劉海天

摘要：文章根據(jù)二次雷達(dá)工作中出現(xiàn)的環(huán)繞假目標(biāo)案例進(jìn)行分析，結(jié)合雷達(dá)原理，分析同碼環(huán)繞假目標(biāo)產(chǎn)生的原因，并通過(guò)簡(jiǎn)易的方法進(jìn)行故障排查，快速定位故障點(diǎn)，詳細(xì)介紹排除故障的過(guò)程，希望對(duì)雷達(dá)維護(hù)人員處理類似故障有所幫助。

關(guān)鍵詞：雷神二次雷達(dá)；旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；環(huán)繞假目標(biāo)

隨著雷達(dá)管制的實(shí)施，航管監(jiān)視雷達(dá)對(duì)監(jiān)視空中飛行目標(biāo)起著越來(lái)越重要的作用，二次雷達(dá)假目標(biāo)對(duì)空中交通的正常運(yùn)行帶來(lái)了很大的安全隱患。在維護(hù)雷達(dá)設(shè)備過(guò)程中，面對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)故障，如何準(zhǔn)確地分析、判斷故障點(diǎn)，采取一切必要措施，快速恢復(fù)設(shè)備正常工作，對(duì)于確?？罩薪煌ü芾戆踩兄匾囊饬x。

1.系統(tǒng)介紹

雷神CONDOR MK2D二次雷達(dá)是我國(guó)引進(jìn)的一批性能穩(wěn)定、集成度高、維護(hù)方便的單脈沖二次雷達(dá)。雷神CONDOR MK2D二次雷達(dá)系統(tǒng)由詢問(wèn)機(jī)、天線系統(tǒng)、LCMS，LDRP等部件構(gòu)成，雷達(dá)發(fā)射信號(hào)通過(guò)詢問(wèn)機(jī)、射頻切換單元、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，最后經(jīng)天線發(fā)射。因天線處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而下方的饋線是固定的，因此需要旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來(lái)連接固定和旋轉(zhuǎn)的射頻線纜接口。LCMS是監(jiān)控和維護(hù)單元，監(jiān)控和維護(hù)雷達(dá)的運(yùn)行狀態(tài)，LDRP是雷達(dá)視頻記錄和回放單元，顯示和回放目標(biāo)的運(yùn)行軌跡。

2.故障現(xiàn)象

通過(guò)LDRP查看，雷達(dá)視頻顯示有較多假目標(biāo)出現(xiàn)，這些假目標(biāo)的特點(diǎn)是代碼相同、距離相同，呈圓周分布，主要集中在100海里內(nèi)，CMS無(wú)告警信息。

3.故障分析

雷達(dá)假目標(biāo)產(chǎn)生的原因有多種，主要包括反射、異步干擾、二次環(huán)繞、代碼混淆、同碼環(huán)繞等類型。本文主要介紹同碼環(huán)繞假目標(biāo)產(chǎn)生的原因。二次雷達(dá)詢問(wèn)時(shí)通過(guò)∑詢問(wèn)波束詢問(wèn)。∑詢問(wèn)波束是一個(gè)指向性高增益的波束，人們稱之為主波束，但在實(shí)際工作中在天線周圍會(huì)產(chǎn)生波束泄漏。這些泄漏的波束也會(huì)引起飛機(jī)的應(yīng)答，產(chǎn)生假目標(biāo)，人們稱這些波束為旁瓣。為了消除這些假目標(biāo)，雷達(dá)加入了Q詢問(wèn)波束。Ω詢問(wèn)波束是全方向性的波束，它的天線增益比主波束弱，比旁瓣強(qiáng)。應(yīng)答機(jī)通過(guò)比較∑詢問(wèn)波束和Ω詢問(wèn)波束的信號(hào)強(qiáng)度，即可抑制旁瓣方向的應(yīng)答機(jī)對(duì)詢問(wèn)的應(yīng)答。在實(shí)際工作中，由于設(shè)備故障或Ω發(fā)射機(jī)性能減弱，導(dǎo)致Ω詢問(wèn)波束缺失或無(wú)法覆蓋旁瓣，出現(xiàn)“旁瓣擊穿”，這樣距離雷達(dá)較近的飛機(jī)對(duì)旁瓣的詢問(wèn)進(jìn)行了應(yīng)答，因?yàn)樘炀€處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，飛機(jī)上的應(yīng)答機(jī)可能會(huì)響應(yīng)多次的旁瓣詢問(wèn)，在屏幕上就會(huì)出現(xiàn)以雷達(dá)為中心，呈圓周分布的代碼相同、距離相同的目標(biāo)，這種現(xiàn)象被稱為同碼環(huán)繞。

根據(jù)這次假目標(biāo)呈環(huán)繞狀態(tài)的現(xiàn)象，符合同碼環(huán)繞假目標(biāo)的特點(diǎn)。同碼環(huán)繞產(chǎn)生的原因有多種可能：（1）應(yīng)答機(jī)故障；（2）Q通道對(duì)∑通道旁瓣覆蓋缺失。

