接受到飞信器的应答，从而影响B雷达的信号质量，如图一所示，异步干扰信号大多从天线的旁瓣进入。
INDRA二次雷达同样存在异步干扰的问题，处理办法为：（1）降低询问的重复率，可以通过设置SLG菜单中PR值来改变询问响应概率；（2）应用RSLS接受旁瓣抑制技术来识别旁瓣信号，并且对进入的应答脉冲置入RSLS标记，用做后续的抑制处理。
处理后可有效解决雷达信号的异步干扰问题。
2 “环绕”型假目标出现“环绕”型假目标时，在监控端看见固定距离，全方位的，呈“圆圈”带排布的假目标，这是是由于询问机的旁瓣出现了穿透控制波速的现象，从而导致飞行器对旁瓣询问也作出应答，如图二所示，从而形成了上诉类型假目标。
此类假目标信号严重时会使管制员难以判断真实目标的方位，并且假应答过多会导致后续额应答处理模块过载，影响系统正常。
此问题处理办法为：（1）通过有效的ISLS询问旁瓣抑制/IISLS增强型询问旁瓣抑制技术，来较好的抑制旁瓣波束；（2）保持稳定的P2控制通道脉冲的发射功率。
抑制二次雷达假目标方法的研究
抑制二次雷达假目标方法的研究作者：由迪唐文君来源：《科学与信息化》2019年第01期摘要假目标的产生严重地影响了二次雷达的飞行监视效果，对空中交通管制能力有很大影响。
本文对二次雷达的假目标产生原因及抑制方法进行了讨论，并介绍了先进的S模式二次雷达，此种雷达更先进，空中交通管制能力更强，抑制假目标效果更佳。
关键词二次雷达;假目标;S模式前言二次雷达（SSR）是由地面雷达发射一定模式的询问信号，飞机上的应答机收到信号后，经过处理、译码，然后由应答机发回信号，地面雷达收到后经过信号处理和数据处理，把装有应答机的飞机代号、高度、方位和距离等信息显示在显示屏上。
1 造成虚假目标产生的原因①同步混淆。
二次雷达采用“全呼叫”的询问方式，且下行信号具有相同的载频1090MHz，如果波束内2个或多个目标相对于雷达观测斜距和方位角相差很小二次雷达解码器会将这些应答混淆，从而形成假目标。
②异步干扰（FRUIT）。
异步干扰是指在两部或两部以上二次雷达同时存在的情况下，A站询问后目标应答，但应答信号同时被B站接收，对于B站来说，目标的应答是异步干扰。
③多路径反射。
二次雷达的询问信号与飞机的应答信号可由多路径传播。
多路径效应对雷达的影响决定于直达信号路径和发射信号路径所处的铅锤面之间的水平夹角，以及直达信号和发射信号在不同路径上传播的时间差。
时间差较小，应答信号容易产生交叠;在水平夹角较大时，会在反射物相同的方位角方向上形成点迹，从而形成虚假反射目标。
④绕环效应。
绕环现象是由旁瓣询问引起的应答造成的，由于二次雷达询问天线旁瓣的存在，使飞机应答机可能被旁瓣发射的询问信号触发，发回应答信号，并被旁瓣接受，从而形成虚假目标[1]。
2 虚假目标的抑制方法二次雷达对虚假目标的抑制分为不同层次贯穿于整个雷达的发射机、接收机、应答信号处理单元和数据处理机各部分，既有模拟又有数字的处理方法，既有硬件又有软件的处理方法，是雷达整机的问题。
①对同步混淆假目标的抑制。
二次雷达作用距离及影响因素分析
二次雷达覆盖范围及影响因素分析民航吉林空管分局 梁志国 严浩 文敏 马纯清1 引言航管二次雷达对保证民航飞机安全飞行、航班正常、提高空中交通管制效率具有重要的作用。
二次雷达覆盖范围是一项重要指标，这涉及到雷达设备的各项指标(如雷达天线增益、发射机发射功率、接收机带宽、接收机噪声系数等指标)的确定、准确合理的选址、规划和布局。
影响雷达实际作用距离的外界因素是非常复杂的，雷达的探测性能要受到雷达站选址和气候等多种因素的影响。
本文系统的研究了二次雷达辐射信号作用距离以及影响因素、空域覆盖问题。
2 理想条件下二次雷达覆盖范围分析二次雷达覆盖范围由二次雷达的作用距离决定。
二次雷达探测飞机需要询问信号能够有效的到达飞机应答机天线，飞机的应答信号能够有效的到达雷达天线。
