S模式雷达在THALES自动化系统中的应用

S模式雷达在THALES自动化系统中的应
用
摘要：S模式雷达是近年来发展普及的新雷达技术。

相较于A/C模式雷达，
增加了S模式高精度关于高度和距离的询问，同时航空器输出更丰富的下行信息，具有更高的精确性和可靠性，此外S模式雷达独有的24位地址码，对空管自动
化系统的航迹相关产生了不小的影响。

关键词：S模式雷达；THALES自动化系统；应用
前言
随着空管监视技术的不断发展，监视源已不仅仅局限于传统雷达方式，S模
式雷达等新监视技术己经广泛应用于空管自动化系统中。

S模式雷达在THALES系
统数据中，具备更丰富的数据项，可以为管制员提供更多航空器和机载设备信息。

1S模式雷达与THALES自动化系统相关介绍
1.1S模式雷达
二次雷达是民航系统的主要监视数据来源之一，与一次雷达相比，二次雷达
具有以下优点：
（1）由于询问/问答信号均为单程传输，相同的测量距离下，二次雷达所需
的发射功率比一次雷达更小，接收机灵敏度的要求也更低；（2）二次雷达接收
机使用的频段为1090MHZ，发射机询问信号使用的频段为1030MHZ，接收机可以
屏蔽询问信号产生的干扰。

（3）二次雷达可以获取飞机上气压高度表测量的高
度信息，使管制员与飞行员掌握的高度一致，便于空中交通管制和飞行安全。

（4）二次雷达能获取除位置、高度以外的更详细、全面的飞机飞行信息，便于
识别、指挥，提高飞行安全性。

1.2THALES自动化系统
THALES自动化系统是我国民航空管系统中常用空管自动化系统之一，而所谓
的空管自动化系统可以简单的理解为复杂化的雷达显示终端，它能处理各种监视
源数据，并通过对飞行计划和报文的处理，实现对飞机不同阶段的动态标识；监
视数据处理和飞行计划处理两大功能相结合，按照一定的规则自动相关，使显示
于管制员面前的目标（航空器）携带航班号（呼号）、飞行高度、告警信息、飞
行速度等。

本文主要讨论的是THALES自动化对于S模式雷达的处理。

S模式雷达输出的
雷达数据接入到THALES自动化系统的PLINE中进行协议转换，将转换后的雷达
数据送入多监视源处理服务器（MSTS）中，由雷达前置处理功能模块接收、解码
然后传送到不同的处理模块进行处理，经过多探测器航迹处理功能模块的预相关、相关等更新航迹或生成新的航迹，经过其它多个功能模块的处理，提取飞机的速度、高度、应答机编码、24位地址码飞机选择高度、飞机的上升/下降率、航班
呼号等信息，用于飞行态势的显示、预测、告警和计划相关等。

2S模式雷达在空管自动化系统中的应用优势
2.1优化航空器分配，提升管制员指挥效率
在监视数据与飞行计划的自动相关中，S模式雷达的作用尤为明显，随着航
班量的不断增加，二次代码数量紧张问题愈加显著，而S模式雷达提供的24位
地址码、航班号可以增加到相关条件中，S模式雷达接收到的航班号、24位地址
码可以与计划信息中的航班号、24位地址码进行比对相关，会大幅降低相关错误
的出现概率，24位的地址码足以分配现阶段所有的航空器。

正确的相关使管制员
能够准确的识别各个飞机，提高指挥的效率和准确，从而运行效率和运行安全。

2.2数据运算能力强，飞行信息丰富有效
新版本的THALES自动化系统还增加了对S模式雷达部分下行数据的显示应用，接收到S模式雷达的下行数据后，雷达处理模块（MSTS）对雷达数据进行处理，用于对雷达航迹的更新计算、辅助于计划的自动相关等，并将飞机选择高度、
航空器24位地址码、航空器呼号、二次代码、上升下降率等详细信息显示于DAP （DOWNLINK AIRCRAFT PARAMETER）窗口中，供管制员实时掌握飞机的详细信息。