因?yàn)橐曨l顯示產(chǎn)生假目標(biāo)的飛機(jī)數(shù)量較多，所以排除應(yīng)答機(jī)故障的可能，判斷是Ω通道對(duì)∑通道旁瓣覆蓋缺失。隨后開(kāi)啟測(cè)試應(yīng)答機(jī)，做APM測(cè)試。APM測(cè)試是對(duì)雷達(dá)天線波瓣的測(cè)試，需將詢問(wèn)模式加入B模式，關(guān)閉STC，正常的APM圖應(yīng)如圖2所示，波形1（紅色）為Ω波束，波形2（黑色）為∑波束，波形3（藍(lán)色）為△波束，Ω信號(hào)在旁瓣處應(yīng)大于∑信號(hào)。測(cè)試顯示結(jié)果如圖3所示，Ω波形嚴(yán)重缺失，無(wú)法抑制∑通道旁瓣信號(hào)會(huì)引起周邊飛機(jī)上的應(yīng)答機(jī)對(duì)旁瓣詢問(wèn)的應(yīng)答。

引起Q信號(hào)缺失的原因多種，Ω通道上的任一部件故障都有可能引起Q信號(hào)缺失，其中包括：（1）Ω發(fā)射機(jī)；（2）Ω通道饋線；（3）射頻切換單元；（4）旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié).（5）天線Ω振子。

實(shí)際工作中則需要通過(guò)簡(jiǎn)易的方法，由易到難，逐步進(jìn)行排查。（1）通過(guò)CMS監(jiān)控顯示，Ω發(fā)射機(jī)功率輸出正常，而且雙機(jī)都有假目標(biāo)現(xiàn)象，可以排除Ω發(fā)射機(jī)故障。（2）通道故障的檢測(cè)可以通過(guò)儀器檢測(cè)，但比較費(fèi)時(shí)。

本文通過(guò)線纜交叉測(cè)試的方法進(jìn)行快速定位，如圖5所示，將射頻切換單元上的Ω通道饋線接口和△通道饋線接口交叉，即Ω信號(hào)走△通道，△信號(hào)走Ω通道，做APM測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示△信號(hào)缺失，Ω信號(hào)正常，如圖4所示。由此推斷射頻切換單元正常，故障點(diǎn)在饋線到天線這一段。（3）將射頻切換單元到旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的△和Ω饋線交換，做APM測(cè)試，結(jié)果顯示如圖3所示。Ω信號(hào)缺失，由此推斷射頻切換單元到旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的Ω饋線正常，故障點(diǎn)在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)到天線這一段。

（4）如圖6所示，將旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)到天線的△和Q饋線交叉，做APM測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示是Ω信號(hào)缺失，由此判斷故障點(diǎn)在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。

旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)是連接天線和饋線的重要部件，因其結(jié)構(gòu)在雷達(dá)運(yùn)行時(shí)—直處于動(dòng)態(tài)的狀態(tài)，存在機(jī)械的摩擦，在超過(guò)使用壽命后，容易出現(xiàn)故障。如果是Ω通道出現(xiàn)故障，就會(huì)造成同碼環(huán)繞的假目標(biāo)現(xiàn)象，如果是∑通道出現(xiàn)故障，就可能造成大面積丟點(diǎn)，∑和Ω通道的故障還會(huì)造成波束在通道內(nèi)的反射，損害發(fā)射接口模塊。

4.旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)更換步驟

（1）拆下旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)外面接口的3根饋線。（2）一人托住旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，另A用內(nèi)六角拆下外面一圈的6個(gè)內(nèi)六角螺絲。（3）慢慢取下旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，可以看到里面有3根饋線連接，3個(gè)接頭處有紅、藍(lán)、綠圓點(diǎn)標(biāo)志，其中紅點(diǎn)為Q通道，藍(lán)點(diǎn)為∑通道，綠點(diǎn)為△通道，記下3根饋線對(duì)應(yīng)的接口后，拆TN線。（4）更換上新的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的圓盤邊有一突出的卡扣，如圖7中箭頭所指位置，安裝前需將PCR窗口的蓋板拆下，通過(guò)PCR窗口觀察，將旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的突出位置卡在天線底座的凹槽位置。（5）裝上6個(gè)內(nèi)六角螺絲。（6）用天線手柄輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)天線，通過(guò)PCR窗口觀察旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)接口位置能跟隨天線旋轉(zhuǎn)。（7）接回外部的3根饋線。

更換后雷達(dá)開(kāi)機(jī)，LDRP上顯示正常，假目標(biāo)已消失。用網(wǎng)絡(luò)分析儀檢測(cè)拆下的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的3個(gè)通道，發(fā)現(xiàn)Q通道衰減明顯大于∑和△通道，由此確認(rèn)是旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的Q通道故障引起同碼環(huán)繞假目標(biāo)。

5.結(jié)語(yǔ)

假目標(biāo)產(chǎn)生的原因有多種，有可能是外部原因引起，也有可能是設(shè)備原因引起，維護(hù)人員在實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)假目標(biāo)的特征，使用相應(yīng)的方法進(jìn)行檢測(cè)。本文通過(guò)環(huán)繞假目標(biāo)的案例，詳細(xì)分析和描述了同碼環(huán)繞假目標(biāo)的處理過(guò)程，希望對(duì)雷達(dá)維護(hù)人員在實(shí)際工作中有所幫助。