探索电磁环境下民航空管二次雷达系统的安全运行

探索电磁环境下民航空管二次雷达系统的安全运行

岳明宏 陈睿

中国民用航空东北地区空中交通管理局黑龙江分局 黑龙江省哈尔滨市 150079 摘要：我国的民航事业不断发展， 2018年底全国就有 235个颁证运输机场， 4945条定期航班航线。那么在众多机场的基础设施建设中的空管雷达系统，容易受到其他设备的干扰与障碍物的影响。空管安全工作是一项只有起点没有终点的艰巨工作，但安全工作有着可以遵循的客观规律，只有掌握了相应的规律，创造提高安全裕度的条件和环境，就会多一份安全的把握，促使安全周期的不断延长，从而实现整个民航系统的持续安全运行。基于此，本文主要分析了电磁环境下民航空管二次雷达系统的安全运行。

关键词：电磁环境；民航；空管二次雷达系统；安全运行

引言

空管系统由于其特殊性在整个民航运输中有着非常重要的作用，自2009年开始，中国民航全面推行安全管理体系（SMS）。航管一、二次雷达信号主要提供给自动化系统使用,用于在管制员的屏幕上显示目标的位置、标识等信息。在整个信号的传输路径上,共涉及三个不同的专业:雷达、网络传输和自动化专业,这三部分因素都有可能影响到雷达输出的信号质量。只要空管二次雷达信号在输出过程中产生中断问题，需要第一时间诊断故障和维修处理，同时应进一步强化其维修力度，从而第一时间把故障解决。此外，要定期开展维护工作，从而使设备运行参数的正常性得到保证。

1二次雷达概述

对于二次雷达而言，属于无线电子辨认与测位系统，其组成部分有应答雷达、询问雷达。询问雷达对电磁波进行发射的过程中，应答雷达能够进行接收，并对应答电磁波进行发射，然后询问雷达就可以结合接收到的应答电池进行各项工作，以此将测位和识辨的目的顺利达到。一般情况下，询问雷达固定在地面上，将其信号作为对波束脉冲进行扫描的编码，应答雷达和脉冲本身就涉及代号编码。应答与询问脉冲相比之下，在载波频率方面存在差异，能够预防出现发射波误收的情况^[1]。

2航空情报发展趋势

航空公司是航空运行的核心，是空中交通管理和机场的服务对象。对航空公司而言，保障飞机航班任务的顺利实施，从航班计划、航线规划、动静态航空信息获取、机载导航数据库更新等各环节都离不开航空情报数据的支撑。同样，空管和机场自动化系统也需要实时更新、质量可控的航空情报数据来指挥飞行、管理地面运行。空中交通管理系统包括空域组织和管理、机场运行、需求和容量平衡、飞行协调、冲突管理、空域用户运行和ATM服务移交管理等。其中，航空信息管理是ATM系统所有功能的基础。因此，国际民航组织（ICAO）于2009年提出了“航空情报服务（AIS）向航空情报管理（AIM）过渡方案”，并设定了21个必须经过的步骤，对全球的航空情报业务发展和规划提出了要求^[2]。

3电磁环境下民航空管二次雷达系统的安全运行策略

3.1完善空管安全信息上报流程

根据信息传递的规律，信息在传递的过程中如果经过的部门或者环节过多，信息内容可能会有一定程度的改变，并且相关的信息内容经过不同的上报者进行报送可能会有不同的理解。所以建议由事发单位直接进行空管安全信息的报送，事发单位对于事件的前因后果有清晰的认识，对事件内容进行直接上报，有利于调查者后期对该事件进行继续跟踪和调查。对于空管安全信息的上报流程进行相应程度的优化，减少不必要的中间环节，有利于提高信息的传递效率。

3.2合理判断雷达信号质量

航管二次雷达的信号质量数据指标有很多种,大致可以分为三类。第一类是雷达数据性能指标。比如目标的检测概率。检测概率是指探测目标数量和预期目标数量之间的比率,预期目标数量通常由测试软件曲线拟合后的数值给出。目标检测概率用来表示雷达对目标的捕获和位置检测性能。=二次雷达通常要求该指标大于98%、90%。除此之外,还有代码有效性、合成率、虚假目标率、方位或位置的精度和分辨力等。这些指标可以很直观的评估雷达信号的总体质量。