询问距离要想达到最大，条件就是询问信号到达飞机时的功率刚刚好等于飞机应答机最小可检测信号。
询问信号作用距离的公式为2/1min I I I I Imax 4⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡''=P G G P R πλ，其中，I λ为询问信号波长，这里为0.291m ，I P 为询问信号功率，典型值为2000瓦，I G 为询问信号增益，典型值为27dB ，即天线增益为501，'I G 为应答机天线的接收增益，因为应答机天线为全向天线，所以天线增益为1，'min P 为应答机的灵敏度，即最小可检测信号，典型值为-71dBm ，即79.4×10-12w 。
经计算可以得到询问信号的最大作用距离为2600km 。
应答信号到达雷达的距离达到最大的条件是应答信号到达雷达天线的功率刚刚好等于二次雷达最小可检测信号，应答信号作用距离的公式为2/1min R R R R Rmax 4⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡''=P G G P R πλ，R λ为应答信号波长，0.275m ，'R P 为应答信号功率，典型值为251W,24dBW ，R G 为雷达接收增益，27dB ，'R G 为应答频率应答机天线增益，min P 为二次雷达最小可检测功率，典型值为-85dBm ，即3.16×10-12。
THALES雷达假目标分析处理实例
陈 京 华
（ 中国民用航空华 东地 区空中交通管理局 技 术保 障中心 ， 海 ２ ０ ４ ） 上 ０ ２ ０
摘 要： 于 区管 中心 频繁 反 应 Ｔ Ａ Ｅ 由 Ｈ Ｌ Ｓ雷达 存 在 出现假 目标 的情 况 ， 过 对 录像 文件 的分 析 ， 们 认 为是 由 于反 射 引起 ， 据 经 我 根 几种理论上的解决方法 ， 实际情 况选择 了其中一种， 根据 更改雷达参数后假 目 标的情况有 了明显的改善。
关 键词 ： 射假 目标 ， ｎｉＲ ｆ ｃ ｏ ｒ ｅｓ ｇ Ｔ Ｂ ａ ｓＭｏ ｉｃ ｔ ｎ Ａ ｔ ｎ ｎ ｌ ａ ｏ ｄｕｔ ｅ ｔ Ｔ ａ ｋ ｇ ｚ ｎ 反 Ａ ｔ ｅ ｅ ｔ ｎ Ｐｏ ｓ ｎ ， Ｖ Ｃ Ｌ ｗ ｄ ａ ｏ ， ｎｅ ａ Ｉｃ ｎ ｔ ｎ Ａ ｊ ｓ ｎ ｒｃ ｉ ｏ ｅ － ｌ ｉ ｃ ｉ ｉ ｆ ｉ ｎ ｉ ｉ ｍ ｎ
二 次 雷 达产 生 假 目标 的 原 因 主要 有 ｊ个 ：异步 窜 扰 ，反 射 ， 环 离开 始 ， 参 数确 定 的距 离 使用 上 面参 数 确定 的常数 门限 值 。 到该 绕。 （）ｕ ｂｒｏ ｄｕｔ ｅｍ ｎｓ 要修 改 的 分段 数 目 ３ ｎｍ ｅ ｆａｊｓ ｄ ｓ ｅｔ需 ｅ ｇ 异 步窜 扰 主 要是 指 在 多 雷 达 环 境 下 ，一 个 雷 达 发 射 出询 问 信 （）ｅｍｅｔ ｄｓ ｉｔ ｎ 个分 段 参 数 的描 述 ： 个 分段 有 下 面 ４ ｓｇ ｎｓ ｅｃ ｐ ｏ 各 ｒ ｉ 每 号， 应答 机 产 生 的 应答 信 号 在 被 询 问雷 达 接 收 的 同 时 ， 被 另 外 一 的几 个参 数 ： 也 个 雷 达接 收 ， 应 答信 号 对 后 面这 个 雷达 而 言是 异 步 窜扰 反 射 是 这个 ａ ｓｇ ｅｔｓ ｒ ． ｅｍ ｎ ｔｔ分段 起始 距 离 ａ 指 由于 固 定 建筑 物 或 者 自然物 体 而 导 致 的询 问信 号 和 应 答 信 号 反 ｂ ｅｍ ｎ ｕａｉ ．ｓｇ ｅｔｄｒｔ ｎ分 段 的长 度 ｏ 射现象， 通常假 目标的位置 比真实 目标要远环绕是指 由于旁瓣功率 ｃ ｃｎｔ ｔ ｏ ｅ 段 的起 始 时 的 门限值 ，后 面 门限值 的变 化 ． ｏｓ ｎ ｗ ｒ分 ａ ｐ 过 大 导致 应答 机 应答 的现 象 ， 特点 主要 表 现在 假 目标 的距 离 和真 实 按照 系统 默 认 变化 率 目标 的距 离 相近 。 