空管雷达监视数据格式浅析
INDRA二次雷达数据格式分析
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图１ ＨＤ Ｌ Ｃ帧结构
下面的 ＭＯ ＤＥ 一 ３ ／ Ａ。表示 方法 为 ： Ｉ ｎ ｎ ｎ ／ ＡＡ Ａ， 其中ｎ ｎ ｎ为类别号 ， Ａ ＡＡ 为条 目号 ， 如１ ０ ０ １ ／ ０ ７ ０ 。 ５ ） Ｄ ａ ｔ ａ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ： 用于描述某一数据 条 目的具体 实现 内容 ． 数据域是
一
的内容进行校验
３ Ｉ Ｎ ＤＲ Ａ二 次 雷 达 数 据 格 式
２ Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ 数 据格 式
Ｉ Ｎ Ｄ ＲＡ二次雷达支持普通 Ａ ／ Ｃ模式询 问和 Ｓ模式 询问 ．支持多 种雷达数据格式的输 出 普通 Ａ ／ Ｃ模式下 的雷达数据类别为 Ｃ Ａ Ｔ ０ ０ １ ． ２ ． １ Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ帧结构 用 于 雷达 输 出单 雷 达 目标信 息 报告 ： Ｓ模 式下 的雷达 数 据 类别 为 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ数据包 封装在 Ｈ Ｄ Ｌ Ｃ帧中 的信 息字段 中 ．每个 Ｈ Ｄ Ｌ Ｃ Ｃ Ａ Ｔ ０ ４ ８ ． 对 Ｃ Ａ Ｔ ０ ０ １ 进行 了适当扩展 ， 支持 通信链 路数据 输 出 ． 工作 帧一般 封装一个 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ数 据包 ． 但也可 以封装 多个数 据包 ． 如图 ２ 在ｓ 模式下 的二次雷达能 够获取更多 的飞行信息 。表 ｌ 所 示为深圳 所示 。 Ｉ Ｎ Ｄ ＲＡ二次雷达截取到的 ＣＡ Ｔ ０ ４ ８雷达数据包 ． 代码全部用十六进制 ｙ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
Ｉ Ｎ Ｄ Ｒ Ａ二次雷达数据格式分析
高光辉 （ 中国民用航空深圳空中交通管理站 ， 广东 深圳 ５ １ ８ １ ２ ８ ）
空管场监系统雷达数据格式分析
１５６空管场监系统雷达数据格式分析牛中伟，陈健明（民航中南地区空中交通管理局，广东广州510405）摘要：场面监视雷达系统已成为国内大中型民用机场塔台管制运行的重要设备，该系统雷达信号质量会对飞行安全造成重大影响，深入了解场监雷达系统数据格式有助于提高运行保障能力。
文章以实际运行数据为例，对场监雷达系统标准格式CAT010做较为详细的解析。
关键词：场面监视雷达系统；ASTERIX ；CAT010；UAP 中图分类号：V351.3文献标识码：A文章编号：1673-1131（2019）01-0156-030引言随着“四强空管”的建设，场面监视雷达系统在国内大中型机场中得到广泛的应用，该系统提供对机场地面活动区内的飞机、车辆进行监视、控制、路由规划及引导功能，保证机场全天候的地面运行安全，提高运行效率，减轻管制人员压力，已成为塔台管制工作中最重要设备之一。
因此，对场监雷达系统信号质量的监控成为设备维护人员工作的一项重要内容，深入的了解场监雷达系统数据格式有助于我们提高对场监雷达系统的保障能力。
本文就目前场监雷达系统最常见的ASTERIX CAT010雷达格式进行详细分析。
1ASTERIX 简介1.1ASTERIX 的概念ASTERIX (All-Purpose Structured Eurocontrol Radar Infor-mation Exchange )是欧洲民航合作组织为了使雷达监视设备与自动化系统之间的数据通信标准化而提出的传输格式，现已成为国际标准，其内容涵盖了从一次雷达、二次雷达到气象雷达等全部航管雷达设备，以及自动化、数据中心等相关设备。
HDLC 帧及ASTERIX 数据结构见图1。
图1HDLC 帧及ASTERIX 数据结构图1.2ASTERIX 数据结构Asterix 以HDLC 为基础，只对HDLC 的Information 信息字段进行了重新定义，ASTERIX 数据块包括Cat 、LEN 、RE-CORD 、FSPEC 、Data field 等字段，一个完整的雷达报文包括不同的数据类型，每个数据类型包含多个数据块，每个数据块含有一条或多条记录。
空管场监系统雷达数据格式分析
信息通信INFORMATION & COMMUNICATIONS2020年第5期(总第209期)2020(Sum. No 209)空管场监系统雷达数据格式分析樊宝江(民航黑龙江空管分局，黑龙江哈尔淇150040)摘要：当前，国内机场大规模应用了场面监视雷达系统，它对机场地面活动区域内的飞机与车辆进行监视,通过科学规划与引导，保证机场地面设备安全运行,提高了运行效率，有利于缓解管制人员的工作疲劳感。
因此，监控场监雷达系统信号是日常设备维护的主要工作，系统把握场监雷达系统数播格式可以提升雷达系统的操作水平。
关键词:空管场监系统;雷达数据;格式中图分类号:V355.1文献标识码:A文章编号：1673-1131(2020)05-0157-030引言ASTSRIX 标准主要对数据进行传输和交换。
它交换不 同的监视信息，为信息传输提供标准的格式，充分保证了通信数据描述的稳定性，并且广泛应用在国际市场。
在当前空管系统中二次雷达系统的应用最普遍,它已经形成比较成熟的技术，为此研究雷达数据格式保障了雷达系统的运行效率。
1雷达系统简介雷达系统包括一次与二次雷达两种类型。
一次雷达系统通过无线电反射回波对目标迅速定位，如气象雷达、多普勒雷达、着陆雷达等。
二次雷达系统利用地面询问机与接收机载应答机对信息反馈，快速发现和确定目标。
在空中飞行监 视中二次雷达系统的应用较多,其最大程度保证了飞机的飞行安全。
