雷达监视系统

浅谈雷达和ADS-B信号监控系统

ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术第17卷第13期(2021年5月)

本栏目责任编辑：唐一东人工智能及识别技术E-mail：*************.cnhttp：//Tel：+86-551-6569096365690964ISSN1009-3044ComputerKnowledgeandTechnology电脑知识与技术Vol.17,No.13May2021

浅谈雷达和ADS-B信号监控系统

朱翊

（中国民用航空湛江空中交通管理站，广东湛江524000）

摘要：随着航班流量的日益增多，空域环境的日渐复杂，一旦雷达信号或ADS-B信号中断未能及时处理，将会造成严重的影响。雷达和ADS-B信号监控系统有着广泛的应用前景，可推广至各个空管运行单位、部队、气象中心等使用，提高运行保障能力。本文就湛江空管站近期主、备用自动化接入的ADS-B信号，谈一下ADS-B信号接入自动化的配置等问题，以供分享与探讨。

关键词：ADS-B信号；雷达信号；自动化

中图分类号:TP393文献标识码:A

文章编号：1009-3044(2021)13-0170-04开放科学（资源服务）标识码（OSID）:

1引言

ADS-B系统是由多地面站和机载站构成，是一种合作监视

技术。飞机定时广播通过卫星导航系统获得的位置信息（位

置、高度、速度、航向、识别号及其他信息）；与传统雷达系统相

比，ADS-B不仅提供更实时准确的监视信息，还具有建设成本

少、数据精度高、使用寿命长等明显优势。近些年我国对ADS-B技术进行大量的研究，已研制出ADS-B发射和接收设备；并

通过地空数据链将信号下发给地面站，经过数据中心的目标检

测和多重验证后再进行应用。在空中，相比传统A/C模式雷达

信号，ADS-B信号对于频率的占用率大大减少，信号纠错和解

码能力将增强。在地面，利用ADS-B数据源，能加强对场面运

行航空器的监视，减少地面冲突的发生。

AMS SIR—S航管二次监视雷达系统分析

龙源期刊网

AMS SIR—S航管二次监视雷达系统分析

作者：李小敏

来源：《科技视界》2014年第32期

【摘要】航管二次监视雷达也称为空中交通管制雷达信标系统（ATCRBS）。它是空中交通管制系统的一个重要组成部分。本文主要分析意大利AMS（ALENIA MARCONI

SYSTEM）公司SIR-S型二次雷达系统组成及工作原理。该系统基于分布式结构和开放式系统标准，在硬件和软件上都具有很大的扩充和升级能力。该系统包括了两个通道，每个通道包含有电源分配单元，回答处理和通道管理单元，S模式发射机，单脉冲接收机和旁瓣抑制接收机，每个通道安装在一个机柜，两个机柜并排放置，在机柜上方是通道转换单元。本地操作控制面板采用商用电脑，安装AMS公司相应软件。天线采用ALE-9型大孔径垂直阵列天线，使用双电机驱动方式。雷达头处理器使用了两台康柏阿尔法DS10服务器。另外该系统还配置了雷达维护监控电脑和本地控制监控系统。该系统具有较高的可靠性，重要单元均进行了冗余配置，主备单元均为在线和热备份工作方式。系统采用技术也较为先进，设备采用了单脉冲技术，本身在硬件上已具备S模式工作能力，需要在软件上进行升级即可，系统内各设备间采用了以太网连接，方便设备连接和加快了信息交流。

【关键词】一次雷达;二次雷达;发射机;接收机;RPCM单元

Ams Sir-s Air Traffif Control Secondary Surveillance Rader System Analysis

LI Xiao-min

（Sanya Air Traffic Management Station of CAAC， Sanya Hainan 572000， China）

【Abstract】Secondary Surveillance Radar， also called Air Traffic Control Radar Beacon

民用航空机场场面监视系统综述

摘要：随着国家的发展越来越好，带动交通运输行业的快速发展，民用航空航班数量在不断的增多，地面和空中交通拥堵现象在不断加剧。在机场中飞机与飞机以及飞机与车辆出现冲突的现象概率大幅度增加，在一定程度上限制了民航运输业的发展。尽可能降低地面交通拥堵程度是增大航班数量的最佳途径。