ｄ ｏｓ ｎ ｌ ｕａｏ 分 段 的长 度 ， 是在 该 分段 内的 门 限值 ．ｃｎｔ ｔ ａ ｄ ｒ ｉ ａ ｗ ｔｎ 但 １反 射 假 目标 的处 理方 法 都 为 ｃｎｔｎ ｐｗ ｒ 数 确定 的数值 ， ｏｓ ｔ ｏ ｅ参 ａ 即为 常数 在 Ｔ Ａ Ｅ 雷 达 出现 假 目标 的情 况下 ， 三 种 理论 上 的解 决 方 Ｈ ＬＳ 有 Ａ ｔ ｎ ｎｌ ａｏ ｄｕｔ ｅｔ ｎｅ ａＩｃｎｔ ｎ Ａ ｊｓ ｎ 天线 仰角 调 整 ｎ ｉ ｉ ｍ 法 ，它 们 分 别 是 ： ｎｉＲ ｆｃ ｏ ｒｃｓｉｇＴ Ｂ ａ ｓＭ ｄｆａ 对 于 因为 近地 面 反射 物造 成 的假 目标 ， 以通 过 适 当调 整 天 线仰 角 Ａ ｔ ｅ ｅｔ ｎ Ｐｏｅｓ ，Ｖ Ｃ Ｌｗ ｏｉｃ— — ｌ ｉ ｎ ｉ 可 的方法 消 除反 射 。但 该方 法 适 用 的情 况 有 限 ， 可能 影 响 雷 达顶 空 并 ｔ ｎ Ａ ｔｎ ａ Ｉｃ ｎ ｔ ｎ Ａ ｊ ｓ ｅ ｔ ｉ ， ｎｅ ｎ ｎ ｌ ａ ｏ ｄ ｔ ｎ。 ｏ ｉ ｉ ｕｍ １ ｎｉＲ ｆｃｏ ｒｃｓｉｇ抗反 射处 理 ． Ａ ｔ ｅ ｔ ｎ Ｐｏｅｓ １ — ｅｉ ｎ 忙去 和 作用 范 围 。 抗 反射 处 理 的参 数 可 以在 系统 的 Ｃ Ｐ软件 中进 行 设 置 ，就 功 Ｂ ２Ｔ Ａ Ｅ Ｈ Ｌ Ｓ雷达 站假 目标 的处 理 能上来说， 这个设置是专门用来处理雷达信号处理过程 中假 目标 的 ２１假 目标 形 成原 因的推 断 ． 情况的。 通 过对 不 同 时 间段 录像 文 件 中假 目标 和 真实 目标 的对 照 分 析 ， 在 Ｃ Ｐ参 数 中 ， 参 数 分 为动 态 反射 参 数 Ｄ ｎｍ ｃＲ ｆ ｃ ｒ 可 以 发 现真 假 目标 均 为 同时 出现 ， 一 定 的方 位 角 度差 ， 离 差 较 Ｂ 反射 ｙ ａ ｉ ｅｅｔ ｌ ｏ 有 距 Ｐｏｅｓ ｇ 固定反 射 参数 Ｐ ｒ ｎｎ ｅｅｔ ｒｃｓ ｎ 。 ｒｃｓｎ 和 ｉ ｅ ｍａｅｔ ｆ ｃ ｒＰｏｅｓ ｇ Ｒ ｌ ｏ ｉ 小 ， 平 行 同向 飞行 状 态 ， 假 目标 均 具 有完 备 且 相 同 的 Ａ码 和 Ｃ 呈 真 １ ． Ｄ ｎｍｃＲ ｆ ｃ ｒＰｏｅｓ ｇ ． １ ｙａ ｉ ｅｅｔ ｒ ｓｉ 动态反射参数 １ ｌ ｏ ｃ ｎ 码 ， 在 于 两个 目标 的衰 减 不 同 。且 大多 数 假 目标 均 具 有 上述 的 区别 这个 参 数 的数 值 由系 统 根据 动 态 反射 规 则 的设 定 自动赋 予 ， 主 特 征 ， 步 判 断产 生假 目标 的 原 因可 能 是 因为 近距 离 的建 筑 物造 成 初 要 有 三 个 数 值 ： 射 距 离 ， 始 角度 ， 角 度 ， 三个 参 数 规 定 了 的反射 ， 根 据统 计 出 的假 目标 出 现 的区域 （ 表 １ ， 判 断 造成 反 起 结束 这 并 见 ）我们 反射 区域 的范 围 。 反射 的原 因极 有 可能 是 因为 在 雷达 站 西偏 北方 向新 建 的机 库 。 １ ． Ｐ ｒ ａｅｔＲ ｆ ｃ ｒＰｏｅｓ ｇ固定反 射 物处 理 ． ２ ｅｍ ｎｎ ｅｅｔ ｒ ｓｉ １ ｌ ｏ ｃ ｎ 表 １ 该参 数 的数 值需 要 人 工 设定 ， 于 设 定那 些 固定 的一 直 出现 假 用 起 趴 绌 距 起 角 绌 角｛ 起 高 绌 始 离ｌ 束 离ｌ 始 度ｌ 束 Ｊ｝ 始 度Ｉ 。 ｛ ＝ 度 目标 的区域 ， 要包 括 下 面几 个参 数 ： 主 ４ Ｍ ２ Ｍ ｌ３ 。 ｌ３ 。 １ Ｏ Ｉ ７ Ｏ ０ Ｉ ０ １ ３ ｆ ０ ｆ Ｎ １Ｎ ０ ０ ｔ ３ ０ｔ Ｐｗ ｒＡ ｔ ｕｔｎ信 号衰 减 ：正 常 目标 和假 目标之 间的 和通 道 ｏ ｅ ｔ ｎａ ｏ ｅ ｉ 衰减 的差值 机 库 占地 ６５ ｍ ， ４ ． ， 离 雷 达 ０２ 里 ， 对 方 位 为 ７０ 高 ３ ９米 距 ． ７海 相 Ａｔｕ ｅＢ ｇ 起 始 高度 ： 射 区域 的最 小 高度 ｌｔｄ ｅｉ ｉ ｎ 反 ３５６９ ， 机 库 的表 面为 金属 表 面 。 对 的 雷达 的 高度 为 ３ 米 。 １． 。且 ０ 相 ７ 机 Ａｔｕ ｅＥ ｄ结束 高度 ： ｌｔｄ ｎ ｉ 反射 区域 的最 大高度 库 的 高度 高于 雷 达 ， 为 极 易 反射 的金 属 表 面 ， 雷达 的相 对 位 置 且 与 Ｂ ｇ ａｇ 起 始距 离 ： ｅｉ Ｒ ｎｅ ｎ 反射 区域 的起 始距 离 也 与 真假 目标 出现 的相 对位 置 相符 合 。 Ｅ ｄ Ｒ ｎｅ 束距 离 ： 射 区域 的最 大 距离 ｎ ａｇ 结 反 ２２假 目标 的处理 ． Ｂ ｇ ｚ ｕｈ 始角 度 ： 射 区域 的起 始角 度 ｅｉ Ａ ｉ ｔ 起 ｎ ｍ 反 根 据 分析 出的假 目标 分 布 范 围 ， 据上 文 提 到 的反 射 假 目标 的 依 几 种处 理 方法 常 识处 理假 目标 ： Ｅ ｄ Ａ ｉｕｈ ｎ ｚ ｔ 结束角度 ： ｍ 反射区域的结束角度 以上 参数 可 以详 细 的定 义 一 个 固定 反 射 区域 的 大小 方 位 固定 首先尝试使用 ａｔ ｒ ｅｔｎ Ｐｏｅｓ ｇ ｎｉ ｅ ｃ ｏ ｒ ｓ ｎ —ｆ ｉ ｌ ｃ ｉ 反射物 的工作原理如下 ： 于反射区域中的 目标 ， 对 系统会 以这个 目 根 据 假 目标 出现 位 置 总结 出的规 律 ， 以及 在 动态 假 目标 中 出 现 标 为 中心 ， 成一 个 以这个 目标 为 中心 ， 围为 ４ 起 始 距 离 的 圆 的相关 的反射 区域 的值做 出 了如下 的 参数 设 置 ： 生 范 倍
二次雷达同步窜扰问题分析及解决办法
二次雷达同步窜扰问题分析及解决办法一、问题分析二次雷达同步窜扰是一种利用同步串扰技术对二次雷达进行干扰的行为。
在军事领域，二次雷达是一种用于监测和识别飞机的雷达系统，因此其稳定运行对于军事作战至关重要。
近年来出现了二次雷达同步串扰的问题，给军事系统带来了严重的安全威胁和损失。
对二次雷达同步串扰问题进行深入分析，并提出解决办法，对于维护军事系统的安全和稳定起到了至关重要的作用。
1. 问题表现二次雷达同步串扰主要表现为雷达系统的异常工作。
包括但不限于雷达信号异常干扰、目标识别错误、监测范围缩小、目标漏报误报等，严重影响了雷达系统的正常运行和监测能力，给军事指挥系统造成了严重的安全隐患。
2. 问题原因（1）技术原因：随着科技的发展，同步串扰技术日益成熟，使得对二次雷达系统进行干扰变得更加容易。
一些恶意组织或个人利用同步串扰技术，能够在雷达系统工作中注入虚假信号，使得雷达系统误判目标或者在无目标的情况下生成虚假目标，从而干扰了雷达系统的正常工作。
（2）管理原因：部分地区或单位对于雷达系统的安全管理不够严格，雷达设备和信息可能受到未经授权的访问，这也为同步串扰问题的出现创造了条件。
3. 解决方法（1）提高技术水平：通过加强技术研发，提高二次雷达系统的抗干扰能力，采用先进的信号处理和解调技术，增加对干扰信号的识别能力和过滤能力，进而降低同步串扰对雷达系统的影响。
（2）加强管理控制：对二次雷达系统的运行和维护进行严格的管理和控制，限制对雷达系统的访问和操作权限，避免未经授权的访问和操控，保障系统的安全和稳定。
（3）加强安全意识教育：对相关人员进行安全意识教育和培训，提高他们对于同步串扰问题的认识和防范意识，定期进行安全演练和测试，增强应对紧急情况的能力。