2 ASTERIX 数据传输标准ASTERIX 标准经常使用的数据类型如下表:表1 ASTERIX 数据类型类型名称CATOOI雷达目标报告CAT002单雷达服务报告CAT008雷达气息信息报告CAT021ADS-B 信息报告CAT034002型的升级版CAT04B001型的升级版CATO62系统航迹报告收稿日期：202亠04-253.4优化DSAS 实现路径根据DASA 的设计目标，在具体应用中还要对实现路径 进行优化,从而强化应用服务器的综合功能，具体从以下入手: 首先要对访问机进行判定与筛选，当安全程度符合正常范围时，在允许外界访问机与数据库的联系,其次要实现基于标记的强制访问控制功能，也就是针对满足条件进行分析,围绕数据信息进行加密处理，在身份认证中还要采用口令与ID 号,并且强化公钥与DASA 的判定能力，最后要强化数据库的安 全追踪功能，通过对数据来源进行分析，以此将数据变动责任落实到具体环节。
SA SB CB雷达数据格式说明
CINRAD SA/SB 雷达基数据格式说明：1．数据的存储方式每个体扫存储为一个单独的文件2．数据的排列方式按照径向数据的方式顺序排列，对于CINRAD SA/SB雷达，体扫数据排列自低仰角开始到高仰角结束。
3．径向数据的长度径向数据的长度固定，为2432字节。
4．距离库长和库数反射率距离库长为1000米，最大距离库数为460；速度和谱宽距离库长为250米，最大距离库数为920。
CINRAD CB雷达基数据格式说明：5．数据的存储方式每个体扫存储为一个单独的文件6．数据的排列方式按照径向数据的方式顺序排列，对于CINRAD CB雷达，体扫数据排列自低仰角开始到高仰角结束。
7．径向数据的长度径向数据的长度固定，为4132字节。
8．距离库长和库数反射率距离库长为500米，最大距离库数为800；速度和谱宽距离库长为125米，最大距离库数为1600。
程序中的重要数据说明1．文件名Filename[]，输入需要读取的基数据的文件名。
需将该文件放在执行程序所在的目录中才能读出其中的数据。
2．保存反射率、速度、谱宽，各层仰角的数组。
文件中读取的基数据存放在下列数组中：float V olRef[MaxCuts][MaxRads][RGates]; //反射率（浮点型，单位：DBZ）float V olVel[MaxCuts][MaxRads][VGates]; //速度（浮点型，单位：M/S）float V olSpw[MaxCuts][MaxRads][WGates]; //谱宽（浮点型，单位：M/S）float Elvation[MaxCuts]; //各层仰角(浮点型，单位：度)数组中无效数据标记为-999.0，距离折叠标记为999.0。
其中，1）MaxCuts=20，为最大层数；2）MaxRads为方位数，每度保存一个径向；3）Rgates为每个径向上反射率的距离库数，C波段为800，对应分辨率为0.5公里；S 波段为460，对应分辨率为1公里；4）Vgates为每个径向上径向速度的距离库数，C波段为1600，对应分辨率为0.125公里；S波段为920，对应分辨率为0.25公里；5）Wgates为每个径向上谱宽的距离库数，C波段为1600，对应分辨率为0.125公里；S波段为920，对应分辨率为0.25公里；3．读取不同波段的基数据文件的方法在头文件DataFormat.h中，对距离库数的定义为，用来读取S波段的基数据：const int RGates = 460; //反射率距离库数const int VGates = 920; //速度距离库数const int WGates = 920; //谱宽距离库数若要读取C波段的基数据时，只需将上述定义修改为：const int RGates = 800; //反射率距离库数const int VGates = 1600; //速度距离库数const int WGates = 1600; //谱宽距离库数注意：1）关于仰角层的说明：SA，SB，CB雷达在低层每个仰角上扫描两次，程序中，在保存基数据到数组中时，记为一个仰角层。
INDRA二次雷达数据格式分析
Science &Technology Vision 科技视界0123456789ABCDEF30003B FF F70246CB 0C C794A0108D E2A920C60450E02803D3780A F00D 33B3C37D6002B5E80030A8000040C9DA 3D 2D 3F FC0060006F07928C D74620F5作者简介:高光辉(1988—),男,湖北仙桃人,学士,中国民用航空深圳空中交通管理站,助理工程师,研究方向为雷达监视、通信导航。
0引言近几年,随着各地区空管分局站对雷达设备的更新改造,在全国范围内现已有二十多部INDRA 二次雷达投入使用,对雷达信号的监控已成为空管技术保障的一项重要内容,对雷达信号的数据格式进行解析和探讨也显得尤为重要。
1ASTERIX 与HDLCASTERIX 是欧洲民航合作组织为了使雷达监视设备与自动化处理系统之间的数据通信标准化而提出的传输规程,ASTERIX 标准在制定过程中提倡在数据链路层上选定通用的HDLC 协议,为不同的雷达厂家提供统一的标准。
HDLC 是用于在网络节点间传送数据的高级数据链路控制协议。
在HDLC 协议中,数据被组成一个个的单元(称为帧),通过网络传输。
HDLC 的帧格式如图1所示,它由六个字段组成,这六个字段可以分为五种类型。
图1HDLC 帧结构1)标志字段F:HDLC 指定采用01111110为标志序列,用于帧的开始和结束。
2)地址字段A:表示链路上站的地址,每一个站都被分配一个唯一的地址。
3)控制字段C:用于构成各种命令和响应,以便对链路进行监视和控制。
4)信息字段I:携带高层用户数据,可以是任意的二进制比特串。
5)校验字段FCS:使用16位CRC,对两个标志字段之间的整个帧的内容进行校验。
2ASTERIX 数据格式2.1ASTERIX 帧结构ASTERIX 数据包封装在HDLC 帧中的信息字段中,每个HDLC 帧一般封装一个ASTERIX 数据包,但也可以封装多个数据包,如图2所示。
