引言：青岛新机场空管工程新建东西场面监视雷达各一套，其中场监雷达头型号为TERMA SCANTER 5502，录取器为华泰英翔厂家所配。自2021年8月份青岛新机场通航以来东西场监雷达性能不稳定，具体表现为频繁出现假目标，严重干扰塔台管制和机坪管制工作的安全和效率。为此青岛空管站技术保障部先后对场监雷达头和录取器参数优化三次，但一直没有彻底解决场监雷达假目标问题。华泰英翔场监录取器没有动态杂波图等基本功能，这是场面监视雷达产生假目标的根本原因，因此决定更换原华泰英翔录取器为莱斯电子录取器。自2023年12月份西场监雷达录取器更新后，西场监雷达没有再次产生假目标，达到了预期目标。

一、青岛新机场场监雷达假目标案例

青岛新机场场监雷达频繁出现假目标，对假目标产生原因进行统计分类主要有三种：草坪、地灯、指示牌。如图1.1所示，最左图显示在北垂滑附近产生一个假目标，中图显示TERMA场监雷达在假目标处的原始雷达视频信号，最右图显示引起假目标的发射物为指示牌。

二、青岛新机场场监雷达工作拓扑

青岛新机场原场监雷达网络拓扑如图2.1所示，其中TERMA5502雷达头分为主备通道，主备通道间有互联线进行交互数据，主备通道都同时向外输出原始雷达视频信号。场监雷达头工作时只有主用通道发射射频信号至天线，备用通道同步主用通道视频信号。

录取器分为主备录取器，需要注意的是录取器的主备和雷达头的主备不同步，录取器只处理各自相应的雷达头的视频信号。每个录取器两个网卡，这两个网卡做了绑定设置。

录取器会实时探测本通道的雷达视频信号，如果本通道雷达视频信号中断，录取器会产生相应告警。如果主用录取器（MASTER）的雷达视频信号中断，录取器会发生主备切换。

三、青岛新机场场监雷达假目标优化过程

青岛华泰场监自动化系统自2021年初至2023年12月一直存在场监雷达引起的假目标问题，期间技保部技术人员对假目标处理主要有三次，具体情况如下所述。

2021年3月份雷达保障室技术人员使用wireshark抓包软件在夜间场面没有车辆时对录取器输出进行抓包，此时认为场监雷达录取器不应该有目标输出。如图3.1所示使用wireshark抓到目标报文，可以认为此时是假目标输出的报文。分析目标报文中位置信息，使用RST软件对单个假目标所在区域进行雷达视频信号衰减处理。通过此办法处理假目标取得一定成效，但是仍然会出现假目标问题。

2021年4月份华泰英翔厂家技术人员综合使用录取器SAMWP软件和RST软件对假目标问题进行处理。主要处理办法是在录取器上将草坪区域更换为非初始化区域，西场监雷达录取器录取图层如图3.2所示。使用TRS软件对假目标区域进行原始雷达视频信号强度进行衰减处理，西场监雷达原始雷达信号衰减区域如图3.3所示。通过此办法处理后大部分假目标已被消除，但仍然会出现假目标问题，尤其当真实目标经过非初始化区域时容易留下一个固定假目标。

2022年10月塔台管制员仍然反应个别区域容易出现假目标，雷达保障室技术人员使用RST软件在TERMA雷达头上对容易出现假目标区域增加衰减区，增加已有衰减区的衰减数值，进一步细化调整已有衰减区边界。参数优化后假目标数量进一步减少，但没有彻底消除。

四、场监雷达录取器更新

为彻底消除场监雷达假目标问题，技术保障部尝试更换场监雷达录取器的来解决场监雷达假目标问题。

由于本次场监录取器更新项目资金有限，本次更新只购买一台录取器。对2023年6月1日至11月30日期间场监雷达假目标进行统计，共计18例。假目标位置集中分布东跑道南头，此区域是东西场监雷达交叠覆盖区域。18例假目标中由西场监雷达引起16例，东场监雷达引起2例。综合2023年下半年假目标统计结果，技保部雷达保决定更新西场监雷达录取器。

