中华人民共和国民用航空行业标准
MH/T 401 7—2004
空中交通管制S波段一次监视
雷达设备技术规范
S band primary surVenlance radar technical specificatiOn for ATC
2004-12-20发布 2005-04-01实施
中国民用航空总局 发布
目次
前言
1 范围 1
2 规范性引用文件 l
3术语和定义 1
4 缩略语 3
5 技术要求 3
附录A(规范性附录) 脉冲雷达距离计算 8
前言
本标准的附录A为规范性附录。
本标准由中国民用航空总局空中交通管理局提出并负责解释。
本标准由中国民用航空总局航空安全技术中心归口。
本标准起草单位: 中国民用航空总局空中交通管理局、 中国民用航空学院。
本标准主要起草人: 甘泉、 张弘、 任磊、 蒲海波、 刘伟、 杜文一。
空中交通管制S波段一次监视雷达设备技术规范
1 范围
本标准规定了用于民用航空空中交通管制S波段一次监视雷达设备的通用技术要求。
本标准适用于民用航空空中交通管制S波段一次监视雷达设备的配备和使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件, 其随后所有
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准, 然而, 鼓励根据本标准达成协议的各方
研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件, 其最新版本适用于本标准。
GB 6364—1986 航空无线电导航台站电磁环境要求
GB 8702—1988 电磁辐射防护规定
GB 10436—1989 作业场所微波辐射卫生标准
MH/T 4003—1996 航空无线电导航台和空中交通管制雷达站设置场地规范
MH/T 4008 空管雷达及管制中心设施间协调移交数据规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3. 1
一次监视雷达primary surveillance radar
通过自主辐射电磁波并检测到飞行器对该电磁波反射进而对飞行器进行空中定位的雷达设备。
3.2
脉冲功率pulse power
Pt
脉冲持续期间的平均功率。
3.3
距离分辨力 range resolution
在同一方位上, 雷达区分相邻飞行器最小间距的能力。
3.4
距离精度 range accuracy
雷达测距估值的均方误差。
3.5
方位分辨力 azimuth resolution
在同一距离上, 雷达区分相邻飞行器最小方位角的能力。
3.6
方位精度 azimuth accuracy
雷达探测方位估值的均方误差。
3.7
交叉极化电平 fraction of cross.p0Iarized mdiation
采用对消比表示圆极化纯度的一种度量。
用公式表示为:
A=B/C
式中:
A——对消比;
B——有抑制时的接收功率;
C——无抑制时的接收功率。
3. 6
积累对消比 integrated cancellation ratio
抑制气象回波平均性能的一种度量。
3.9
改善因子 improvement factor
动目标显示系统杂波滤波器输出信杂比(So/C0)与输入信杂比(St /Ct)的比值。
3.10
脉冲压缩技术pulse compression technology
用大时宽、 带宽积信号进行目标空中定位的雷达技术。
3.11
脉冲幅度pulse amplitude
A
脉冲包络峰值电压的幅度(见图1)。
3.12
脉冲宽度pulse duration
脉冲包络上升沿和下降沿半幅度点(0.5A)之间的时间间隔(见图1)。
3.13
脉冲上升时间pulse rise time
脉冲包络上升沿O.1A到0.9A之间的时间(见图1)。
3.14
脉冲下降时间pulse decay time
脉冲包络下降沿0.9A到O.1A之间的时间(见图1)。
3.15
脉冲间隔pulse interval
第一个脉冲上升沿半幅度点(0.5A)和第二个脉冲上升沿半幅度点之间的时间间隔。
3.16
仙波 angle clutter
由于气象条件或鸟群、 集群飞行的昆虫造成的反射回波。
4 缩略语
下列缩略语适用于本标准。
AMTD(adaptive moving-target detector) 自适应动目标检测
CPI(coherent processing interval) 相参处理间隔
FIR(finite impulse respond) 有限冲击响应
I(improvement factor) 改善因子
ICR(integrated cancellmion ratio) 积累对消比
LRU(1ine replaceable unit) 在线可替换单元