ASTERIX CAT048数据格式分析
ASTERIX CAT048数据格式分析作者：赵文斌来源：《中国新技术新产品》2018年第01期摘要：二次雷达是目前空管系统中应用最为广泛、技术最为成熟的空中监视手段。
为此对雷达数据格式的熟练掌握有助于我们提高对雷达设备的维护保障能力。
本文以二次雷达S模式下的雷达数据格式为例子，进行分析。
关键词：ASTERIX；雷达；数据格式中图分类号：V328 文献标识码：AASTERIX是EUPOCONTORL组织为监视数据的传输和交换而定义的标准。
首字母缩略语代表ALL Purpose STructured Euro-control Surveillance Information Exchange。
它为不同监视信息的交换提供标准的信息传输格式，保证了通信数据的可靠描述，并受到由多国组成的RDE-TF机构的关注和支持，因此在国际上得到广泛应用。
ASTERIX共定义了256种数据类型，前127种为民用数据传输协议，后127种为军用数据传输协议。
其中CAT 001和CAT002为二次雷达A/C模式下的雷达目标报告和雷达服务报告，CAT048和CAT034分别为CAT001和CAT002的升级版，是二次雷达S模式下的雷达目标报告和雷达服务报告。
本文以二次雷达S模式下的数据格式CAT048进行分析。
一、ASTERIX的数据帧格式ASTERIX数据帧结构见表1。
CAT表示数据种类，字段为1个字节，当 CAT=30时，表示ASTERIX数据为CAT048，S模式下的雷达目标报告。
CAT=22时，表示ASTERIX数据为CAT034，S模式下的雷达服务报告。
注：ASTERIX中的数据都以十六进制数表示，在进行数据分析时，需要将其换算成十进制数。
LEN表示ASTERIX数据帧的总长度，字段为2个字节。
计算方法如下：数据长度（LEN）=CAT字段（1字节）+LEN字段（2字节）+FSPEC字段+目标数据区长度。
FSPEC表示UAP表（User Application Profile，用户相关表）的数据索引，其长度可变，每个字节的最后一位是FX（扩展指示为），当FX=0时，表示FSPEC字段结束；当FX=1时，表示其后仍有FSPEC字段。
INDRA二次雷达数据格式分析
INDRA二次雷达数据格式分析作者：高光辉来源：《科技视界》2014年第01期【摘要】二次雷达是民航空管运行的重要监视设备，雷达信号的质量直接影响着管制运行效率和飞行安全，本文对INDRA二次雷达信号的数据格式进行了分析和研究。
【关键词】二次雷达；INDRA；ASTERIX；CAT048；UAP0 引言近几年，随着各地区空管分局站对雷达设备的更新改造，在全国范围内现已有二十多部INDRA二次雷达投入使用，对雷达信号的监控已成为空管技术保障的一项重要内容，对雷达信号的数据格式进行解析和探讨也显得尤为重要。
1 ASTERIX与HDLCASTERIX是欧洲民航合作组织为了使雷达监视设备与自动化处理系统之间的数据通信标准化而提出的传输规程，ASTERIX标准在制定过程中提倡在数据链路层上选定通用的HDLC 协议，为不同的雷达厂家提供统一的标准。
HDLC是用于在网络节点间传送数据的高级数据链路控制协议。
在HDLC协议中，数据被组成一个个的单元（称为帧），通过网络传输。
HDLC的帧格式如图1所示，它由六个字段组成，这六个字段可以分为五种类型。
图1 HDLC帧结构1）标志字段F：HDLC指定采用01111110为标志序列，用于帧的开始和结束。
2）地址字段A：表示链路上站的地址，每一个站都被分配一个唯一的地址。
3）控制字段C：用于构成各种命令和响应，以便对链路进行监视和控制。
4）信息字段I：携带高层用户数据，可以是任意的二进制比特串。
5）校验字段FCS：使用16位CRC，对两个标志字段之间的整个帧的内容进行校验。
2 ASTERIX数据格式2.1 ASTERIX帧结构ASTERIX数据包封装在HDLC帧中的信息字段中，每个HDLC帧一般封装一个ASTERIX数据包，但也可以封装多个数据包，如图2所示。
图2 ASTERIX帧结构2.2 ASTERIX数据块结构ASTERIX数据块结构如图3所示。
1）Data Block：ASTERIX实体（监视设备、自动化系统）间交换的信息单位，一个数据块里包含着相同类别（Category）的一个或多个记录（Record）。
雷达数据处理在空中交通管制系统中的应用
雷达数据处理在空中交通管制系统中的应用中国民用航空西北地区空中交通管理局陕西西安 710082文摘：在这里我们主要分析和研究了雷达数据处理和ATC系统的这两个方面的概念和定义。
然后着重分析了雷达数据管理的一些内容和空中交通管制体系的组成部分，它的主要作用以及功能，还有就是对于这些要做的基本要求和处理事件的步骤。
关键词：雷达，数据处理，管制，空中，交通，处理伴随着我国航空交通运输业的不断发展，对于保障航空交通运输业的空中交通管制系统来说已经成为了一种技术手段和工作。
它能为我们提供准确的实时的空中交通状况，并能在紧急状态以及突发事件的时候，在有效的时间里提醒我们操控员的一些已知信息和数据，能避免飞机在飞行的冲突，以及在后面所可能发生在事件里发出警报等等。
在我们雷达数据处理中心，主要的目的和任务就是让我们通过雷达的数据报告采集相关的信息来预判相对应的一些航线轨迹和信息数据，它在这些信息收集的过程中也是能预测目标的一些未来将发生的信息。
空中交通管制系统对于我们的目标来说它是一个非常重要的领域，不可缺少的应用领域。
图1显示了两者的组合流程。
在ATC系统中，估计和预测目标的轨迹并不是最终目的，相关数据可以用来指挥飞机、保持间隔、控制航线、控制进出程序、飞行冲突报警、最低安全高度报警和测量距离等。
一、雷达数据处理在空管系统中的主要作用及构成我们依据飞机的每次飞行以及精准的定位方式，空中交通控制系统协助民航空中交通管制员在各种气象条件下对空中的航班进行24小时监控。