（4）加强监测和防护：严密监测雷达系统的工作状态，及时发现异常现象并进行排查和处理；加强对雷达系统的物理防护，防止未经授权的人员接触雷达设备。
二、结语通过对二次雷达同步串扰问题进行深入分析和解决办法的探讨，我们深切认识到这一问题的紧迫性和重要性。
二次雷达原理
二次雷达原理二次雷达是一种利用二次辐射原理进行目标探测的雷达系统。
它与常见的一次雷达相比，具有更高的分辨率和更好的抗干扰能力，因此在军事、航空航天、地质勘探等领域得到了广泛的应用。
下面我们将详细介绍二次雷达的原理和工作方式。
首先，二次雷达的工作原理是基于目标对电磁波的反射和辐射。
当雷达系统向目标发射脉冲电磁波时，目标会对电磁波进行反射。
一次雷达是通过接收目标反射的一次辐射来实现目标探测，而二次雷达则是利用目标对电磁波的反射和辐射来实现目标探测。
具体来说，当目标反射电磁波时，会产生二次辐射，这种二次辐射包含了目标的特征信息，通过接收和分析目标的二次辐射，就可以实现对目标的探测和识别。
其次，二次雷达的工作方式包括发射、接收和信号处理三个步骤。
首先，雷达系统向目标发射脉冲电磁波，然后接收目标反射和辐射的信号。
接收到的信号经过放大、滤波等处理后，送入信号处理系统进行分析和处理。
信号处理系统会提取目标的二次辐射特征，并将其与数据库中的目标特征进行比对，从而实现对目标的识别和跟踪。
最后，二次雷达具有许多优点。
首先，由于二次辐射包含了目标的特征信息，因此二次雷达具有更高的分辨率和更好的抗干扰能力。
其次，二次雷达可以实现对隐身目标的探测和识别，对于军事领域具有重要意义。
此外，二次雷达还可以应用于地质勘探、环境监测等领域，为人类社会的发展做出贡献。
总之，二次雷达是一种利用二次辐射原理进行目标探测的雷达系统，具有更高的分辨率和更好的抗干扰能力。
它的工作原理是基于目标对电磁波的反射和辐射，工作方式包括发射、接收和信号处理三个步骤。
二次雷达在军事、航空航天、地质勘探等领域具有广泛的应用前景，对于人类社会的发展具有重要意义。
二次雷达原理全文
应答识别码
3/A询问模式的识别码实例1
应答识别码
3/A询问模式的识别码实例2
应答识别码
3/A询问模式的识别码实例3
应答高度码
响应C 模式询问的回答是高度码，译码后判决飞机高度的码位序列是按下 述排列：
D、A、B 共九位构成标准循环码，按500 英尺递增 C 共三位形成五周期循环码，按100 英尺递增 由于D1 代表了最高位，目前民用飞行器尚未达到这个高度，所以民航组
A、B、C、D表示回答的数据位，模式A和模式C中数据位 的含义不同。
数据位之间有严格的时间关系，每个脉冲0.45微秒，脉冲 之间为1.45微秒。
应答码
X位为备用位，目前恒为逻辑0 SPI为特殊位置识别脉冲
在F2脉冲后4.35微秒 由管制员请求发射在A模式中 每次发射一般持续20秒结束
为异步回答。 判断信号可作为一个控制信号去启动主接收通道的视频放大器，抑制旁瓣信号的输出。也可
给回答的每一个旁瓣脉冲标记一个符号，送到录取器，在这里只作独立脉冲的判决而不是整 个回答的判决，防止把主瓣收到的回答也被排除。
同步串扰（ Garble ）
处于同一波束的两架飞机。 距离小于2海里（3.7KM）。 产生应答码的重叠。 常规雷达探测回波强度几乎一致，无法区分。 给出开始和结束的目标存在信息（多架交织
滑窗检测
滑窗测角原理
防止异步干扰，须确定窗口脉冲存在的最小值，作为第二检测门 限。
窗口最小值取决于天线每次扫描的回答数，反过来取决于询问机 的询问率、天线转速、交替询问等。
如8个窗口中存在5次回答就可以判断目标存在，这就是目标起始 判据。此时存储天线方位指向θ1′。