关键词：民用航空；机场场面；监视系统

引言

目前，机场的拥挤率极大增加，解决这一问题有两种方案：第一、适量增加机场跑道的数量，扩大规模。第二、在进场安装监视系统，实时监控机场情况，提高机场的运行速率。有效地解决机场交通拥堵的问题。

1对场面监视系统的具体设计内容

1.1系统结构

场面监视雷达设备根据其主要监视功能及部位可分为天空反馈系统、收发系统、雷达头信号接收系统、机场雷达信号监视系统、控制系统以及传输设备等。其中天空反馈系统中包含的天线塔和天线ACU可实现对天空中的信号进行监视和接收，收发系统则是场面监视系统中最重要的接受、发送信号的关键部分，其主要部分为2个收发柜；雷达头信号接收系统中包含的4部收发机主要对信号进行接收和发送，并对接收到的视频信号等进行进一步处理，对信号中的无用部分和噪声进行删除后将该处理过的信号传输给其他系统中，保证监视系统的正常运行；机场雷达信号监视系统需要将接收到的视频信号在雷达头中显示，并通过系统对视频接受信号的程度以及各个模块的工作状态等进行分析，利用系统软件对雷达的运行参数进行适当调整与修改，保证信号接收的强度。

1.2针对系统功能的设计

第一，定位功能，该系统应当及时对管制人员提供机场内部跑道、滑行道、停机桥、机坪以及其他部位等重点监视位置的信息，同时对现场内飞机、车辆、人员以及其他物体的位置、速度等进行定位捕捉，将信息进行传输，保证完成监视工作。第二，告警功能。一方面该系统应当能够对飞机跑道上的飞机的动作、速度等进行预判，对是否会发生碰撞进行分析，同时利用告警功能向管制人员发出信号，另一方面需要对滑行道上的飞机等进行预判，根据其移动速度、方向等对是否发生碰撞进行分析并向管制人员发出告警信号，降低危险的发生率。第三，自动识别功能。将机场内所有的飞机、车辆以及必要物品均安装并开启应答机，并结合系统的自动识别功能对其标牌进行识别，并对飞机、车辆等进出以及场面具体情况进行24h监视。

国外战场监视雷达现状及发展

２００２年第２期　导航与雷达动态　国外战场监视雷达现状及发展　在现代作战环境中，准确及时地获取敢方的活动信息通常是战　场决定胜败的重要因素。运动目标的探测和定位是至关重要的战场信　息，是推断敢方配置和企图的要素。在极其复杂的战场环境中，这种　具有全天候特征的信息只能依靠雷达系统获取。此外，雷达能够完成　较大区域的监视，是战场指挥员部署目标监视和探测的首选装备。小　而轻的相干雷达已成功地在军事领域应用多年。工艺和信号处理技术　方面的最新进展正在使其成为更灵活的系统。　ｌ、国外战场近距监视雷达的现状　战场近距监视雷达如著名的ＺＢ２９８雷达，在２０世纪６０年代末　服役于英军。该雷达工作在Ｉ、Ｊ波段，除磁控管作功率源外，基本　采用了固态技术。ＺＢ２９８雷达是便携系统，由两部分组成，即安装　在三角架上的雷达头和可安装在２０ｍ外的控制系统。控制系统在屏　幕上显示目标并设有音频输出，作为操纵员辅助探测和目标粗略分类　的手段。ＺＢ２９８雷达已经一体化在两种单人履带式装甲车ＦＶ１０３和　ＦＶ４３２上。ＡＮ／ＰＰＳ一１５雷达是一个类似的系统，它服役于美国陆军　并遍及全世界。　除ＺＢ２９８型雷达外，技术进步使新一代雷达的功能进一步增强，　如英军的ＭＳＴＡＲ（移动和固定目标探测与识别）雷达及法军的ＲＡＳＴ　雷达。ＭＳＴＡＲ是脉冲多卜勒雷达，该系统对典型背景环境下运动的人　和车辆的探测进行了优化设计。ＭＳＴＡＲ采用固态功率放大器，并为　以后的相干处理保持基准相位信息。雷达对人和车辆的方位定位精度　为０．