民航空中交通管制系统使用的雷达可以分为两个方面：第一，空管一次雷达。
第二，空管二次雷达。
我们为了节约相关的运营成本和空间这些方面的考虑，把主雷达的天线可以同时安装在空管二次雷达天线的上方，然后共用一些共享资源。
比如说电机，伺服，旋转铰链等等。
这样结构架的结合方式，能够使得我们能主动的发现很多问题和数据。
比如说对于二次雷达的距离，繁杂的信息代码，稳定可靠的一些数据等等。
浅析监视数据在空管自动化系统中的处理及应用
浅析监视数据在空管自动化系统中的处理及应用作者：倪睿来源：《科学与财富》2019年第22期摘要：空管自动化系统是空中交通管制工作的关键设备之一，及时有效处理外部监视源数据并形成稳定的系统航迹属于空管自动化系统的核心功能。
本文以莱斯空管自动化系统为例，针对监视数据的处理及应用进行综合分析。
关键词：监视数据；空管自动化前言近年来，随着我国民航事业的高速发展和航班流量持续增长，空中交通管制的工作压力不断升级。
为确保空中航班的交通安全，进一步提高民航飞机的观测精度，用于探测航空器的监视手段已经从传统的航管一次雷达、A/C模式二次雷达，演变到包含更多航空器信息的S模式雷达、广播式自动相关监视系统ADS-B等途径。
监视数据的多样化和复杂化对空管自动化系统的处理功能提出了极大挑战，本文将基于国产莱斯空管系统平台，探讨自动化系统监视数据处理功能的原理及实现。
一、监视数据概述监视数据是指不同监视源探测到的航空器数据，数据内容主要包括航空器的位置、方向、高度、速度、二次代码等信息。
随着空管监视技术的不断发展，监视源种类不断增多，而不同监视源所探测的监视数据类型有所差异。
一次雷达数据主要携带了目标的位置报告和高度报告，A/C模式二次雷达增加了航空器的二次代码信息用于航空器识别。
S模式雷达作为增强型二次雷达，具备地空数据交互能力，可以携带大量数据，包含航班号、24位地址码、磁航向、真空速、转向角等信息，便于地面管制人员详细了解航空器状况。
ADS-B（广播式自动相关系统）数据除了可以携带航空器飞行状态信息和识别信息外，还可以通过特定的下行数据项报告数据质量，从而提高空管自动化系统的处理精度。
此外，监视数据还有相应的数据格式定义，包括ASTERIX标准格式、MP2标准格式、中国民航MH/T 4008-2000格式等，不同的数据格式所定义的数据项和数据内容都有所差异，因而对空管自动化系统的监视数据解析能力提出了更高要求。
二、莱斯空管自动化系统监视数据处理1、前置处理监视数据的前置处理主要包括：1）数据格式分解；2）合法性检查；3）数据质量指标统计。
一种通过航管集中监控系统分析雷达原始数据的方法
2019年软 件2019, V ol. 40, No. 4作者简介: 赵泽(1983-)，男，本科，工程师，主要研究方向民航空管监视设备。
一种通过航管集中监控系统分析雷达原始数据的方法赵 泽（民航西北空管局，陕西 西安 710082）摘 要: 目的：通过航管集中监控系统分析雷达原始数据。
方法：通过优化航管集中监控系统架构，在其中新增一路雷达数据的配置，利用雷达记录仪存储的历史数据，将其接入航管集中监控系统进行历史数据解析。
结果：可以克服航管集中监控系统不能存储雷达数据并对历史数据进行分析的缺点，便于针对特定事件中的雷达原始数据进行深入分析。
结论：通过该方法，可以大幅度的地提高分析雷达数据的效率。
经过实际工作的验证，得到了技术人员的认可。
关键词: 航管集中监控；ASTERIX ；雷达原始数据中图分类号: TN954 文献标识码: A DOI ：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.04.046本文著录格式：赵泽. 一种通过航管集中监控系统分析雷达原始数据的方法[J]. 软件，2019，40（4）：210-214An Analysis Method of Radar Initial Data Through ATC Centralized Monitoring SystemZHAO Ze(Civil Aviation Northwest Air Administration Bureau, Xi'an, Shaanxi 710082)【Abstract 】: Objective: to analyze radar initial data through ATC centralized monitoring system. Method: based on optimizing architecture of ATM centralized monitoring system, add new configuration of radar data, and connect to ATC centralized monitoring system for historical data analysis with data stored in radar recorder. Result: the scheme can overcome disadvantage of ATC centralized monitoring system being not able to store and analyze radar histori-cal data, to facilitate in-depth analysis of radar initial data of specific events. Conclusion: the method can improve radar data analysis efficiency greatly, and which has been accepted by technical staffs based on verification of prac-tical work.【Key words 】: ATC centralized monitoring; ASTERIX; Radar initial data0 引言ASTERIX 是多用途结构化欧控监视信息交换（All purpose Structured EurocontrolsuRveilance In-formation eXchange ）的缩写，是欧洲民航合作组织制定的一种监视设备和自动化系统信息交换的标准格式。