在天线波束离开飞机以后，将收不到回波脉冲。但是滑窗内容继 续移动，并且不断放弃存储在窗口的原有的数据，由于没有新的 回波脉冲进入滑窗，当窗口中存储的目标数低于某一个数值时， 例如8个窗口存在4个脉冲时，可以申报目标终了，这样就建立了 尾沿判据或目标终了判据，并存储天线方位指向θ2′。
航管二次雷达现场调试阶段假目标抑制方法分析
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ汉 辉 （ 中 国民用航 空深圳 空 中交通 管理站 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ １ ２ ８ ）
【 摘 要】 本 文在分析假 目标形成原 因的基础上 ， 结合二次雷达现场调试工作总结消除二 次雷达假 目标的一 些方法。 【 关键词 ｌ 航 管二次雷达 ； 调试 ； 假目 标； 抑制
Ｐ ２ 脉冲让飞机识 别是否旁瓣询问 ， 若 是旁瓣 询问则不进行 应答 ： Ｒ Ｓ Ｌ Ｓ
（ 接收旁瓣抑制 ） 可通过 比较和 、 控制通道 的信号识别是否旁瓣接收到 的应答 二次雷达可根 据雷达现场实际情况开启／ 关闭此项功能 同时 还可根据实际调试情况对 Ｉ ｌ Ｓ Ｌ Ｓ进行扇区编程 ２ ３ Ｒ ｅ ｆ ｔ ． Ｓ ｕ ｐ ｒ 功 能 二次雷达具有 自动检测反射物的功能 在二次雷达录取器中储存 了反射物列表 ． 作 为先验信息 ． 如 目标 出现在 和反射物方位角一致 的 方 向时 ． 则进行虚假 目 标 的检查判定 雷达依据探测数据 ． 建立实时反 射物分布模型 ： 反过来为雷达的虚假 目标的识别与抑制提供依据 对 于新增的反射物 ． 它能根据虚假 目标报告计算 出产 生该 虚假 目标 的反 １ 二次 雷达 假 目标 的 常 见原 因和 现 象 射物 的位置和大小。 相反， 对于 已经消除的反射物 ， 则需要把该反射物 二次雷达假 目 标形成 的原因主要有 异步 干扰 、旁瓣穿透及绕环 、 从反射物列表中删除 另外 ． 雷达还提供手动编辑输入反射物的功能 ． 地物反射 、 同步窜扰和交织 、 虚幻假 目标 、 二次环绕等 只需输入反射物的初始／ 终止角度 、初始／ 终止距离后 将反射 物添加 到 １ ． １ 反射引起 的假 目标 反 射 物列 表 即可 当询问信号 主瓣方 向上存在着反射物． 询 问信 号经反射后被应答 ２ ． ４ 灵 敏 度 时 间 控 制 机接收引起应答 机的应答 ． 真是的应答和反射的应答都进 入雷达 接收 灵 敏度时间控制是将检测 门限根 据应答距离设置成一个 由远 到 机． 这时会造成 同一 架飞机在雷达上显示 为多个 目标 ． 这些 回答标牌 近逐步升高 的值 ． 该门限与距离成 ６ ｄ Ｂ 席 时程的关 系 正常应答信号 相 同、 距离和方位不同 可以通过该 门限 ． 而对于反射 等引起 的应答信号 ． 由于其信号 比较弱 ． １ ． ２ 同步窜扰和交织 不能通过该 门限而被抑制掉 二次雷达允许所有扇 区设置 同一个 Ｓ Ｔ Ｃ 在二次雷达 作用 距离 内． 在方位相 近的两 架飞机 ． 如果时 间上小 值 ． 也允许用户根据不 同扇区设 置不 同的 Ｓ Ｔ Ｃ ／ Ｇ Ｔ Ｃ等级 于２ ０ ． ３ ｕ ｓ 、 在距 离上 小于ｆ ２ ０ ． ３ ｘ ３ ｘ １ ０ ８ ） ／ ２ ＝ ３ ０ ４ ５米 时． 雷达接收两架 飞 ２ ． ５ 发 射 功 率 扇 区编 程 机 的应答代码会发生重叠．二次监视雷达解码器会将这些应答混淆 ． 不同的雷达站场地环境有所不同． 在某些方位上对雷达 的收发信 从而形成虚假 目标。应答 重叠可能会 出现粘连 、 隔离 、 占位三种状态。 号形成反 射 ． 从而形成假 目标 发射功率扇 区编程就是在那些可能造 ｌ － ３ 异 步 干 扰 成假 目标的反射方位上 ． 减小雷达发射 功率 正常 目标 由于收发信号 当一个地面站主瓣 询问某一 目标时 ． 