THALES-RSM970S AG二次雷达升级大修经验总结

摘要：对雷达进行大修工作是保持雷达探测能力和保障水平的重要手段，而对大修实施过程的记录和归纳不仅能够对后续的维修维保工作起到指导性的作用，也能为其他类似的大修改造项目提供经验。本文对一套THALES-RSM970S AG型号航管二次雷达的设备大修升级改造工作进行梳理和总结，详细记录了大修中遇到的相关问题，希望能为未来类似的大修升级项目以及拥有该型号雷达的维保单位提供一些维护维修方面的技术经验。

1.大修整体内容

THALES-RSM970S AG设备结构简图如下图1所示：

在平衡大修投入资金及保证大修效果的考量下，最终大修方案决定将RSM970-AG升级为RSM970-NG，其中天馈部分包括天线、大盘、马达、变速箱等经整体检查和评估后利旧使用，旋转铰链用备件替换；室内机柜部分AE2000机柜利旧，AA2000机柜仅更换部分继电器和空气开关，变频器利旧，TOM（航迹输出及附属机柜）机柜中的Pline设备利旧，仅作固件升级，编码器电源利旧，NTP服务器应行业统一要求更换为单北斗国产NTP，交换机换新，其余与室内设备相关的发射机、电源、风扇单元、处理器、交换机、IBIS设备、LTM设备全部进行更换，但其中的数字接收机和录取器（MDRP）由于硬件基本无变化因此仍利旧使用。

2.大修过程及出现的问题

2.1设备更换前准备工作

在设备进行整体更换之前，首先要对旧设备各方面的运行数据进行记录，具体为以下几个方面：

1）将设备分别设置为S模式A路主用和B路主用各12个小时，然后将设备设置为常规模式A路和B路主用各12个小时，在此期间，使用批处理软件从pline的以太网口进行信号录制，录制文件为bin格式。录制结束后，使用SASSC软件对所录制的信号进行分析，主要记录项为：检测概率、A码C码有效性、整体假目标率、距离精度、方位精度。

2）输出OBA表。雷达工作在常规模式下，开启测试应答机，在CBP中设置测试应答机参数，注意CBP中的SM1为THALES公司专用应答机，应设置SM2的值，将SM2 Hardware 设置为Custom，SM2 Ch1 hardware设置为SSR，在测试应答机信号出现后，将其基本信息输入到SM2 channel 1 characteristics栏目中，主要有方位、距离、A码、高度，设置完成后找到SM2 OBA table，并查看正在计算的OBA array，一共255位，初始值为-800，等到全部值均不是-800时表示OBA表计算完成，将该表输出。在计算OBA时可以将sm number oba value计算数值改小一些，可以提高积累速度。默认是10，在实际中设置为3可以兼顾准确度和运算速度。注意A、B双通道均要生成OBA列表。

3）雷达系统性能指标测试，主要测试了接收机的灵敏度、带宽和动态范围指标以及天馈部分的插入损耗和驻波比，由于要更换旋转铰链，因此测试了铰链备件的差损、驻波和通道隔离度。

对以上具有大修前后性能对比价值的指标进行记录后，即可以开始具体的大修更换工作。

2.2 TOM和TRC（收发机柜）的相关工作

对于TRC机柜，主要工作是拆除原设备，包括发射机、接收机、电源、风扇及框架，然后安装对应的新设备及框架，需要注意的地方一是在机柜框架拆除后要对机柜做整体的清洁除尘，二是由于项目中不涉及接收机MDRP的更换，因此到货设备中不包含MDRP后端的线缆，在拆下后要妥善保管，防止丢失或者受损。另外MDRP是由接收机MDR和录取器MMXC组成，为了防止利旧使用的MMXC内部积灰多影响运行，此次还将MMXC拆下并用风机对其电路板进行除尘。由于更换为NG的收发机框架存在变化，因此MDRP要做简单的外观改造，主要是拆除前面板和加装滑轨。

