張承志 趙艷麗

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司 第三十八研究所，安徽 合肥 230088）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，雷達(dá)擔(dān)負(fù)日益繁忙的空中交通管制任務(wù)，尤其是本世紀(jì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)10多年的高速發(fā)展，空情日益密集復(fù)雜，給雷達(dá)兵全面掌握空中情況帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，雷達(dá)廠家在研制新型雷達(dá)時(shí)，要針對(duì)部隊(duì)最關(guān)心的問(wèn)題，最希望改進(jìn)的技術(shù)去設(shè)計(jì)。下面結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)操縱員的操作，介紹我們?cè)谛卵兄评走_(dá)終端中是如何為用戶考慮，采取措施，降低操作強(qiáng)度，減少錯(cuò)誤情報(bào)率的。

1 全程全自動(dòng)錄取

上世紀(jì)90年代，即使是在發(fā)達(dá)地區(qū)，一部雷達(dá)一般也就同時(shí)保障二三十批航跡，現(xiàn)在一部中型雷達(dá)經(jīng)常要觀察幾十批航跡，沿海發(fā)達(dá)地區(qū)甚至超過(guò)百批目標(biāo)，全部依靠操縱員逐批錄取，操作強(qiáng)度太大，也容易忽視異?？涨?。依賴計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，全程全自動(dòng)錄取空情是未來(lái)的必然選擇。

1.1 全自動(dòng)錄取如何抑制虛假航跡

圖1

全自動(dòng)固然好，但是如果虛假航跡較多，反而會(huì)分散人注意力，達(dá)不到原來(lái)目的。所以要對(duì)回波點(diǎn)跡進(jìn)行幀與幀之間相關(guān)積累，目標(biāo)在空中位置和時(shí)間上是相關(guān)的和連續(xù)的，利用大容量存儲(chǔ)技術(shù)，把雷達(dá)全程點(diǎn)跡記錄下來(lái)，連續(xù)若干幀后，由計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)點(diǎn)跡進(jìn)行相關(guān)度計(jì)算，把歷史上能連續(xù)發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)有規(guī)律、出現(xiàn)時(shí)機(jī)和位置有關(guān)聯(lián)性的點(diǎn)跡串聯(lián)起來(lái)，以此自動(dòng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，自動(dòng)起始航跡。我們稱之位數(shù)據(jù)濾波技術(shù)。一般經(jīng)過(guò)2～6幀以后，空中目標(biāo)絕大多數(shù)能自動(dòng)起始航跡。而固定回波或者虛警雜波由于相關(guān)性差，絕大多數(shù)可被過(guò)濾掉，留給操縱員的是比較干凈清潔的畫面，也可以用特別顏色把有動(dòng)目標(biāo)特點(diǎn)的回波輪廓在光柵顯示器以其擅長(zhǎng)的弧線或線段醒目標(biāo)識(shí)出來(lái)，便于操縱員觀察和判斷目標(biāo)特征。如圖1(a)所示，是沒(méi)有經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)濾波過(guò)濾的畫面，包含各種原始點(diǎn)跡、低雜波、虛警點(diǎn)，而圖1(b)是經(jīng)過(guò)數(shù)幀數(shù)據(jù)濾波以后的雷達(dá)畫面，絕大多數(shù)非目標(biāo)的原始點(diǎn)跡已被濾除。

1.2 如何克服假航跡上報(bào)，如何盡快起始航跡

對(duì)于地雜波、有源干擾、無(wú)源干擾密集區(qū)，可以設(shè)置為多幀起始區(qū)，2～6幀起始，如果虛警仍然高還可以根據(jù)不同情況設(shè)置6到15幀起始，總能把虛假航跡控制在可接受范圍。甚至可設(shè)置局部區(qū)域?yàn)榘胱詣?dòng)錄取區(qū)，由人工來(lái)確認(rèn)起始航跡。對(duì)于清潔區(qū)或者特別關(guān)注區(qū)，可以設(shè)置為快速起始區(qū)域，比如2幀或3幀起始航跡。