本次场监雷达录取器更新项目决定保持两台华泰原装RETS录取器现状不变，莱斯录取器相当于西场监雷达的第三路监视源，接入华泰场监自动化网络，更新后的网络拓扑如图4.1所示。因为场监雷达数字视频数据带宽很大，需要使用SDH设备（开通20M带宽中继链路）作为中继链路传输数字视频信号。

场监雷达设备机柜底部为接口板，具体如图4.2所示。其中X12-X14为网口，现用来传输数字视频信号和主备通道同步。X21和X22为串口，用来传输数字视频信号和方位信号，莱斯录取器及视频传输单元从X21和X22串口上取数字视频信号。网口和串口数字视频信号互不干扰，可以独立平行使用。

西场监雷达更新增加莱斯录取器后，场监自动化系统仅使用莱斯录取器的输出目标报文参与后期的多监视源目标融合，在场监自动化的SDP服务器上将华泰英翔录取器撤出不进行后续融合处理。如果莱斯录取器故障信号中断，场监自动化的RCMS监控界面会给出相关告警，此时值班人员需要手动在SDP服务器上操作添加华泰英翔录取器信号，从而保障西场监雷达信号能够持续参与多监视源目标信号融合处理。

五、莱斯录取器原始雷达视频信号处理优势

西场监雷达更新为莱斯录取器没有出现过假目标情况，这是由于莱斯录取器具有杂波图、非相参视频信号积累功能，这两种功能能够对干扰和杂波进行有效抑制。

（一）、莱斯录取器杂波图功能

如图5.1所示录取器杂波图存储各个距离-方位单元的背景电平平均值，若在某一距离-方位单元内有新的值超过平均背景电平一个特定量，就可以认为在这个距离-方位单元发现了目标[1]。

杂波图按其工作性质可以分为静态杂波图和动态杂波图两类。 静态杂波图是通过机场地理信息建立的固定杂波强度信息图，在录取单元工作时，杂波图信息会通过软件写入存储器，形成杂波轮廓图。西场监雷达莱斯录取器静态杂波图范围如图5.2所示，可以简单认为静态杂波图范围等同于录取器进行目标录取的范围。

对西场监雷达静态杂波图功能使能前后效果如图5.3所示，可以看到静态杂波图使能后录取器对静态杂波图范围以外的原始雷达视频信号不处理。

动态杂波图是在雷达工作时随着天线的扫描，杂波图数据不断得到更新的实时杂波信息图，它既包含雷达周围固定杂波的信息，也可以反映运动杂波的信息。

对西场监雷达动态杂波图功能使能前后效果如图5.4所示，可以看到动态杂波图使能后录取器可以有效的将长期静止目标的原始雷达视频信号过滤不处理。

（二）、莱斯录取器非相参视频信号积累功能

非相参积累也称为视频积累，它的作用是将雷达检波器输出的多个脉冲幅度相加，这样可改善信噪比，主要原理是利用视频方位上的相关性以及噪声和杂波的随机性进行多个方位上雷达回波的累加以及求平均[2]。如图5.5所示将多个询问周期内的应答信号进行幅度上积累，不同周期内的噪声信号不存在相关关系，因此积累后幅度会降低。不同周期内的目标应答信号存在相关关系，积累后幅度相对于噪声信号会增强，从而提高了应答信号的信噪比，进一步降低出现假目标概率。

六、莱斯录取器参数优化过程

西场监雷达莱斯录取器硬件安装结束后，对录取器参数进行优化，主要优化内容有三部分：各功能图层参数优化、场监雷达测试目标生成、目标分裂问题解决。

（一）、莱斯录取器各功能图层参数优化

西场监雷达莱斯录取器初始录取图层如图6.1左图所示，不同颜色的区域代表使用不同录取特征值对本范围内目标进行录取。例如场面草坪区域使用非初始化特征值，在草坪区域内不能生成新的目标，但已存在的航迹进入草坪区域仍然能够保持航迹存在[3]。