浅析民航空管雷达数据质量
３ ． 软 件 的 实 现 与 实 例 分析
在软件 没汁上 ．软什可 主要 分为网络模块 、数据 分析模块 和评 估模块 通过 网络模块 的设计进行 雷达数据 的分包解 析 ， 并针对性 进行分类 ． 例如 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ １ Ｘ与 Ａ Ｉ ￣Ｎ Ｉ Ａ Ｍ Ｐ ２ 的分类 并按 照标准雷 达 数据模式 进行检 测 ． 提取 包括雷达周 期在 内的各种 参数。 而在评估 模块． 系统将按 照预设定 的评估体 系标准对 分析结 果进行 韧略评 估 给予用户评 仙结果 整个过程 ． 由于空管安全事件排 查的需要 ， 需 要 数据库 进行 数据操 作 ． 实现数 据 的文时 记录及 后续 的 同放 ， 数据库 则可 以采 用与 ｖ ｉ ｓ ｕ ａ １ ２ Ｏ ｌ ０ ｃ ＃通 信访问 良好的 Ｓ Ｑ Ｌ Ｓ Ｅ Ｒ Ｖ Ｅ Ｒ进 行设 计 软件设 计在 实际Ｔ作 中将 带给技 术保障人 员更多 的便利 ， 可以 简单 进行 雷达数据质 量 的初 步判断 。并将 实际 问题反 馈给厂 家 ， 缩 短 系统恢复 实际时 问． ． 某一 次雷达数据测 试发现 ． 在 两个或多个 臼标接 近时 ． 目标 的 Ａ 模 式二 次代码 （ Ａ Ｓ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ １ ０ ０ １ ／ ０ ７ ０ ） 和 ｃ模 式高 度 （ Ａ Ｓ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ １ ０ ０ １ ／ ０ ９ ０ ） 无法稳定输 出． 自动化上 示为高度不可见 对当时记录的雷达数据 进行分析 ： 该雷达数据在 时为 ：
２ ０ ｌ ４ 年３ ０ 期
科 技 目向 导
◇科技论坛◇
浅析 民航空 管雷达数据质量
游 小 伟 （ 中 国 民 用航 空贵 州 空 中 通 管 理 分 局 贵 州 贵 阳 ５ ５ ０ ０ ２ ５ ）
【 摘 要】 从 民航 空管实际工作出发 ， 浅析空 中交通管制二次雷达的数据质量 分析， 主要 包括 目前空管雷达的数据格式 、 传输 方式、 以及 雷 达数据质 量分析 方法 最后给 出一种基 于 ｃ＃的雷达数据质量分析软件 的设 计思路 和一 个实际工作遇到的雷达质量分析 实例 。
空管雷达数据解析系统的实现及应用
技术论坛TECHNOLOGY FORUM中国航班CHINA FLIGHTS 78摘要：二次雷达在空管系统中应用十分广泛，是技术最为成熟的空中监视手段。
对雷达数据和航迹数据的解析有助于提高对故障的分析能力。
本文主要通过对CAT062格式数据的分析，完成雷达数据解析系统的实现并通过实际应用进行分析。
关键词：空管；雷达；数据解析A S T E R I X（A l l P u r p o s e S t r u c t u r e dEurocontrol Radar Information Exchange）是欧洲民航合作组织定义的标准，为了使雷达监视设备和自动化系统之间进行数据标准化传输而定义的数据格式，已成为国际标准[1]。
ASTERIX定义了多种不同的数据类型，包括军用和民用的标准，其中，CAT001和CAT002为A/C模式雷达的目标报告和服务报告。
CAT034和CAT048为S模式雷达的目标报告和服务报告，CAT062主要用于描述系统航迹信息的数据结构。
本文主要介绍雷达数据解析系统的实现并分析CAT062格式数据的结构和相关的应用[2]。
1 cat062数据标准CAT=062LEN FSPEC数据项CAT=062，表示062格式的航迹数据，占1个字节。
LEN字段表示数据帧的总长度，占2字节。
数据长度(LEN)=CAT字段+LEN字段+FSPEC字段+数据项长度[3]。
FSPEC(Field Specification)表示UAP(UserApplication Profile)表的数据索引，长度可变，每个字节的最后一位是FX (Field ExtensionIndicator)。
其中FX=0表示FSPEC字段结束，FX=1表示其后仍有FSPEC字段。
该字段中每个bit位与UAP表中的数据项相对应，如果该bit位为1表示数据中包含该数据项，为0则表示不包含该数据项[4]。
CAT062的UAP数据表如表1所示。
ASTERIX CAT048数据格式分析
表 2 THALES 雷达 CAT048 数据包
３０
００
２Ｄ
ＦＦ
ＤＦ
０２
１６
７１
０７
１６
０３
Ａ８
４９
Ｂ３
８Ｅ
９８
００
２Ｃ
０５
５４
６０
０１
Ｄ３
７８
１２
０５
０Ｄ
３３
Ｂ３
Ｃ３
７Ｄ
６０
０１
７８
５２
３Ｃ
３６
ＣＤ
０７
９２
６８
Ｂ９
４０
２０
２０
表 3 CAT048 UAP
ＦＲＮ
Ｄａｔａ Ｉｔｅｍ
Ｄａｔａ Ｉｔｅｍ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ
在国际上得到广泛应用。
数据长度（LEN）=CAT 字段（1 字节）+LEN 字段（2
ASTERIX 共定义了 256 种数据类型，前 127 种为民用数 字节）+FSPEC 字段 + 目标数据区长度。
据传输协议，后 127 种为军用数据传输协议。其中 CAT 001
FSPEC 表示 UAP 表（User Application Profile, 用户相
１＋
７
Ｉ０４８／１３０
Ｒａｄａｒ Ｐｌｏｔ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
１＋１＋
２１
Ｉ０４８／２３０