３度，峰值功率较小，能够由多卜勒特征（提供给操作员的音频　维普资讯导航与雷达动态　２００２年第２期　信号）辨识目标，探测和校正炮兵火力。　对于雷达操作员来说，最希望的是简化显示器。因为，操纵员　处于高度紧张的状态，不可能融汇复杂的信息描述。ＭＳＴＡＲ雷达显　示器采用区域监视工作方式和识别工作方式，即利用Ｂ型显示器有　效地放大显示器的某一个区域。理论研究和技术上的进展，使雷达系　统的功能不断增强而尺寸和重量却不断减小。这不仅使便携式战场监　视雷达的功能增强，而且使其应用更为广泛。　２技术的最新进展　支持雷达系统进一步发展的主要研究成果包括三部分：硬件技　术，能够使雷达覆盖更大的区域并探测到更小的反射回波；信号处理，　转换反射能量，达到目标的最佳辨识；人的因素，已处理信号的显示　及人与系统的相互作用。　２．１硬件技术　近距监视雷达的设计需要在前沿技术和应用需求之间寻找平　衡。对于许多应用来说，重量体积、功耗、性能、操作简便和价格严　重地制约了雷达设计人员的选择。对于军用系统来说，降低被敌方　ＥＳＭ系统和电子防护系统截获的概率也是非常重要的。　２．１．１发射机和接收机　所有的雷达系统在发射之前都必须产生和放大电磁振荡，而最　新的研究成果已用于功率放大器的设计。现有的趋势是发展效率较　高、体积较小、功率较大的器件（Ｊ波段高端，峰值功率大于１０Ｗ，　与其它雷达频段相比具有相当的优势）。未来的波形产生器和功率放　大器组件将更具灵活性，波形的种类不仅多而且可以随意选用，以适　

单兵雷达的工作原理

单兵雷达是一种用于个体士兵侦查和监视目标的便携式雷达系统。它能够通过无线电波探测来自目标的回波信号，使士兵能够在视觉受限或环境复杂的情况下发现敌人的存在。

单兵雷达的工作原理如下：

1. 发射：单兵雷达通过内置的天线系统发射无线电波。这些无线电波在雷达系统中通过一个发射机产生，并通过天线发射到周围的环境中。

2. 接收：当无线电波遇到不同的物体或目标时，一部分无线电波会被目标反射回到雷达系统中。这些反射回来的信号被接收机感应到并通过天线接收。接收机会将接收到的信号转换为电信号。

3. 处理：接收到的电信号会通过一系列的信号处理算法进行分析和处理。这些算法能够识别目标回波信号的特征，并提取出目标的位置、距离、速度和方向等信息。

4. 显示：处理后的目标信息会通过显示器或其他输出设备展示给士兵。这些信息通常以雷达图像或其他可视化形式显示，以帮助士兵更好地理解目标的位置和行为。

单兵雷达工作的关键在于它的天线系统和信号处理算法。天线系统负责发射和接收无线电波，并能够接收到目标回波的微弱信号。信号处理算法则负责对收到的信号进行分析，提取出目标信息并进行展示。通过这种方式，士兵可以在战场上更好地感知和掌握目标的位置和动向，提高作战效果和生存能力。

SCANTER2001场监雷达终端监控系统软件安装及维护

场面监视雷达是空中交通管理设施的一个重要组成部分，它具有较高的实时目标探测能力，能够可靠、精确地探测到机场场面上飞机和机动车辆的移动状况，有效减少了机场的拥挤，提高效率，在国际大型机场中场面监视雷达得到了广泛的应用，文章主要介绍了场面监视雷达系统的软件安装及维护。

标签：场面监视雷达；监控；软件；安装；维护

引言

SCANTER 2001场面监视雷达向管制人员提供跑道、机坪、滑行道、停机桥位等需要监视关心的区域中的飞机、车辆等物体的位置、大小、速度等信息。对于跑道上的飞机等物体可以预判有无碰撞发生，并向管制员发出告警。能够对系统中的飞机、车辆进行自动识别，自动挂上识别标牌。可以提供全天候昼夜连续的场面情况监视。在雨雪或冰雹的气候条件下也能提供用户满意的监视效果。为了方便日常对终端监控系统维护，现将系统安装及维护方法做以介绍。