S模式雷达下行数据的处理和显示，需要在THALES自动化中对雷达数据的离线信
息进行定义，如离线文件DAP_PARAMETERS中定义了DAP窗口中的各种数据项。

THALES系统还可以提供相应的告警功能（PLM告警），可以提示飞机对于管制指
令的执行是否出现错误，相比于旧版本只能在数个雷达周期后计算出飞行器的高度、速度与管制发出的指令高度、速度对比产生相应的CLAM告警，能更早的发
现飞机对指令的错误执行，提高飞行的安全性。

3THALES自动化系统接入
S模式雷达的两个案例简析
3.1DAP窗口
2019年9月某日，某航班正处于合肥区域管制区内，管制员发出指令“P181
后右偏置五海里”，但是机组错误听成了“上八幺后右偏置五海里”。

此时该航
班高度为7500米，如若上升高度，将与迎面而来的高度为7800米的航班产生飞
行冲突。

该事件发生的过程中，当班管制员虽然未能及时听出该机组复述的错误
指令，但是在该航班的飞行高度发生改变的时候，及时使用DAP窗口的功能。

管
制员发现该航班S模式雷达下行数据中的Selected Altitude与Final Altitude
数值，即该航班的实际调表高度和管制员指令高度不一致，并及时意识到该机组
误听指令。

自THALES自动化系统升级V8.7.8版本后，系统增加了DAP窗口功能，该功能可以实时显示并反映航班下行数据和动态。

从该案例中我们发现，当航空
器处于S模式雷达覆盖下，管制员通过DAP窗口功能实时掌握了航空器调表高度
等信息，而在原先A/C模式雷达下掌握此类问题的方法只有高度偏离告警，DAP
窗口与其相比操作方便数据精确。

3.2由S模式雷达高度精度造成的CLAM告警
2019年11月，合肥进近终端区发生多架次航班的CLAM告警，后经过查询日
志得知，该现象的原因为S模式雷达和A/C模式雷达对航空器高度的探测精度不同。

合肥终端区主要由合肥THALES雷达和INDRA雷达两部本场雷达提供低高度
覆盖，其中后者为S模式雷达，其探测精度为25英尺。

假定有一架落地航班高
度为2000英尺，管制员指挥其下降。

一个探测周期内，若该航班下降到1980英
尺时被S模式雷达探测到，其高度会按照雷达精度被认为是1975英尺，此后紧
接着被A/C模式雷达探测到，若此时该航班高度为1960英尺，在100英尺的探
测低精度下，其高度会被认为是2000英尺。

此时系统就会认为该航班高度趋势
异常，就可能会产生CLAM告警。

在该案例中我们发现，S模式雷达与A/C模式雷
达兼容运行下，两者高度探测精度的区别，在数据处理上会产生问题。

在一个探
测周期内，各部雷达的探测顺序也会影响到系统对航迹点高度的计算。

高度精度
的提高对于自动化中关系到高度的功能是利好，但是涉及到飞机高度和某些设定
值比较时，其微小的变化也会被捕捉甚至是放大，外加上公英制转换，可能相比
于单独A/C模式雷达处理的结果相差甚大。

结束语
S模式雷达在提供监视功能的同时，具备更为重要的双向多重信息传输功能。

随着多部S模式雷达的接入，在未来可实现空域全覆盖，自动化使用上的变化将
得到适应，而数据处理上的各项问题也会得到解决。

近几年全国空域飞行流量增
加和飞行间隔缩小的大趋势下，S模式雷达的全覆盖显得尤为迫切，应尽快逐步
完善S模式雷达的应用普及，实现空域高效率利用。

参考文献：
[1]黄萍.S模式雷达在THALES空管自动化系统中的应用[J].空中交通管
理,2010(08):13-15.
[2]张开智.S模式雷达技术在空管自动化系统的应用[J].电子元器件与信息
技术,2019,3(1):76-79.。