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ／ＡＣＡＳ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｆｌｉｇｈｔ Ｓｔａｔｕｓ
２
ＦＸ
ｎ．ａ．
Ｆｉｅｌｄ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ
ｎ．ａ．
ＦＸ
ｎ．ａ．
Ｆｉｅｌｄ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ
航管一、二次雷达信号质量分析浅析
数字技术与应用 Digital Technology &Application
Vol.39 No.6 2J0u2n1e年第20261 期
通信技术
DOI:10.19695/12-1369.2021.06.07
航管一、二次雷达信号质量分析浅析
刘义
(中国民用航空华北地区空中交通管理局,北京 100621)
1.1 雷达设备原因造成的输出信号质量下降 当雷达的电气性能下降、参数配置错误或阵地优化有 问题时都会导致雷达信号质量下降。比如, 雷达的方位编 码器出现问题时, 雷达对目标方位的探测会失准; 发射功 率或接收机灵敏度下降时, 可能会导致覆盖范围缩小; 当 处理阈值配置不正确, 可能会导致目标分裂; 当雷达未屏 蔽场面目标时, 会导致管制员不需要看到的目标出现。 1.2 雷达输出的假目标 雷达不可避免会产生假目标。就一次雷达来说, 提高
参考文献 [1] 《Radar Sensor Performance Analysis》EUROCONTROLDoc SUR.ET1.ST03.1000-STD-01-01[Z].1997. [2] 《Manual on testing of radionavigation aids Volume 3 Testing ofSurveillance Radar Systems》ICAO Doc 8071[Z].1998.
现行的设备保障故障处理模式是基于属地化的管理 并且要下沉一级, 对雷达来讲, 就是负责雷达故障处理及 协助判断传输问题。在欧控文件中, 对处理雷达信号问题 的模型共有三级[ 2] 。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
关于机场场监雷达数据处理技术探析
关于机场场监雷达数据处理技术探析宋力恒(民航甘肃空管分局，甘肃兰州730087)摘要:对机场场景进行仿真，建立目标运动模型，分析检测前场面监视的数据处理算法，同时结合目标数据库和机场数字 图形信息技术，实现机场目标的跟踪，在将仿真技术和实测机场数据进行处理，得到有效的验证算法。
关键词:机场场面;监视雷达;数据处理图分类号:P412.2 文献标识码:A文章编号：1673-1131(2018)07-0290-02场面监视雷达是通过雷达回波检测的数据进行分析、建 模计算，从而确定目标位置,根据周围情况发出信息警报。
因为SM R属于地府视探测，会受到很大的强地杂波影响，虚警 率比较高，这样利用跟踪算法会使跟踪的机场目标丢失。
所 以，这里选择TB D检测前跟踪技术进行SM R数据处理。
1机场目标运动情况和数据仿真本文将会针对某条路的机场为例，见图1该架飞机是在 这条路上进行转弯和滑性,指导待命静止，还有加速起飞整个 过程，根据不同道路机场功能，将这段路分成4个部分。
其中 A属于滑行道，B是跑道和滑行道相互连接部分，C是待命静 止目标区,D是飞机降落和起飞跑道。
按照每个区块的功能, 进行目标模型运动的建立。
以起飞过程为主，飞机运动包括 三种：在A道上进行勻速运动（CV),在滑行道和跑道连接B 位置进行转换匀速运动感(CT),在C位置待命静止，在D跑 道位置匀加速运动(CA)。
图1机场道路示意图针对某个起飞飞行器进行分析，见图1。
其中有L2和L1两个滑行道，L2是飞行器的起飞道路，两条路之间的夹角是 b,半径转弯圆弧是R,PM方向属于正方向x周,L1和x是重 合的，坐标原点是P点（x〇,y»)=(0,0)。
弯道N点是结束坐标 (xN,yN),起始点坐标M是(xM,yM)。
在点N上做与L1相互垂 直的线,相交与M N弯道上的Q点，其中M Q转过角度a。
整 个飞行器起飞总路程是：S=L1+MN+L2 (1)如果飞行器在(x…，y。
浅谈S模式增强型监视的应用
浅谈S模式增强型监视的应用近年来民航飞行流量高速增长，各种干扰问题日益增加，常规的A/C模式二次雷达已无法满足空管需求，更为先进的S模式二次雷达应运而生。
S模式单脉冲二次雷达（MODE S MSSR），具有地—空和空—地数据链传输功能，能够向空中交通管制自动化系统提供更为详细的目标信息。
通过其重点改进的增强型监视功能，点名询问，有效避免同步及异步干扰，显著改善了空中交通管制员的大流量航班处置能力。
1 S模式简介S模式中的字母S是英文单词选择（SELECT）的缩写，S模式雷达通过每架飞机全球唯一的24位地址码，进行离散寻址，即通俗的点名询问，而不是在天线询问波瓣内采用大范围广播的方法来向飞机请求应答。
被请求应答的飞机只有当询问波束中的24位地址码与自身完全相同时，才会进行应答。
此外，S模式的点名询问顺序是预先排列好的，以便尽量降低飞机在雷达的扫描周期内的应答频率，通过这种方法可以大幅降低雷达发生同步串扰和异步干扰的概率。
而如果对某一架飞机在当前询问周期中所发出的询问请求未能收到回答，则可在本次波束扫描过后，再次安排对该架飞机的询问。
S模式雷达除了选择询问以外，另一重要功能为增强型监视功能，即地空数据链功能，在S 模式雷达地面站与飞机应答机建立选择询问的关系后，可以通过S模式地空数据链功能在雷达地面站与飞机之间发送和接收雷达数据包，使地面站获取到飞机更加丰富的信息。
1.1基础监视功能S模式单脉冲二次雷达在功能上完全兼容常规的A/C模式二次雷达，因此S模式二次雷达既可以获取S模式机载应答机的回答，也可以获取A/C模式机载应答机的回答。
