摘要：在某地空管自动化系统中，发现从3月25日至4月3日，出现共计25次一次雷达不明航迹，持续时间从14秒到9分45秒不等。出现区域只要集中在跑道05端5海里和跑道23端10海里附近，不明航迹速度在110公里/小时至170公里/小时之间，出现时段早晚较为集中。技术人员从一次雷达设备自身运行状态检查、现场勘查、录像回放等几个方面进行了技术分析。
关键词：自动化、一次雷达、不明航迹、速度分析
0 引言
空管自动化中出现不明航迹会引起潜在的飞行冲突，对管制员了解当前空中交通状况及变化趋势，指挥飞机安全飞行产生极大影响，
1 可能性猜想
当地机场监视设备为一二次合装雷达，出现的不明航迹飞行速度在110km/h到170km/h之间,持续时间从14秒至9分45秒不等。出现区域主要集中在跑道05端5海里和跑道23端10海里附近。针对该现象，技术人员提出五种可能性猜想：
（1）仙波：是由于近地大气层的温度分布不均匀引起的大气湍流而形成的，是不同体制、不同波段的雷达都存在的未知源回波。
（2）鸟群：该季节为候鸟迁徙季节，成群的鸟群发射面可能达到雷达探测目标反射面标准门限，从而形成点迹、
（3）无人机：有无人机违反机场净空保护规定在机场附近起飞，被雷达当作真实目标。
（4）多径反射：由于一次雷达回波经过建筑物和地物的反射形成的多条信号路径，由于反射波和直射波是由天线不同方向所产生的辐射，以及路程不同，使两者之间存在振幅和相位差，误认为多架飞机[1]。
（5）高速行驶的汽车：汽车在高速行驶中容易达到雷达探测速度，形成假目标。
2 案例分析
案例1：自动化上观察到零星出现的航迹，由于自动化在显示航迹的设置中会进行平滑处理，为获取更加全面的历史航迹信息，技术人员在雷达头利用SELEX一次雷达录像回放功能，进行回放显示，发现有较多数量的航迹点迹显示。
分析1：出现的航迹在同一航向，且当时正值春秋季节，温差较大时间段，怀疑可能为仙波。初步研究表明大气湿度达或者水蒸气密度大是仙波形成的一个必要条件[2]。假使出现的不明航迹为仙波，仙波数量在未做处理的情况下数量应该更多且更加显著。
分析2：怀疑为鸟群，当时正值候鸟迁徙季节，且不明航迹出现时段为早晚较为集中，与鸟群生活习性相近。为验证猜想，技术人员在雷达显示上确定不明航迹的出现位置，及其距离雷达头的方位角度，在谷歌地图上找到利用测距以及经纬度夹角计算，找到对应的现场具体位置。技术人员分为两组，一组到达现场使用望远镜进行观察，另一名技术人员在雷达维护显示器上观察点迹状态，观察不明航迹产生时是否有鸟群出没。图1中，左下角白色为当地机场位置，长的红线为机场跑道延长线，和维护显示器显示的跑道延长线一致，黄色框内短红线的位置为现场观察人员的位置。
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图1 机场跑道延长线和现场观察人员位置
观察发现，回波状态起伏不定，点迹也较为松散，没有形成航迹。产生的不明航迹在设备维护显示器上的最低速度为110km/h，而鸟群的飞行速度大概为90km/h，判断可能是速度不够，在雷达速率过滤中可能被滤除，但是在高空顺风状态下，会增大鸟的飞行速度，是可以达到不明航迹的最低速度的，仍有形成航迹的可能。且通过现场观察，发现部分不明航迹产生时有鸟群飞过，判断鸟群为零散航迹产生原因可能性较大。
案例2：产生的不明航迹中，有两次时间较长，且都发生在3月25日，航迹稳定连续，持续时间分别为五分钟和十分钟，方向从东北向西南飞行，跨越距离最高达到40km。
分析：现国内高端品牌大疆系列无人机的控制距离也仅为7公里，不明航迹跨越距离远超无人机可控范围，排除无人机因素。通过现场勘查，发现该不明航迹出现附近存在飞行训练区域，同时伴有其他试训飞机，且飞行速度与试训飞机相近，因此疑为未开二次应答机或应答机故障所致。
3 总结
一次雷达输出不明轨迹原因来自两个方面，一是雷达设备自身引起，多为接收机噪声较大，或地物回波抑制功能失效所致，经排查可能性较小。二是外界电磁环境变化或运动物体回波被雷达检测并满足一定条件形成航迹。由于机场附近无高等级公路，不明航迹附近无其他真实目标，目标移动距离过大，出现方向不固定，不为单一方向固定目标，排除了高速汽车、真实目标反射、无人机干扰及不明干扰源等因素。产生的不明航迹可能并非单一因素，疑为鸟群及二次应答机故障可能性较大，建议从调整一次雷达设备回波幅值和速度的录取门限，以及在不明航迹再次产生时，有条件情况下，让塔台管制员目视观察以及技术人员现场勘探三个方面进一步排查不明航迹产生原因。
参考文献
[1]丁鹭飞,耿富录.雷达原理[M]第三版.西安电子科技大学出版社.2002.3:160.
[2]方青,陈磊.一种雷达仙波航迹抑制方法[J].雷达科学与技术,2016,14(05): 483-486.