目标应答机的 回答可以通过 较强不影响它 的正 常检测 ． 但 是反射 目标信号则被 明显地减弱 ． 从而 另一个地面站询问波束的旁瓣 进入另一个地面站的接收系统 ． 由于旁 达不到正常的检测 门限而被抑制掉了 在 某些反射严重而用不影 响使 瓣 接收的信号与该地面站的询问不 同步 ． 从而对另一个地面站造成异 用 的扇区甚至可以不发射 二次雷达大部分都有功率控制功能 ． 并可 步干扰 在多询问机和多 目标情况严重 异步干扰大多数从询 问天线 对不 同扇 区的功率进行编程 的旁瓣进入 ２ ． ６ 设置录取信 号置信度 门限 １ ． ４ 目标分裂 二次雷达可以 没 置 录取脉 冲信号高置信度 与低置信度的门限值 ． 来 自同一架 飞机的询问一 应答信号 由于波束开裂 、 地形地物反射 并根据现场情况 没置录取信号置信度判决规则 ， 使低 置信度脉冲不被 等影响 ． 被处理成两个或多个 目 标 旁瓣询 问引起 的绕环现象也是 目 录取 ． 达 到减少假 目标 录取 的概率 标分裂的一种情况 ２ ． ７ 抑 制 Ｍｏ ｄ ｅ Ａ ／ Ｃ ／ Ｓ ａ １ １ 一 ｃ ａ ｌ ｌ 及 Ｍ‘ Ｊ ｄ ｅ Ｓ － ｏ ｎ ｌ ｖ ａ ｌ ｌ — ｃ ａ ｌ ｌ １ ． ５ 旁瓣询 问引起 回答 在某现场调试时发现在离雷达站大约 ２ Ｎ Ｍ的距离上 ．经常出现 如果询 问机 的旁瓣 穿透控制波束或者询 问机的控制脉 冲辐射功 假 目标 （ 如图 １ 巾长方框 内所示 ） 通过调整天线仰角 、 提高置信度等 率降低 ． 会导致旁瓣询 问引起应答机网答 旁瓣询 问引起 的回答会干 手 段 ． 无 法彻 底 解 决 该 问 题 扰真实 的目标方位 ． 严重 时出现“ 绕环” 现象 ． 而且假 回答过多会 导致 后续信号处理过 载 旁瓣询 问引起的回答可以通过发射幅度符合要求 的Ｐ ２脉 冲来 解 决
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广汉机场二次雷达由于反射造成的假目标的原因分析
摘要:二次雷达是现代空中交通管制系统的关键设备之一，雷达站周围的环境对二次雷达的
探测性能有着显著的影响。本文对二次雷达由于反射造成的虚假目标的原因进行了详细分
析，对于二次雷达的日常观测及维护具有一定的指导意义。
中国民航飞行学院广汉机场二次雷达站是国家重点建设工程项目（3号工程）。其二次
雷达设备是中国民航使用的第一部国产二次雷达，由中国电子科技集团公司第十四研究所生
产。该二次雷达在设备调试与试运行过程中，一些区域产生假目标较多。
该雷达站位于成绵高速边上，距广汉市区5公里，往金堂方向的龙泉山脉20公里左右。
通过分析其地理位置及其周边环境影响，我们得出其假目标主要由山体及周围高大建筑物发
射引起。
1.天线俯仰波束分裂造成丢点
由地面反射引起的多路径效应一直是影响雷达性能的主要因素之一，导致雷达接收
信号的起伏，影响二次雷达的检测和解码性能；而雷达站周围环境中的高大建筑物引起
的反射会在建筑物的后面产生虚假的目标幻象。
当雷达天线俯视镜面反射的表面（如水面）时，会产生多路径干涉现象。镜面反射
体是指服从反射定律的光滑（镜面似的）表面。当天线照射给定几何关系和电特性的镜
面反射表面时，反射波前相对于入射波前的方向和相位是可以预测的。图1所示出多路径
干涉的几何关系。图中假设反射表面为平面，尽管有时还要考虑地球的曲率，但这个假
定一般还是可行的。
图1 平面地面反射的几何图
如图1所示，若发生镜面反射，从天线到目标的雷达电磁波有两个不同的路径：直射路径
和反射路径。
由图1可知，两条路径传播的距离是不相同的，这就导致了直射波和反射波之间的相
位差，而它是产生多路径效应的主要原因。根据电磁波传播的基本原理，若距离差δ，
则对应的相位差等于2πδ/λ。其中，λ是雷达波长。