在常规A/C模式的工作方式下，S模式二次雷达通过广播方式，向雷达波瓣作用范围内的所有飞机分别发送3/A模式和C模式询问脉冲，接收到询问脉冲的所有飞机都将进行应答，雷达由此来获取飞机的识别码和高度码。
在S模式的工作方式下，雷达的询问程序分为了两个部分，分别是全呼询问（ALL CALL）和选择性询问（ROLL CALL），这两套询问程序在雷达工作过程中周期性的交替进行。
高空探测基数据和监控信息格式讲解
附件2：L波段监控信息文件格式一、探空雷达监控数据格式文件命名：Z_UPAR_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_R_WEA_LR_SRSI.txtZ_UPAR_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_R_WEW_LR_SRSI.txtZ: 固定编码，表示国内交换资料；UPAR：固定编码，表示高空气象探测类；I ：表示后面编区站号；IIiii ：表示测站站号；yyyyMMddhhmmss :表示国际时的文件生成时间；R：表示运行状态信息类；WEA：表示探空；WEW：表示测风；LR：表示L波段探空雷达；SRSI：表示测站观测仪器状态信息；TXT：表示此文件为ASCII 编码文件二、探测参数文件（放球软件产生）区站号档案号年月日时分秒（均为整数，中间以半角空格分离）雷达工作状态（为整数，1代表综合，2代表雷达测风,3-综合探测、无斜距测风）接收机频率磁控管电流（%.1f格式的浮点数）接收机增益（整数）（中间以半角空格分离）印刷板11-1状态印刷板11-2状态印刷板11-3状态印刷板11-4状态印刷板11-5状态印刷板11-6状态印刷板11-7状态印刷板11-8状态（为1-正常、0-不正常，short类型，中间以半角空格分离）—1 —程序方波上程序方波下程序方波左程序方波右触发脉冲精扫触发粗扫触发仰角驱动电源+24V 方位驱动电源+24 仰角驱动模块方位驱动模块仰角上限位仰角下限位发射机过荷保护发射机反峰保护发射机过压短路（为1-正常、0-不正常，short类型）文件格式示例如下：54511 29001 2005 10 26 11 12 0911675.0 11.7 2551 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1=状态参数文件（数据处理软件产生）区站号档案号仪器号码（均为整数，中间以半角空格分离）地面瞬间气温地面瞬间气压地面瞬间湿度地面风向地面风速（均为浮点数）总云量低云量云状（编码,字符串，中间以“/”连接，缺测填写”////”）能见度天气现象（编码，中间以“/“连接，缺测填写”////”）工作方式（为整数，1代表综合，2代表雷达测风,3综合探测、无斜距测风）（均为整数，中间以半角空格分离）年月日时分秒（施放时间）时分（探空终止时间）探空终止高度时分（测风终止时间）测风终止高度（均为整数，时间格式为2005 10 26 10 01 00，高位不足，补0，中间以半角空格分离）球坐标总数（整数）时间（整数）仰角方位角（%.2f的浮点数）斜距高度（整数，中间以半角空格分离）…文件格式示例如下：59663 23018 24605515.0 1009.2 97 23 2 10 10 CUU/FCB 0.101/56 1—2 —2005 10 26 11 12 07 15 26 22372 15 26 21504140 0.00 120.00 63 881 49.95 217.94 410 4072 58.25 236.01 794 7663 67.12 268.21 1221 12154 72.32 293.90 1489 15085 73.48 335.88 1876 18886 63.83 26.71 2342 21907 56.22 47.07 2997 25788 51.56 53.00 3679 29689 49.24 53.94 4257 331010 47.56 60.15 4867 367711 44.57 67.98 5681 407012 42.13 71.95 6500 444313 39.62 74.55 7442 4828=注：缺测数据项以“////”，表示。
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工作 频率 ： 上行１ ０ ３ ０ ＭＨｚ ， 下行 １ ０ ９ ０ ＭＨｚ
・
分为 地 面雷达 设 备和 飞机 应答 机两 部分
一
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问一答 方 式获 取信 息
ｕ 占用２ 个 字节 ，表 示ＡＳ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ ｘ 数 据 帧 的总 长 度 。计 算 方 法 ：
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ 探 索与观察
窑管 雷这 监视 数 据格 式 ． 蓖析
民航 内蒙古空管分局 周 日红
【 摘要 】本文对空管监视雷达输出数据标准格式Ａｓ Ｔ Ｅ ＲＩ ｘ进行分析 ，从数据项格式、定义和关键指标计算等方面醉了详细的解释。通过了
（ １ ）ｃ Ａ Ｔ 一一 数据 种类
Байду номын сангаас
Ｕ 占用 １ 个 字节 ，表示 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ数据 的类 型 ，当ｃ Ａ Ｔ ＝ １ 时 ，表 示 ＡＳ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ数据 为雷 达航 迹数 据 ；Ｃ Ａ Ｔ ＝ ３ Ｅ 时 ，表 示ＡＳ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ数据 为 Ｃ Ａ Ｔ ０ ６ ２ 系 统航 迹数 据 ；
入 了解 雷 达系 统输 出数 据 格式 至 关重 要 。本文 就 目前 空 管雷达 监 视