STALO(stable local oscillator) 稳定本地振荡器
STC(sensitivity time control) 灵敏度时间控制
5 技术要求
5. 1 组成
S波段一次监视雷达设备由天线、 转台(旋转关节、 马达、 码盘等)及馈线系统、 发射机、 接收
机、 信号处理器、 监控维护席位等组成。
5.2 一般要求
5. 2. 1 S波段一次监视雷达站址周围的电磁环境应符合GB 6364—1986的要求。
5.2.2 S波段一次监视雷达站址周围障碍物环境应符合MH/T 4003—1996的要求。
5.2.3 S波段一次监视雷达站室内设备的微波泄漏辐射应符合GB 8702—1988和GB 10436—1989的
要求。
5.2.4 组成s波段一次监视雷达的各设备(天馈系统和维护显示器除外)应采用冗余配置, 能自动和
手动切换。
5.2.5 组成S波段一次监视雷达的各设备(发射机末极除外)应采用全固态器件和电路。设备组成的
各插件或独立功能单元应在各插件或独立功能单元的前面板设置相应的正常和故障监视指示。
5.2.6 各设备应能连续工作。在冗余配置的情况下, 室内设备故障平均间隔时间(MTBF)应大于
10 000 h, 故障平均维修时问(MTYR)应小于0.5 h。
5.2.7 设备的环境条件如下:
——室内设备运行的环境要求为:
——工作温度: 0℃~40℃;
——相对湿度: 10%~90%;
——室内设备存储的环境要求为:
——环境温度: -1O℃~50℃;
——相对湿度: 10%~90%;
——室外设备环境应满足5.4.10的要求;
——室内和室外设备应能在海拔2 500 m的环境条件下正常工作。
5.3 性能要求
5 . 3. 1 作用距离
5 . 3. 1. 1 计算作用距离的条件为:
——目标的雷达截面积σ=2 m2;
——目标的起伏模型为Swerling I型;
——虚警概率Pfa=10-6;
——检测概率Pd =0.8;
——0.25°高度角(θ);
——天线转速为15 r/min。
5.3.1.2 作用距离应按附录A给出的BLAKE距离算法估值。
5.3.1.3 最大作用距离不应小于110 km(60 n mile), 最小作用距离不应大于1 km(0.5 n mile)。
5.3.2 距离参数
5.3.2.1 距离分辨力不应大于200 m(约1/8 n mile)。
5.3.2.2 测距精度的均方根值不应大于120 m(约1/16 n mile)。
5.3.3 方位参数
5. 3. 3. 1 方位分辨力不应大于1.45°。
5.3.3.2 测角精度的均方根值不应大于0.25°。
5.3.4 目标处理能力
在5.4.7的条件下目标处理能力应满足以下要求:
——天线每转一周处理能力应大于400批的目标(目标均匀分布);
——在11.25°扇区处理能力应大于32批的目标(目标均匀分布)。
5.3.5 气象通道
s波段一次监视雷达的气象通道应满足5.7.5的要求。
5.3.6 数据格式
雷达设备输出目标报告的数据格式应符合MH/T 4008的规定。
5.3.7 合装能力
在电路设计和结构设计上应具备与二次监视雷达合装的能力。
5.4 S波段一次监视雷达天线馈线系统技术要求
5.4.1 雷达天线工作频率范围应为2 700 MHz~2 900 MHz。
5.4.2 雷达天线工作带宽在工作频率上应满足辐射信号频谱的要求。
5.4.3 雷达天线的:
——极化方式应包括线极化和圆极化;
——极化方式应通过遥控进行转换, 转换时间应小于10 s;
——交叉极化电平不应大于-20 dB;
——积累对消比(ICR)不应大于-20 dB。
5.4.4 雷达天线的波束应由高、 低波束组成。天线高、 低波束在接收反射回波时应能进行自动转换合
成波束。
5.4.5 雷达天线增益为:
——高波束的增益不应小于32 dB;
——低波束的增益不应小于34 dB。
5.4.6 雷达天线波束的要求如下:
——水平波束为:
——3 dB水平波束宽度不应大于1.45°±0.05°;
——20 dB水平波束宽度不应大于3.2°±0.2°;
——旁瓣电平应小于-25 dB;
——垂直波束应满足不同高度角的垂直覆盖要求, 垂直波束增益应为余割平方变化律。
5.4.7 雷达天线转速应为12 r/rain~15 r/min。
5.4.8 雷达天线方位码盘不应小于12位。
5.4.9 雷达天线旋转关节的通道应预留三路二次监视雷达的信号通道。
5.4.1 0 雷达天线主体(包括室外设备)应在以下环境条件下正常工作:
——环境温度: -55℃~70℃;
——相对湿度: 5%~100%;
——降雨: 降水量60 mm/h;
——冰雹: 直径25 mm, 风速18 m/s;
——冰载: 径向
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