附加相位差是由反射表面的反射系数引起的，有时是由天线在直射方向和反射方向
上传播因子的相位差引起的。由于相位差，直射波和反射波在目标处要么干涉相加，要
么干涉相消。
干涉波的电场一般是基本平行的，因此干涉的矢量方向起主要作用，某些微小的矢
量不平行度通常都被忽略。
假定自由空间（F＝l）的雷达距高用 R0表示，二次雷达是收发共用一个天线的单基
地雷达，则有：
FRR0max
（1）
F表示方向图传播因子（假定无大气损耗）。因此，排除大气损耗的影响，非自由空
间距离正比于F。
如果直射波和反射波正好等幅且同相，则合成的接收电压将是自由空间传播时的4
倍，根当于信号功率增大了16倍。而距离方程式右边开4次方，则目标探测距离是自由空
间探测距离的2倍。但是如果直射波和反射波恰好反相，那么合成电压和最大距离都为0。
根据式（1），这意味着在直射、反射多路径情况下，F可能的变化范围为0～2。所以，
相对于自由空间而言，多路径效应会使雷达探测距离发生巨大的变化。
从干涉的角度看，当相位差为2π弧度的整数倍时，干涉是等效的。那么当动目标以
恒定高度接近雷达时（仰角增加），方向图传播因子将在最大值和最小值之间周期地变
化。图2表示出这种多路径效应，它是0max/RR随目标高度或仰角变化的曲线。在这种
假定条件下，干涉波瓣最大值处和天线方向图最大值处的探测距离0max2RR（实际上
是直射波和反射波的完全相加），干涉波瓣最小值处的探测距离Rmax＝0（实际上是直
射波和反射波的完全抵消）。海面的起伏、地球表面的曲率及大气损耗通常会改变这个
结果，因此在最大值处0max2RR，最小值处0maxR。所以最终方向图如图3所示。
图2 理论地面反射俯仰方向图
图3 现实运用中的二次雷达天线方向图
对于二次雷达来说，出现最小值的仰角为：
})(492{sin)2(sin11minhfhn
出现最大值的仰角为：
})()12(246{sin}4)12({sin11maxhfnhn
其中n=0,1,2,3….，f单位为MHz。
当飞机处于天线低仰角时，比如飞机距离雷达站较远，受地面曲率影响，该飞机处于低
仰角，或者飞机距离雷达较近，雷达位置较高，但是飞机飞的较低。则天线不断从高增益区
到低增益区不停穿梭，在低增益区则造成目标丢点。如图4所示。
图4 二次雷达原始视频
2.波束分裂导致目标分裂或飞点
由于地球水平面并不完全水平，如果地面倾斜则会造成副瓣穿刺，形成波束分裂。
（H：飞机高度 R：距离 D：幻影目标偏离 θ
：地面斜角 α：幻影目标偏离角
Φ：飞机仰角
035.0＝
）
图4 幻影目标的产生
在倾斜地面情况下会出现幻影，其根本原因是倾斜地面造成的天线副瓣穿刺造成的。在
地面反射情况下，倾斜地面造成右侧波束与左侧波束幅度相位叠加，形成左侧波束的分裂，
从而导致幻影目标的产生。
但是地面反射率随着入射角的增大而减小，当入射角增大到Brewster角时，反射率接
近零，因此低空目标容易造成波束分裂，而高空目标则一般不会。
由于雷达波束宽度为2.45度，近处的倾斜屋顶，山体边缘都会导致这种情况的发生，
从而造成目标分裂或者产生飞点。
3 结束语
本文详细分析了二次雷达目标丢点和分裂的产生原因，通过实践证明逐步完善雷达的数
据处理算法可以有效地识别和剔除由于反射原因形成的虚假目标报告，并可以形成二次雷达
周围反射物的分布图，采用单脉冲技术和改进的大垂直口径阵列天线可以有效减轻多路径效
应的影响。
参考文献：
《单脉冲二次雷达培训讲义》中国电子科技集团公司第十四研究所
《二次雷达假目标及其消除方法》民航空管技术装备发展有限公司
《雷达目标特性》电子工业出版社
《雷达环境与电磁波传播特性》电子工业出版社
D
幻影目标 真实目标
R
α
雷达站
目标高度
Φ
H
雷达站
真实目标
地面
水平面
θ
θ
H
H
幻影目标
θ
θ
D
R