1.3 航跡上報(bào)由人工確認(rèn)和自動(dòng)確認(rèn)相結(jié)合

對(duì)于可信度高的目標(biāo)，當(dāng)然希望自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并上報(bào)，比如有二次應(yīng)答信號(hào)的航跡。對(duì)于需要繼續(xù)觀察的航跡，比如低慢小或者非合作目標(biāo)（無(wú)二次雷達(dá)應(yīng)答信號(hào)，無(wú)飛行計(jì)劃的目標(biāo)）。我們?cè)O(shè)置預(yù)錄取航跡功能，只跟蹤它，暫時(shí)不上報(bào)。留待操縱員根據(jù)飛行特點(diǎn)驗(yàn)證后再?zèng)Q定上不上報(bào)，標(biāo)牌用紫色表示暫不上報(bào)。

2 重點(diǎn)和異?？涨榈奶嵝?/h2>

操縱員隨時(shí)面對(duì)幾十批上百批目標(biāo)的畫面，雷達(dá)終端如何盡快發(fā)現(xiàn)重要的專機(jī)、包機(jī)或者飛機(jī)的異常情況呢？用戶要求:對(duì)于二次有特殊應(yīng)答的目標(biāo)要能醒目提示。

我們目前大多數(shù)地面警戒雷達(dá)都加裝了二次雷達(dá)，根據(jù)二次雷達(dá)應(yīng)答碼，我們分兩種情況對(duì)待。

2.1 專機(jī)、包機(jī)的保障

當(dāng)操縱員電話得知某專機(jī)或包機(jī)將經(jīng)過(guò)防區(qū)，要加強(qiáng)警戒保障時(shí)，如果預(yù)先知道飛機(jī)二次雷達(dá)A模式應(yīng)答號(hào)，就可以在畫面中，專門顯示有該應(yīng)答碼的二次點(diǎn)跡參數(shù)。如圖2，如果我們事先知道有一批航班A模式應(yīng)答碼為1236，一旦目標(biāo)進(jìn)入雷達(dá)作用距離，即使操縱員沒(méi)有錄取，也會(huì)在顯示器上自動(dòng)顯示出來(lái)二次點(diǎn)跡標(biāo)牌。二次雷達(dá)點(diǎn)跡平時(shí)默認(rèn)不顯示參數(shù)。

圖2 二次雷達(dá)點(diǎn)跡標(biāo)牌顯示

2.2 自動(dòng)或半自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并提醒意外空情

根據(jù)民用航空管制相關(guān)規(guī)定，4位8進(jìn)制A模式應(yīng)答碼 7500表示本機(jī)被劫持、7600表示通訊中斷、7700表示飛機(jī)有意外情況發(fā)生。

圖3 顯示被關(guān)注的二次代碼點(diǎn)跡標(biāo)牌的操作

二次雷達(dá)應(yīng)答碼中出現(xiàn)上述三種A模式代碼，則自動(dòng)標(biāo)定為重要航跡，顯示器中該目標(biāo)航跡標(biāo)牌會(huì)自動(dòng)閃爍提醒操縱員留意。

2.3 A模式代碼航跡自動(dòng)記憶功能

實(shí)際工作中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)曾經(jīng)一二次點(diǎn)跡配對(duì)成功的航跡有時(shí)會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)動(dòng)或者姿態(tài)變化，二次應(yīng)答信號(hào)丟失，如果因?yàn)楫?dāng)前沒(méi)有應(yīng)答，就不顯示曾經(jīng)的二次應(yīng)答代碼對(duì)于目標(biāo)判斷會(huì)造成困難。也不利于人工及時(shí)修正重新出現(xiàn)二次點(diǎn)跡的航跡。對(duì)于丟失了二次信號(hào)的航跡，我們用白色顯示其過(guò)去的代碼，以示區(qū)別。對(duì)于當(dāng)前有二次雷達(dá)應(yīng)答信號(hào)的航跡標(biāo)牌用等同批號(hào)的顏色顯示其當(dāng)前應(yīng)答代碼。這樣也可以避免混批錯(cuò)批等很多誤解。如圖4所示。

圖4

2.4 機(jī)場(chǎng)與航班號(hào)自動(dòng)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)檢索功能