Ｃ Ａ Ｔ ０ ０ ８ Ｃ Ａ Ｔ ０ ２ ｌ
Ｃ Ａ Ｔ ０ ３ ４ Ｃ Ａ Ｔ ０ ４ ８
雷达气象信息报告 Ａ Ｄ Ｓ — Ｂ 信息报告
０ ０ ２ 型 的 升 级 版 ０ ０ １ 型 的 升 级 版
引官
际上 得 到广 泛应 用 。 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ 定 义 了监 视 数据 编 码 的框架 和 具 体 结 构 ，主 要 由数据 种类 和数 据项 组成 。数据 种类 表示 该报 文 的特 定
伴 随着 中国经 济 的 高速 发展 ， 中国 民航 业 的发展 也 进入 了一 个 新 的快 速 增 长期 。民航 空 管 系统 年 保 障架 次 从２ ０ １ ２ 年 的６ ２ １ 万 架 次 增 加到 ２ ０ １ ６ 年的８ ４ ０ 万 架 次 。呼和 浩 特 管 制 区是 华北 通 向西 北 地 区 以及 欧 洲地 区 的主 干 航 路 ，每 日飞 机流 量 很 大 。为 了能 够 与 管制 区 内航 空业 务 量 的迅 速 发 展 相 平衡 ， 呼和 浩 特 管 制 区 加 大 了基 础 设 施 建 设 的力 度 ，空 管 雷 达 设 备 的数 量 迅 速 增 加 ， “ 十 三五 ”期 间 内蒙 古 地 区将 建 成 阿 巴 嘎旗 、杭 锦 旗 、多 伦 、 巴彦 淖 尔 和 苁 蓉 山五 座 雷 达 站 ， 同 时 呼和 浩 特 新 机 场 建 设 也将 配套 新 雷 达 系 统 ，
用途 ，数据 项是 每种 数据 种类 中传 输 的最小 数据单 元 】 。 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ共 定义 了２ ５ ６ 种 数 据类 型 ，前 １ ２ ７ 种 为 民用 数 据传 输
协议 ，后 １ ２ ７ 种为 军用 数据 传输 协议 。
其 中常用 数据 类型 见下 表 ：
表１ Ａ Ｓ Ｔ ＥＲ Ｉ Ｘ数 据 类 型
解 各数 据项 含 义 ，为 雷达信 号质 量检 测提供 了有 效的 方 法。
【 关键词 】 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ ＲＩ Ｘ；雷达数据；分析
Ｄａ ｔ ａ Ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ Ｔ ａ ｓ ｋ Ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ（ Ｒ ＯＥ ． Ｔ Ｆ ） 机 构 的关注 和支 持 ，因 此在 国
２ ． ＡＳ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ 数据传输标准
数据长度 （ Ｌ Ｅ Ｎ）＝ ＣＡ Ｔ 字段 （ １ Ｂ ｙ ｔ ｅ ）＋ Ｌ Ｅ Ｎ 字段 （ ２ Ｂ ｙ ｔ ｅ ）
＋Ｆ Ｓ Ｐ Ｅ Ｃ 字段 ＋ 目标 数 据 区长 度 。如 接收 到 的 第２ 和 第３ 个 字 节为 Ａ Ｓ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ是Ｅ Ｕ Ｒ Ｏ Ｃ Ｏ ＮＴ Ｏ Ｒ Ｌ 组 织为 监 视数 据 的传 输 和交 换 而 定义 的标 准 。首 字母 缩 略语 代表Ａｌ ｌ Ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ Ｓ Ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ Ｅ ｕ ｒ ｏ — ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
类 型 名称
Ｃ Ａ Ｔ Ｏ ０ ｌ
ＣＡ Ｔ ００ ２
雷达 目 标报 告 单雷达服务报告，包括有雷达状态报、
正 北 报 和 扇 区 跨 越 报
加 上 内蒙 古 空 管 分局 现 在 维 护 的 四部 雷 达 ，仅 内蒙 古地 区就 至 少
有 多 达 九 部 雷 达 为 华 北 空域 提 供 监 视 服 务 。 维 护 如此 数 量 庞 大 的 雷 达 系 统 ， 关键 在 于 及 时 监 控 雷 达 系 统 信 号质 量 的好 坏 ，因 此 深
Ｃ Ａ Ｔ ０ ６ ２
系统航迹报告
数据 格 式进 行简 要分 析 。
ＡＳ Ｔ Ｅ Ｒ Ｉ Ｘ数据 帖格 式如 下 图
１ ． 叠达 系统简介
雷达 分为 一 次 雷达 和 二 次 雷达 两 类 。一 次 雷 达 （ Ｐ Ｓ Ｒ， Ｐ ｒ ｉ ｍａ ｒ ｙ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｉ ｌ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ Ｒ ａ ｄ ａ ｒ ） ，利用 无 线 电反 射 回波 信 息 来发 现 目标 ，例 如 气 象 雷 达 、 多 普 勒 雷 达 、 着 陆 雷 达 及 军 用 监 视 雷 达 。 二 次 雷 达 （ Ｓ Ｓ Ｒ ， Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｉ ｌ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ Ｒ ａ ｄ ａ ｒ ） ，通过 地面 询 问机 和接 收机 载应 答机 反馈 的信 息来发 现和 识别 目标 】 。 二 次雷 达是 目前空 管 系统 中最 为主 要 的空 中 飞行 监视 手段 ，是
确保 飞行 安全 的基础 。是 目前应 用 最为 广泛 、 技术 最为 成 熟 的空 中
监 视 方法 。
・
一
图１ ＡＳ Ｔ Ｅ ＲＩ Ｘ 数据帖格式
条数据可 以包含有多个 目标，每一个 目 标 都会有 一个Ｆ ｓ Ｐ Ｅ ｃ 字段
和一个数据 区。数据区 中包含的是 目 标 的位置、速度、高度信 息了。