1 系统软件安装及维护

1.1 场监软件参数修改

1.1.1 修改AIRPORT地图

AIRPORT地图编辑：

（1）场监系统AIRPORT地图包括：

Outer conture 机坪区

Islands 草地、环岛

APP lines 近进延长线

ARP 一跑道中心点

Buildings 建筑

Centerlines 中心线

RWY ID 跑道号

SMR 场监雷达位置

Stands 停机位

Stand IDs 桥位号

TWR 塔台位置

TWY IDs 滑行道号

（2）AIRPORT地图保存目录

在dp08中： AIRPORT地图保存目录 tradisdata/maps

（3）AIRPORT地图编辑步骤

以中心线Centerlines为例：

a.在dp08上打开Centrlines地图编辑器

点击EDITMAP——Centerlines

b.编辑Centrlines地图并保存退出

c.查找修改好的地图文件

在dp08上

天基空间监视雷达系统相关技术探讨

第２６卷第３期　２００７年６月　飞行器测控学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｐａｃｅｃｒａｆｔ　ＴＴ＆Ｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖ０１．２６　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．２００７　

天基空间监视雷达系统相关技术探讨　

马志昊韩　蕾　陈磊　

（国防科学技术大学航天与材料工程学院。湖南长沙一４１００７３）　

摘要空间态势感知能力是确保国家安全和经济利益的核心能力，而空间目标监视系统是其重要的支撑。由　于地基监视系统受布站条件的限制和自然环境的影响，其观测能力和精度都受到很大的限制。本文介绍了天基　空间监视雷达系统的概念和当前发展状况，并进行了框架意义上的天基空间监视雷达系统设计。　

关键词　空间监视；天基雷达；卫星星座；协方差分析描述函数法（ＣＡＤＥＴ）　中图分类号：ＴＮ９５９．７４　文献标识码：Ａ　

Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ｓｐａｃｅ．ｂａｓｅｄ　Ｒａｄａｒ　

Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｓｐａｃｅ　Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　

ＭＡ　Ｚｈｉ．ｈａｏ　ＨＡＮ　Ｌｅｉ　ＣＨＥＮ　Ｌｅｉ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｅｍｓｐ￣ｅ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮＵＤＴ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　４１００７３）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｓｐａｃｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｕｐｐｏｒｔｓ　ｔｈｅ　ｓｐａｃｅ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ａｗａｒｅｎｅｓｓ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｙ．Ｂｅｃａｕｓｅ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｒｅｓｔｒｉｃｔ　ｔｈｅ　ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄ—ｂａｓｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｓｐａｃｅ—ｂａｓｅｄ　ｒａｄａｒ（ＳＢＲ）ｉｓ　ａ　ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐａｃｅ—ｂａｓｅｄ　ｒａｄａｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｓｐａｃｅ　ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ．Ａｎｄ　ｉｔ　ｇｉｖｅｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｆｒａｍｅ　ｄｅ—　ｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｐａｃｅ—ｂａｓｅｄ　ｒａｄａｒ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｓｐａｃｅ　Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ；Ｓｐａｃｅ—ｂａｓｅｄ　Ｒａｄａｒ；Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ；ＣＡＤＥＴ　

船舶交通管理系统监视雷达通用技术要求

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船舶交通管理系统监视雷达是海上交通安全的重要组成部分。随着航运业的不断发展和技术的进步，雷达系统在船舶导航、安全监控以及环境保护等方面扮演着至关重要的角色。为了确保船舶交通管理系统监视雷达的有效运行和性能稳定，制定了一系列的通用技术要求。本文将深入探讨船舶交通管理系统监视雷达通用技术要求，并结合实际案例进行分析，旨在帮助读者更好地理解和应用这些技术要求。

