本發(fā)明主要涉及雷達(dá)數(shù)據(jù)處理，特別是涉及一種在s模式下協(xié)同監(jiān)視中實(shí)現(xiàn)跨覆蓋區(qū)目標(biāo)跟蹤的方法。

背景技術(shù)：

1、為保證二次雷達(dá)對(duì)飛機(jī)監(jiān)視的連續(xù)性和可靠性，二次雷達(dá)地面站選址時(shí)需考慮相鄰二次雷達(dá)的覆蓋區(qū)域之間有交疊，避免出現(xiàn)監(jiān)視盲區(qū)。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入交疊覆蓋區(qū)時(shí)，會(huì)逐漸遠(yuǎn)離前一部雷達(dá)覆蓋區(qū)而進(jìn)入后一部雷達(dá)的覆蓋區(qū)，為提高對(duì)目標(biāo)監(jiān)視連續(xù)性，可通過二次雷達(dá)的協(xié)同監(jiān)視功能來實(shí)現(xiàn)飛行目標(biāo)在兩部雷達(dá)覆蓋區(qū)之間平滑過渡和交接，達(dá)到穩(wěn)定和連續(xù)監(jiān)視的效果。

2、常規(guī)二次雷達(dá)獲取的12位飛機(jī)二次代碼不具有唯一性，二次代碼容量有限，可重復(fù)使用，因此一個(gè)二次代碼可對(duì)應(yīng)不止一架飛機(jī)。常規(guī)二次雷達(dá)升級(jí)為s模式二次雷達(dá)、常規(guī)應(yīng)答機(jī)升級(jí)為s模式應(yīng)答機(jī)后構(gòu)成s模式二次雷達(dá)系統(tǒng)。s模式二次雷達(dá)系統(tǒng)在二次代碼基礎(chǔ)上增加了24位飛機(jī)地址碼。國際民航組織規(guī)范規(guī)定飛機(jī)地址碼具有唯一性，地址碼不能重復(fù)使用，一個(gè)24位地址碼只能對(duì)應(yīng)一架飛機(jī)。

3、目前空中交通管制主要基于s模式雷達(dá)，其檢測和解碼可靠性被廣泛認(rèn)可。s模式雷達(dá)所實(shí)現(xiàn)的性能尤其與雷達(dá)由飛行器通過其ii/si碼(ii是詢問器標(biāo)識(shí)符的首字母縮寫)來識(shí)別的事實(shí)有關(guān)。為了限制電磁干擾并因此增加雷達(dá)事務(wù)的可靠性，s模式雷達(dá)將它們?cè)谄涓采w和責(zé)任區(qū)域內(nèi)管理的目標(biāo)鎖定到其ii/si身份，防止這些目標(biāo)對(duì)非選擇性的s模式詢問做出響應(yīng)。

4、s模式二次雷達(dá)系統(tǒng)還增加了雷達(dá)地址碼，每部雷達(dá)都有一個(gè)4位的ii地址碼或7位的si地址碼（簡稱ii碼或si碼）。ii碼取值范圍是[0，15]，相對(duì)于在運(yùn)行的s模式二次雷達(dá)ii碼容量不夠，因此s模式二次雷達(dá)又引入了si碼進(jìn)行擴(kuò)容，si碼取值范圍是[1，63]。但由于部分在用s模式應(yīng)答機(jī)級(jí)別較低，只能識(shí)別ii碼不能識(shí)別si碼，所以目前的s模式二次雷達(dá)系統(tǒng)中ii碼與si碼同時(shí)存在，一部s模式二次雷達(dá)可以用ii碼定義雷達(dá)地址，也可以用si碼定義雷達(dá)地址，或同時(shí)用ii碼和si碼定義雷達(dá)地址。

5、由于地址碼數(shù)量有限，為減少二次雷達(dá)之間的異步干擾并利用有限的ii碼或si碼，一組相鄰的s模式二次雷達(dá)地面站可共用一個(gè)ii碼或si碼，組成一個(gè)集群。集群內(nèi)的二次雷達(dá)通過協(xié)同監(jiān)視，雷達(dá)站之間共享和移交各自威力覆蓋范圍內(nèi)的目標(biāo)信息，保證目標(biāo)監(jiān)視的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