莱斯录取器使用初始录取器图层进行录取时主要有以下两点问题：起降航班在空中时位置不准确，容易造成场监自动化目标分裂；候机楼指廊及除霜区附近的车辆数量过多，容易造成场监自动化目标错相关，分散塔台管制员注意力。因此对录取图层的录取范围缩小，缩小后的录取图层如图6.1右图所示。

莱斯录取器解冻区是动态杂波图生效的区域，西场监雷达莱斯录取器解冻区图层范围如图6.2所示，紫色区域为解冻区范围，主要是草坪等容易产生假目标的范围。

（二）、莱斯录取器测试目标生成

将西场监莱斯录取器接入华泰场监自动化参与融合后出现以下问题：夜间机场停航后华泰场监自动化监控频繁出现莱斯录取器信号中断告警。使用wireshark软件抓取华泰和莱斯录取器输出报文对比发现，如图6.3左图所示华泰录取器输出Target Report和Start of Update Cycle两种报文，其中Target Report是目标报文，Start of Update Cycle是扇区初始报。华泰录取器无论是否有目标报文输出，每1s都会输出一个扇区初始报。如图6.3右图所示，莱斯录取器仅有目标报输出，夜间停航后莱斯录取器就会中断信号输出。

为解决夜间停航期间莱斯录取器中断输出信号的问题，如图6.4左图所示，在静止目标图层中添加两块蓝色静止目标生成区域。静止目标图层生效后莱斯录取器如图6.4右图所示一直生成两个静止目标，静止目标位于候机楼顶位置，不会对塔台管制工作造成负面影响。

（三）、莱斯录取器目标分裂问题解决

莱斯录取器后续使用过程中塔台管制员反应当飞机为重型机体型较大时，飞机运行到场监雷达某一个方位时容易出现目标分裂。如图6.5所示，当莱斯录取器出现目标分裂时飞机原始雷达视频信号斑块面积较大而且有断续情况。

为解决莱斯录取器目标分裂问题，修改ExtractorConfig.ini配置文件里点迹凝聚相关参数。将距离凝聚时距离断裂门限和方位凝聚时距离断裂门限由3修改为5，单位为2.99m，也就是原始雷达视频斑块边缘距离大于5×2.99=14.95m会认为是两个目标。将方位凝聚时方位断裂门限由10修改为15，因为TERMA场监雷达使用13位编码器，所以一个方位单位为360/8192=0.0439o，也就是原始雷达视频斑块边缘角度大于15×0.0439=0.659o会认为是两个目标。点迹凝聚相关参数修改生效后没有再次发生目标分裂情况，达到预期效果。

七、结语

本文首先提出华泰英翔场监录取器因功能缺失导致频繁产生假目标这一问题，回顾华泰英翔录取器三次主要性能优化过程。进一步引出场监雷达录取器更新的必要性，说明场监雷达录取器更新后的网络拓扑及使用注意事项，分析莱斯场监录取器所具备的信号处理方面的优势。最后对莱斯录取器参数优化从各功能图层参数优化、场监雷达测试目标生成、目标分裂问题解决三方面详细展开说明。

参考文献：

[1]翟海涛，赵玉丽，徐勇.改进的场面监视雷达杂波图恒虚警检测技术[J].指挥信息系统与技术， 2019， 10（6）：6.

[2]熊梓成.雷达抗干扰技术的分析与实现[D].西安电子科技大学[2024-08-21].DOI：CNKI：CDMD：2.1016.214646.

[3]姜山.利用A-SMGCS非初始化区域解决场监雷达假目标可行性研究[J].数字技术与应用， 2021.DOI：10.19695/j.cnki.cn12-1369.2021.02.31.