对于TOM机柜，主要工作是更换双路DPC，IBIS（信号显示设备）主机，LTM（本地监控设备）主机，NTP服务器主机。

2.2.1 DPC（数据处理计算机）的更换

DPC主机更换好后按照正常的系统和软件安装程序进行安装，安装完成后按照网线P1对DPC网口J1，P2对J2，P3对J3的方式进行连接。设备到货后内部已经安装好了DPC系统和软件，但在实际运行中出现LTM与DPC连接偶尔有异常或者运行卡死等问题，最终还是通过重装系统和软件后解决，怀疑是DPC原带的系统和软件版本不一致导致的。另外值得注意的是，同样是NG版本，此次大修使用的DPC与2019年大兴机场THALES雷达安装的DPC在软硬件配置上并不一样，此次的DPC软件有了安全性上的考虑，无法使用键鼠和显示器直连DPC进行操作，并且还关闭了Telnet功能。要连接DPC只能使用LTM或者IBIS进行访问。

2.2.2 LTM/STM及IBIS设备的更换

IBIS设备按照正常的安装流程进行安装，并在安装完成后根据跑道的经纬度信息在界面中制作了跑道的示意图型。新版本的IBIS除界面优化相较于老版本有较大提升外，还具备信号录制和回放功能，唯一存在的问题是新IBIS已经不再使用视频采集卡采集原始视频，而是使用网口接收数字视频，但由于MDRP未做更换，旧版本的MDRP无法从网口输出数字化视频，因此新安装好的IBIS不具备显示原始视频的能力，现场仍需保留原IBIS，当有需要查看原始视频时再将数据重新接回原IBIS。

LTM/STM设备按照正常的安装流程进行安装。新版的LTM不再使用Windows系统，改为Linux系统，在安装完成后有几点需要注意：1.LTM软件启动后应该先使用INIT用户登录，密码init，将无用的项目例如UPS、电压、附属设备等等进行关闭。2.LTM监控界面需要将II码修改为和DPC一致，否则会有告警，天线部分会显示蓝色，需要打开configuration然后将它的型号设置为aa2000NGB（与现场实际使用的型号一致）。3.LTM默认IP 192.1.1.4，如果CBP（参数配置软件）需要安装在LTM中，则必须把其IP改为 192.1.1.28，否则CBP无法使用。4.新版本的LTM系统自带VNC，启动方式为在LTM打开terminal，输入：vncserver，第一次启动要输入密码，thales01，然后输入x0vncserver -PasswordFile ～/.vnc/passwd，不要关闭已经打开的VNC窗口，在STM端打开VNCviewer，输入LTM接STM网卡的IP地址，输入密码thales01即可开始远程控制。

2.3天馈部分的检查及更换

对天馈系统的紧固性、完好性进行了整体的检查，清除了天线大盘、底座及马达上的油污，将马达下端的护罩拆开，对马达风扇进行了清洁。

更换了三通道旋转铰链，更换了新的编码器，安装完成后进行驻波比测试，发现有两路驻波比为1.6，不符合运行要求，分段测试驻波比后最终确定是铰链和天线相接部分的N型连接头有问题，原因可能是在安装该N型连接头时为了让其位置和护罩一致曾使用细螺丝刀进行轻微撬动，损伤了N型头中心的芯线，更换N型连接头后驻波比恢复正常。

2.4 AA2000机柜的大修内容

由于AA2000机柜使用了大量的控制继电器去实现检测和报警功能，此次大修更换了部分Relay 24VCC 4 OF track-type继电器和空气开关以及全部在用的启动延时继电器和断开延时继电器、门限检测继电器、交流接触器，并对变频器的参数进行了检查和面板储存。