6、s模式二次雷達(dá)與常規(guī)二次雷達(dá)的最大區(qū)別是采用了點(diǎn)名詢問，避免了常規(guī)二次雷達(dá)全呼詢問帶來的同步干擾和異步干擾問題。但s模式二次雷達(dá)為發(fā)現(xiàn)未知的新目標(biāo)，仍然保留了一個(gè)全呼詢問格式。為避免全呼詢問格式引發(fā)的干擾，s模式二次雷達(dá)對(duì)已知目標(biāo)進(jìn)行鎖定，被鎖定目標(biāo)不再應(yīng)答全呼詢問。在s模式工作方式下，空中的大部分目標(biāo)均為已知目標(biāo)而被鎖定，只有少部分未知目標(biāo)對(duì)全呼詢問作應(yīng)答，從而大大減小了干擾產(chǎn)生的可能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種在s模式下協(xié)同監(jiān)視中實(shí)現(xiàn)跨覆蓋區(qū)目標(biāo)跟蹤的方法，利用s模式二次雷達(dá)系統(tǒng)中每架飛機(jī)具有唯一的24位地址碼和每部雷達(dá)具有雷達(dá)地址碼（ii碼或si碼）的特點(diǎn)，通過相鄰雷達(dá)的分組與集群、ii碼或si碼的分配與共用、雷達(dá)威力覆蓋圖的劃分、雷達(dá)之間的網(wǎng)絡(luò)通信來降低單部雷達(dá)的詢問次數(shù)、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)信息的共享和目標(biāo)監(jiān)視的連續(xù)性。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種在s模式下協(xié)同監(jiān)視中實(shí)現(xiàn)跨覆蓋區(qū)目標(biāo)跟蹤的方法，包括以下步驟：

3、步驟1：將若干個(gè)相鄰的二次雷達(dá)站組網(wǎng)形成集群，集群內(nèi)的所有二次雷達(dá)站共用一個(gè)ii碼或si碼，以統(tǒng)一的ii碼或si碼向飛行目標(biāo)發(fā)出詢問；

4、步驟2：對(duì)集群內(nèi)每個(gè)二次雷達(dá)站的覆蓋區(qū)進(jìn)行分配：根據(jù)集群內(nèi)所有二次雷達(dá)站的監(jiān)視能力，使用覆蓋圖制作軟件統(tǒng)一設(shè)計(jì)并制作覆蓋圖文件，覆蓋圖文件由若干個(gè)覆蓋單元組成，覆蓋圖文件的覆蓋單元總數(shù)等于覆蓋圖文件緯度的總行數(shù)乘以覆蓋圖文件經(jīng)度的總列數(shù)，集群內(nèi)的每部二次雷達(dá)站對(duì)每個(gè)覆蓋單元都分配一個(gè)數(shù)據(jù)描述位；

5、數(shù)據(jù)描述位設(shè)置為1時(shí)，表示二次雷達(dá)站對(duì)覆蓋單元負(fù)責(zé)；

6、數(shù)據(jù)描述位設(shè)置為0時(shí)，表示二次雷達(dá)站對(duì)覆蓋單元不負(fù)責(zé)；

7、步驟3：在每個(gè)集群內(nèi)部設(shè)置一個(gè)集群控制器，在集群內(nèi)部建立集群網(wǎng)絡(luò)，集群內(nèi)所有二次雷達(dá)站、集群控制器讀取覆蓋圖文件；

8、步驟4：對(duì)飛行目標(biāo)進(jìn)行協(xié)同監(jiān)視，協(xié)同監(jiān)視過程包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錂z測流程、目標(biāo)協(xié)同監(jiān)視流程和數(shù)據(jù)融合流程；

9、步驟5：當(dāng)集群內(nèi)的二次雷達(dá)站識(shí)別出有飛行目標(biāo)飛入頂空盲區(qū)時(shí)，向集群內(nèi)鄰近飛行目標(biāo)的其他二次雷達(dá)站請(qǐng)求飛行目標(biāo)監(jiān)視支持，鄰近的其他二次雷達(dá)站持續(xù)進(jìn)行飛行目標(biāo)監(jiān)視并共享飛行目標(biāo)的信息；

10、當(dāng)飛行目標(biāo)飛出頂空盲區(qū)后，集群內(nèi)的二次雷達(dá)站再恢復(fù)對(duì)所述飛行目標(biāo)的監(jiān)視，保持對(duì)飛行目標(biāo)的監(jiān)視連續(xù)不中斷；

11、步驟6：在飛行目標(biāo)航跡不穩(wěn)定或航跡不平滑的探測異常區(qū)域內(nèi)，集群控制器將探測異常區(qū)域的監(jiān)視權(quán)轉(zhuǎn)交給有重疊覆蓋區(qū)的相鄰二次雷達(dá)站。

12、進(jìn)一步的，步驟1中形成集群的二次雷達(dá)站的數(shù)量為3-6個(gè)。

13、進(jìn)一步的，二次雷達(dá)站包括發(fā)射信號(hào)模塊、接收信號(hào)模塊、信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯控軟件、協(xié)同處理軟件、覆蓋圖制作軟件、站間網(wǎng)絡(luò)、站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)。

