刘义
中国民用航空华北地区空中交通管理局，北京 100621
摘要：S模式雷达能够提供比传统A/C模式更加丰富的信息，尤其在开启了增强型功能后，可以输出多种机载应答机寄存器信息，这些信息给管制部门全面掌握航班的飞行动态及状态监控提供了更多的可能性。由于雷达S模式在中国民航中的应用还处于起步阶段，在实际运行过程中，不免存在一些问题，“BDS SWAP（寄存器信息错误交换）”就是其中之一。
关键词：S模式雷达；BDS SWAP
引言：
增强型S模式雷达通常设置向自动化系统输出BDS4,0/5,0/6,0的数据，其余BDS数据的获取（除基本型外）可由管制需求来加入雷达的询问列表。对于ACAS RA信息，机载应答机以BDS3,0为载体，通过空中初始化的通信B的模式来使雷达获取该信息。机载应答机通过下行应答（DF4,5,20,21）中DR改变为2、3、6或7来通知雷达进行RA信息的询问和录取。由于该工作模式很难验证数据的及时性和有效性，技术人员将BDS3,0加入了S模式雷达的询问列表，以获得飞机的实时RA信息。在某年的运行过程中，某机场管制部门报告了多起RA冲突告警，出现告警的航班附近无其它飞机，且机组反映飞机未产生TCAS告警。经调查，该问题由“BDS SWAP”所导致。本文对该问题进行了分析并提出解决方法以供参考。
1.事件调查
某月，管制部门报告了几起由某雷达输出的RA信息误码，该误码造成自动化系统显示航班RA冲突，影响了的正常指挥工作。笔者通过雷达数据解析工具，对这几起事件的雷达原始数据进行分析，发现I048/260项并非以“30”（十六进制）开头（图1）。
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这几起事件均发生在空中交通流量极为繁忙的进近区域，周边至少有7部雷达对同一个飞机应答机进行询问。该BDS SWAP问题产生的原因可能为：飞机应答机自身设计缺陷或者是飞机应答机几乎同时接收到由不同雷达发送的两个询问（例如，一个询问BDS3,0，另一个询问BDS6,0），应答机将只回复一个询问，两台雷达将收到同样的应答。对于一部雷达来讲，是正确的应答，另一部则是错误的应答。这几起事件的原因推断为飞机应答机在繁忙区域接收到S模式雷达BDS3,0信息询问，应答了BDS6,0的信息。由于该雷达在设计上只校验收到的信息自身是否有误码，并不判断该信息是否与所询问的信息相对应，造成该雷达输出了错误的RA信息。
3.解决方法
3.1目前雷达头的短期解决方案：
随着S模式雷达部署的更加密集，机载应答机不可避免的会下发更多的错误数据，在现有条件下，大规模升级机载应答机需要一个漫长的过程。对S模式雷达来说，建议升级雷达头处理器，通过对BDS10,20,30数据的标志位、询问应答（UF/DF）的一致性进行审查以及降低BDS SWAP发生的概率这三个方面着手来优化算法避免错误数据影响自动化系统。
·如果机载应答机下发的数据出现标志位错误，则不录取BDS的内容（BDS 1,0、2,0和3,0）。
·如果S模式雷达的询问与机载应答机的应答不一致（见表1），则不录取BDS数据或该应答。
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在下行应答DF20/21中加入了DP （Data Parity）数据奇偶校验字段(原AP字段同位置)，该字段用于雷达校验BDS寄存器号，进而解决BDS SWAP的问题。目前，应答机的24位地址用于在AP字段进行奇偶校验。DP字段将应答中使用的BDS寄存器号与“AA”字段进行模2和，从而生成 “MAA”字段。然后使用“MAA”字段替换AA字段进行编码。S模式雷达在收到应答后，将应答的DP字段与询问的BDS寄存器号进行模2和，得到AA字段校验应答。“Overlay（重叠控制）”功能需要同时升级机载应答机和雷达，这将是一个漫长的过程。
结语：
本文通过分析引起RA冲突告警的某机场雷达数据，引出了BDS SWAP问题，分析了该问题产生的原因，并给出了短期和中长期的解决方案。
引用：《国际民用航空公约附件10-第四卷 监视和防撞系统》，国际民航组织，2014
作者简介：
刘义 1988.10，32，民航华北地区空中交通管理局设备维修中心，工程师 专业方向：从事航管雷达维护维修工作。