2.5设备调试

主要包括正北校准、和差通道相位一致性调整、雷达参数配置、大修前后质量对比，pline固件升级。

2.5.1正北校准与和差通道相位一致性调整

开启测试应答机，按照校正北流程完成校准，并记录OBA数据。在调整相位一致性时发现了一个问题，先前的AG版本的TRC机柜中的差通道链路中安装有一个270°可调移相器用以调整相位，并且和通道和差通道的接收链路中也串接有出厂时配置的固定移相器，此次更新的NG版本理论上具备数字移相功能，因此在更换TRC机柜时已经将这些固定移相器拆除，但在实际调试时发现A路设备使用的07年版本的MDRP虽然内部已经通过DPC-PC刷入了新版本软件，但仍旧无法实现数字移相功能，而B路使用的17年版本的MDRP则具备数字移相功能，考虑到现场共有三块07版本的MDRP，最终还是舍弃了数字移相功能，仍旧使用AG版本的调相位平衡的方式，该方式首先需要在差通道串接一个90°的移相器，由于现场无该器件，采用一个可调相位20°的可调移相器加短线缆，通过网分测试相位最终配出大约90°，最后通过调整机柜中差通道安装的270°可调移相器，将OBA曲线变为水平即调整完毕，需注意调整结束拆除90°移相器后要再次查看OBA曲线以防出现曲线反向180°的情况。

2.5.2雷达参数配置

由于大修仅做了室内部分替换，因此CBP参数配置上基本沿用原数据，仅对三项进行了修改，第一项是修改正北参数；第二项是在确定方位校准正确后发现本地IBIS上显示的目标没有压准跑道，有大约200米的偏差，将Station characteristics菜单下的Range offset adjustment参数设置为200米解决该问题；第三项，由于该大修雷达建设高山上，周围被其他山脉环绕，导致其在部分区域的低空覆盖受遮挡影响信号质量不高，比较重点的区域是机场进近区域，此前曾多次出现降落的飞机存在严重摆动和跳点的现象，此前将该区域设置为忽略锁定，以通过增加全呼数量提高信号的质量，此次大修后，将该忽略锁定删除，改为在该区域设置MDS improved区域，即模式S增强区，在该区域内会增加S模式选呼的波束宽度以增加选呼应答数量，达到提升点迹质量的作用。在参数配置时遇到了一个问题，CBP安装后在导入参数时偶尔会出现错误，并且无法导出参数，多次重启、重装LTM，DPC，以及CBP均无法消除该问题，最终在将旧的3com Switch8的交换机更换为本次新购入的华为S1700-8G-AC型号交换机后未在出现过该问题。

2.5.3大修前后质量对比

首先对比了OBA列表，基本一致。在A、B路设备的AC模式及S模式参数配置完成后，本地观察信号无异常，对A、B路分别工作在AC和S模式时的信号进行12小时的记录，记录完成后使用SASSC设备进行分析，对比探测概率、假目标率、代码有效性、方位精度和距离精度，与大修前基本保持一致。

2.5.4 Pline固件升级

Pline设备本次大修利旧使用，厂家工程师仅对其进行了固件升级，使用一个reflash.sh的脚本文件进行更新，然后使用test pline.bat查看了pline版本，从版本2.14更新为2.21。

2.6项目验收及校飞

根据合同内容进行SAT的验收工作，主要是包括部分技术指标的测试、告警功能测试、系统功能验证等等。在验收结束后进行校飞工作，本次校飞未使用专业的校验飞机，而是采用空中正常飞行的航班进行校验工作，选取该雷达覆盖范围内的四条主要航线，在自动化系统测试平台中观察该雷达的目标数据和其他在用雷达数据进行比对和分析，校验科目有水平覆盖、垂直覆盖、A码C码24位地址码有效性，方位定位偏差、顶空盲区。每条航线选取12架飞机，其中水平覆盖及顶空盲区通过观察飞机消失时间直接记录，垂直覆盖选取3000、6000、9000米三个高度层使用SASSC分析得出，代码有效性及方位定位偏差通过对比自动化系统中另外两部雷达的数据得出，最终生成航班校验报告。

3.结语

本次工程虽然是对已经相对熟悉的雷达进行大修升级，但是仍然暴露出很多日常维护维修中涉及不到的问题和操作，同时在项目实施过程中也存在一些突发的问题需要解决，非常考验技术人员的工作经验和业务能力。本文将此次大修过程中突出的问题和解决手段进行了记录和总结，希望为后续同类型雷达的维护维修和其他雷达的大修升级提供一定的借鉴和参考。

参考文献

张尉，何康.空管二次雷达. 北京：国防工业出版社，2017.5（ISBN 978-7-118-11298-6）

作者简介：姓名：刘淇，籍贯：内蒙古，出生年月：1993.10.18，民族：汉，职称：雷达工程师，学历：本科，研究方向：雷达维护与维修