双(多)基地雷达系统的发展及应用

精品

-可编辑-

摘要：本文首先叙述了双(多)基地雷达的发展历史，并对该雷达在现代防御体系中的优势进行了分析与探讨，最后阐述了典型的双(多)基地雷达系统及其未来的发展趋势。

1引言

双(多)基地雷达主要是相对于比较常见的单基地雷达而言的，它是从雷达收发站配置的角度来命名的。单基地雷达一般是收发共址，即接收站和发射站位于同一个地方，而双(多)基地雷达则是收发异址，其中多基地雷达还具有多个发射站和多个接收站，以离散的形式配置。双(多)基地雷达实际上早在单基地雷达发展前好几年就已经出现了，其原理也早已为人们所应用，但是发展的过程却十分缓慢。这主要是由于天线收发开关和脉冲发射技术的出现，使得单基地雷达在很长一段时间内占据了雷达技术发展的主导地位。但是近年来，随着"四大威胁"即目标隐身技术，综合性电子干扰技术、低空超低空突防技术和反辐射导弹技术的迅猛发展，现代战争对军用雷达的要求变得越来越苛刻，单基地雷达因此也面临着日益严重的生存危机。在海湾战争中，伊拉克的雷达系统为了躲避美军反辐射导弹的攻击，不得不采取了关机的消极措施以求安全。因此，为了对付日趋发展并成熟起来的"四大威胁"的挑战，双(多)基地体制雷达又重新得到了各国的重视。由于双(多)基地雷达使用两个或两个精品

-可编辑- 以上的分离基地(其中包括有源和无源基地)，因此按照不同的军事要求，它在防御体系中就有多种可能的组合形式。从部置的位置方面来看，可分为地发/地收，空发/地收，地发/空收等几种形式，多基地雷达还具有一发多收，多发多收等形式。

2双(多)基地雷达的发展历史

在双(多)基地雷达正式出现之前，人们实际上就已经开始了这种雷达体制的应用。到三十年代后期，在美、英、法、德、俄等国的早期雷达防御系统中，都出现了这种体制的雷达。当时采用的基本工作原理是使用相距甚远的发射机和接收机。通过测定目标反射信号的多普勒频移和发射机向接收机直接传播的信号之间的差频，从而检测出穿过发射机--接收机基线的目标。1922年，美国海军实验室(NRL)首次应用一部波长为5m的连续波试验装置探测水面船只，由于当时没有有效的隔离方法，只能把收发机分置，这就是一种早期的双基地连续波雷达。

基于ADS—B、WAM和雷达的组合监视方法及其架构

【摘要】在通用航空的领域中，广播式自动相关监视系统（ADS-B）技术使用十分的广泛。本文将对ADS-B、广域多点相关系统（WAMLAT）和雷达的组合监视的方式进行研究，分析自动相关监视广播系统的相关情况，对监视构型、ADS-B备份选择、ADS-B 数据的分类、监视与导航性能等问题进行研究，从而提高空中交通监视的能力，实现空中交通监视所需的导航精度的提升。

【关键词】自动相关监视多点相关监视雷达监视

近年来，随着我国国民经济的快速发展，国际间的往来也越来越频繁，航空飞行的流量迅速增长，对控制空中的流量也是越来越多，航空的空中交通管制部门的各方面管理要求越来越高，管制的方式由以前的程序性的管制到现在的雷达管制方式，未来还将实现卫星导航管制。在新的空管架构中，采用了自动相关监视广播系统（ADS-B）技术，实现基于ADS-B的多雷达监视体系具有非常重要的意义。

1 自动相关监视广播系统的概述

ADS-B是一种在航空机构中使用的新监视系统，在世界上很多的国家和地区都在使用这种新监视系统，它能够大大提升空中交通监视的能力。ADS-B与常规的一次二次雷达监测比较，ADS-B不但能够提供大量的信息，还能降低成本与养护成本。

2 监视构型

在美国国家空域系统是实行雷达系统，它的覆盖服务区出现了相互重叠或冗余的现象，因此，当其中的一个雷达信号丢失后，其他的雷达站也能够为空中交通管理提供所必需的监视信息。所以，基于ADS-B的美国国家空域系统中，ADS-B的地面站的建设也应该实行冗余的设计，实现监视区域的重叠。

目前使用的监视系统和ADS-B之间最大的区别在于，ADS-B主要是依靠全球导航卫星系统。飞机位p3 ADS-B 备份选择

能够选择的ADS-B的备份监视系统有以下几种，分别是：一次监视雷达系统；二次监视雷达系统；被动一次监视雷达系统；多点相关监视系统；被动二次监视雷达系统等。目前，世界各个国家的航空机构，在对相互使用监视和监视冗余的备份方案的情况中，在一个公共的性能要求下，将不同的监视源进行组合，并进行监视服务，这种监视方式还没有那种方法能够实现，其中包括主系统和备份系统，目前也没有一种，将不同监视源数据质量进行分类。