14、進(jìn)一步的，步驟2中的覆蓋圖文件包括監(jiān)視覆蓋區(qū)、鎖定覆蓋區(qū)、數(shù)據(jù)鏈覆蓋區(qū)。

15、進(jìn)一步的，步驟4中，根據(jù)集群網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度，集群中的二次雷達(dá)站的工作模式包括自治模式、分布模式和集中模式；

16、集群控制器不存在且集群網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度弱時(shí)，無法提供穩(wěn)定的集群網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入自治模式，自治模式下二次雷達(dá)站進(jìn)行單機(jī)處理，每個(gè)二次雷達(dá)站獨(dú)立完成對(duì)本站覆蓋區(qū)內(nèi)飛行目標(biāo)航跡的獲取與跟蹤，更新本站目標(biāo)數(shù)據(jù)列表；

17、集群網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度穩(wěn)定、集群控制器故障或不存在時(shí)，進(jìn)入分布模式，分布模式下集群內(nèi)的每個(gè)二次雷達(dá)站單獨(dú)檢測其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個(gè)二次雷達(dá)站單獨(dú)完成對(duì)本站覆蓋區(qū)內(nèi)飛行目標(biāo)航跡的獲取與跟蹤，每個(gè)二次雷達(dá)站單獨(dú)接收其他二次雷達(dá)站飛行目標(biāo)的支持?jǐn)?shù)據(jù)，同時(shí)發(fā)送飛行目標(biāo)的支持?jǐn)?shù)據(jù)到其他需要協(xié)同監(jiān)視的二次雷達(dá)站進(jìn)行通信，集群內(nèi)所有的二次雷達(dá)站進(jìn)行飛行目標(biāo)數(shù)據(jù)融合處理，更新本站目標(biāo)數(shù)據(jù)列表；

18、集群網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度穩(wěn)定且集群控制器存在時(shí)，進(jìn)入集中模式，集中模式下由集群控制器檢測集群內(nèi)二次雷達(dá)站的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，集群控制器接收所有二次雷達(dá)站獲取的飛行目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)，同時(shí)將飛行目標(biāo)的支持?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到需要協(xié)同監(jiān)視的二次雷達(dá)站，集群控制器進(jìn)行飛行目標(biāo)數(shù)據(jù)融合處理，更新全局目標(biāo)數(shù)據(jù)列表。

19、進(jìn)一步的，航跡數(shù)據(jù)包括航跡起始數(shù)據(jù)、航跡更新數(shù)據(jù)、航跡外推數(shù)據(jù)和航跡消失數(shù)據(jù)。

20、進(jìn)一步的，集中模式下，由集群控制器協(xié)同集群內(nèi)所有二次雷達(dá)站完成目標(biāo)協(xié)同監(jiān)視流程，集群控制器選擇集群內(nèi)所有二次雷達(dá)站的最大天線掃描周期為監(jiān)視周期，集群控制器根據(jù)從所有二次雷達(dá)站接收的數(shù)據(jù)，完成以下操作：

21、步驟7：在飛行目標(biāo)航跡起始時(shí)，發(fā)送航跡起始數(shù)據(jù)到其他具有相同覆蓋區(qū)域但仍沒有起始航跡的二次雷達(dá)站；

22、步驟8：在飛行目標(biāo)航跡更新時(shí)，發(fā)送航跡更新數(shù)據(jù)到其他具有相同覆蓋區(qū)域但仍沒有起始或維護(hù)航跡的二次雷達(dá)站；

23、步驟9：在飛行目標(biāo)航跡外推時(shí)，發(fā)送航跡外推數(shù)據(jù)到其他航跡外推的二次雷達(dá)站；

24、步驟10：在飛行目標(biāo)航跡消失時(shí)，清除飛行目標(biāo)。

25、有益效果：本發(fā)明提供一種在s模式下協(xié)同監(jiān)視中實(shí)現(xiàn)跨覆蓋區(qū)目標(biāo)跟蹤的方法，利用s模式二次雷達(dá)系統(tǒng)中每架飛機(jī)具有唯一的24位地址碼和每部雷達(dá)具有雷達(dá)地址碼（ii碼或si碼）的特點(diǎn)，通過相鄰雷達(dá)的分組與集群、ii碼或si碼的分配與共用、雷達(dá)威力覆蓋區(qū)的劃分、雷達(dá)之間的協(xié)同監(jiān)視和信息共享技術(shù)，解決現(xiàn)有的ii/si碼短缺問題，降低s模式二次雷達(dá)的詢問率，減小應(yīng)答信號(hào)之間的干擾，有效提升目標(biāo)監(jiān)視穩(wěn)定性和連續(xù)性，同時(shí)本發(fā)明還可實(shí)現(xiàn)雷達(dá)頂空盲區(qū)的補(bǔ)盲，改善特定區(qū)域的目標(biāo)監(jiān)視質(zhì)量。

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