利用雷達(dá)站周圍已知機(jī)場(chǎng)飛機(jī)訓(xùn)練或者警巡任務(wù)時(shí)相對(duì)固定的A模式代碼規(guī)則，建立應(yīng)答碼與起降機(jī)場(chǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣一旦此類空中目標(biāo)有二次雷達(dá)代碼，就會(huì)自動(dòng)標(biāo)識(shí)起降機(jī)場(chǎng)或者任務(wù)名稱，便于操縱員大致了解目標(biāo)活動(dòng)區(qū)域，預(yù)測(cè)目標(biāo)去向，做到心中有數(shù)。如圖5是某機(jī)場(chǎng)訓(xùn)練飛行情況。

圖5 某機(jī)場(chǎng)附近飛機(jī)訓(xùn)練飛行情況

3 充分利用鼠標(biāo)代替鍵盤操作

3.1 鼠標(biāo)中間的滑輪滾輪代替鍵盤的量程變換

操縱員一個(gè)手指就能實(shí)現(xiàn)不同量程的轉(zhuǎn)換。

3.2 畫面中顯示漫游、一次點(diǎn)跡、二次點(diǎn)跡、視頻的快捷操作

有時(shí)這些功能鍵被其他窗口遮擋，不方便立刻點(diǎn)擊起作用，充分利用鼠標(biāo)在操作畫面外的復(fù)用功能如圖6，移動(dòng)鼠標(biāo)到主畫面右下角，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵實(shí)現(xiàn)各種快捷鍵功能。

圖6 畫面中顯示漫游、原始點(diǎn)跡、二次IFF/ATC點(diǎn)跡、視頻的快捷鍵

4 自動(dòng)統(tǒng)計(jì)上報(bào)總量并顯示

把每次開機(jī)掌握的空情數(shù)自動(dòng)顯示出來(lái)。作為值班員有時(shí)需要統(tǒng)計(jì)本次值班上報(bào)了多少情況，半自動(dòng)錄取時(shí)統(tǒng)計(jì)編批批號(hào)起止號(hào)就能做到，如果雷達(dá)終端全自動(dòng)錄取，有些批可能沒(méi)上報(bào)（預(yù)錄取狀態(tài)），所以要自動(dòng)統(tǒng)計(jì)上報(bào)的批數(shù)。要統(tǒng)計(jì)兩類數(shù)據(jù):一個(gè)是本次開機(jī)上報(bào)的總批數(shù)，另一個(gè)是本次值班上報(bào)總批數(shù)，換班時(shí)可清除。如圖7，我們?cè)阪I盤輸入提示區(qū)附近自動(dòng)實(shí)時(shí)顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果，分子表示本次值班上報(bào)多少批空情，分母表示本次開機(jī)上報(bào)多少批航跡。

圖7 自動(dòng)統(tǒng)計(jì)上報(bào)總量并顯示

5 操作手冊(cè)的在線幫助信息

界面越來(lái)越華麗，操作項(xiàng)目越來(lái)越多，我們?nèi)绾巫尣倏v員盡快熟悉各種操作規(guī)范呢，用戶操作手冊(cè)量大、重、攜帶、保管不便。我們把最常用操作方法設(shè)計(jì)到顯示界面，可以隨時(shí)調(diào)閱查看如何操作雷達(dá)。如圖8，一旦點(diǎn)擊幫助，就彈出各種操作命令集。

圖8 在線幫助的提示操作

幫助信息里包括各種戰(zhàn)術(shù)操作說(shuō)明，畫面操作說(shuō)明，通訊上報(bào)設(shè)置等等。鐵打的營(yíng)盤流水的兵，每隔幾年就會(huì)有新操縱員補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，全靠老兵傳授或者翻啃厚厚的操作說(shuō)明書畢竟太單調(diào)。有在線幫助，邊操作邊學(xué)習(xí)，記憶更快更深刻。

6 小結(jié)

隨時(shí)傾聽(tīng)第一線雷達(dá)兵對(duì)操作的意見(jiàn)，不斷總結(jié)提高雷達(dá)界面的人性化設(shè)計(jì)水平，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，降低操縱員疲勞強(qiáng)度，提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力會(huì)大有好處。

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