3.3做好二次雷达系统干扰排查

（1）完善快速排查机制

在干扰发生时，空管设备部门提供详细干扰信息，如干扰时间、干扰频率、方位、高度等，来确定干扰信号来源。电磁环境保护责任单位、无线电排查与管理机构可迅速的进行干扰排除。部门间协调合作可以迅速降低威胁民航安全的因素^[3]。

（2）加强无线电干扰宣传

空管部门需要对机场周边乡镇普及无线电频段、干扰对民航的威胁，与周边公安、派出所协调网格管理协议，加强周边群众的电磁环境保护意识，一旦出现干扰立即出动排查。联合无委等部门对雷达周边电磁环境进行排查，选定合适的雷达站建设点从建设初期就把可能出现的干扰问题消除。

（3）做好干扰排查工作

在具体的干扰排查工作中需考虑各种影响因素，合理的运用科技设备，可将监测设备接入用户的雷达接收天线中，借助二次雷达的天线方向性来确定干扰信号来源，提高工作效率。

（4）重视日常维护

首先，重视设备部件产生的锈蚀状况，并对设备可能会形成锈蚀的部件状况进行全面、科学的分析，特别是就运行十五年以上的超过规定时间的运行设备，要着重检查设备的锈蚀情况，并在固定的时间进行维护，第一时间把故障隐患消除。其次，加强定期维护，并对维护内容进行优化与整合，重点检查设备参数及性能是否改变、部件灰尘是否清扫干净。最后，认真配合设备维修中心，做好巡查，第一时间解决隐患以及问题，展现出预防性维护维修所具备的重要作用^[4]。

3.4提高雷达信号质量

当前，雷达设备保障故障处理作为基于属地化的管理。对雷达而言,就是负责雷达故障处理及协助判断传输问题。第一级是针对雷达整机的性能分析:使用信号质量的评估软件,分析雷达输出的数据质量指标是否满足规范要求。第二级是详细的技术性分析。分析信号质量下降的具体原因:如某区域目标检测概率下降,结合覆盖图进行分析,是否受到硬件原因影响或是否受到了干扰;如产生假目标,分析是何种类型的假目标,具体区域是否固定,是否是应答机问题。第三级是模块化分析。在明确了影响信号质量的大体方向上,继续测量雷达模块的电气或机械参数,确定并排除故障点。在排除故障点之后,再次使用评估软件测试雷达数据是否满足标准。

3.5优化监督检查机制

监督和检查机制优化过程中，需要做好相应的检查，找出运行当中存在的漏洞，制定出相应的防控措施。加强监督检查队伍的建设和业务培训，提高检查人员自身的素质，通过检查能真正的发现运行当中的问题，而不是流于形式。转变检查的方式和改变检查的手段，从定期检查到常态检查、从表面检查到深入检查，从事后调查转变到事前预防。防患于未然，提前找出潜在的隐患。要把安全检查工作作为安全管理工作的一个重要环节，通过相应的检查来服务安全生产，将安全意识从被动转为主动^[5]。

结束语

综上所述，通信、导航及监视设备（以下简称“通导设备”）为管制运行提供了技术支持和保障，是影响管制安全平稳运行的主要因素之一。然而，电磁辐射不仅干扰民航二次雷达系统的安全运行，还对人员的身体健康有一定的影响，所以需要对电磁环境进行分析研究，针对各方面的建设布局都需要首先考虑到电磁环境，保证机场的雷达系统正常运行与飞机的安全飞行。

参考文献

[1]夏畅.对民航空管二次雷达系统安全运行的电磁环境分析[J].通讯世界,2017,(17):288-289.

[2]段宇.民航空管二次雷达系统电磁辐射探讨[J].通讯世界,2015(15):269-270.

[3]花爱兵.基于大数据的智能运维管理系统研究与实现[J].信息通信.2017.(11)

[4]李广宇.浅谈无缝切换传输设备在民航系统中的应用及维护[J].科学与信息化,2019(11):71-71.

[5]安勇.卫星通信技术在民航空管的应用浅析[J].数字通信世界,2019(04):177-178