说起空管设备，被称为民航“千里眼”的雷达必被提及。它是管制员快速获取飞机飞行信息的重要手段。但在一个面积广大、有诸多机场和航路的区域里，必然同时有着自多台雷达的数据；不同雷达数据的传输，必须得稳定地同步契合，才能给管制员提供准确信息。如何让来自多台雷达的数据，最终形成准确融合、精准同步的信息，对护航管制工作、保障航班运行安全顺畅，价值不言而喻。及时响应这一需求，也是空管网络通信保障单位，一直孜孜以求的目标。
在出行市场持续恢复的2023年，民航华东空管局所属上海民航华东通信网络发展有限公司，上线了其新一代的雷达信号质量全程监测系统，让华东民航16台雷达“千里眼”的数据，能够更好地最终“合众为一”，成为精准的运行信息。2024年春运，则是新一代系统投用后的第一场“大考”。
作为空管自动化系统的信号源，雷达信号的稳定性和可靠性直接影响着空管系统的正常运行。但在外因复杂多样的民航实际运行环境中，雷达信号的传输质量未必能始终稳定，受到雷达源本身、分配器性能、传输路由等多重因素影响，最终可能会引起飞行目标在自动化系统融合过程中，出现目标分裂、目标跳变等异常情况。
传统的网络监控只针对传输设备本身和雷达帧结构的完整性，基本不会涉及业务层面的延时与雷达信号质量。进一步挖掘到更深层面，从而更彻底地消除业务痛点，正是上海民航华东通信网络发展有限公司雷达信号质量全程监测系统希望实现的。
围绕痛点所在，上海民航华东通信网络发展有限公司开发团队梳理出了研发破题的切入口：如果能有一套针对雷达信号质量的实时监测系统，在雷达信号进入自动化系统前监测到信号的异常，并提前对该路信号进行先期干预和管控，就能防微杜渐、乃至未雨绸缪地消解风险。
瞄准该突破口，研发团队确定目标，着手开发能够监测和分析雷达全业务链信息的综合系统。
从2018年5月启动立项，到2019年4月一期投产应用，通信网络公司的研发团队克服万难，仅用1年时间便完成了雷达信号质量全程监测系统（一期）的开发工作。紧随其后，系统（二期）又于2020年10月投产应用。如今，系统则已升级换代至第三期，在华东地区的16个空管雷达站安装部署，涵盖了上海区管所引接雷达的全部类型，在业务部门平时的运维排故工作中起到了较好的辅助作用。尤其值得一提的是，相较前两期，在此次春运前投用的系统（三期）各项指标均有明显提升，新增基本功能模块5个，引接雷达数量提升200%，空域覆盖率提升54%，日均航班探测数量提升155%，误告警数量下降95%。
研发团队的工作人员和记者说，如果说前两期还在“就事论事”地处理问题，那么历经两年打磨才公开亮相的第三期堪称“从点到面”实现了质的飞跃。前两期的开发主要在网络传输环节，目的是紧盯那些雷达图像没时间标识、因而传输与融合时相对更容易发生问题的“无时标雷达”的传输质量，对雷达信号的异常传输状态进行预警。从2021年2月三期项目启动开始，技术团队不仅把有时标雷达纳入了监测范围，而且将开发重点转向了雷达的端对端业务链，旨在以雷达源端和自动化端维护人员的视角来监测和分析雷达目标信息，及时有效地发现目标分裂、跳变、位置异常等不一般的情况，新增了雷达自身监测统计分析、单雷达目标分析、多雷达告警分析等功能。此外，三期还增加了对雷达所引接授时系统的干扰监测功能，可以预警雷达站GNSS时钟的运行偏差并提供备份手段。
“我们的系统主要从雷达源、网络传输、自动化系统三个视角出发，来制定解决方案。一是雷达源，即雷达信号的处理及输出；需要这部分视角的用户，主要关注雷达本身的质量上的问题，以及雷达站授时系统的稳定性。二是网络传输，即雷达信号从雷达站传输到自动化系统的传输过程；关注上述环节的用户，主要关注雷达在传输过程中的完整性、准确性和延时情况。三是自动化系统，即雷达信号的最终处理结果。涉及这部分功能的用户，主要关注雷达目标信息是否一致、能否正常融合。”通信网络公司的技术人员解释说。
基于高精度时间戳、北斗/GPS时钟同步、指纹压缩、空域覆盖算法等成熟技术，该系统已经能提供包括传输质量、时延信息、GNSS干扰信息等在内的统计数据和分析结果，为不同用户更好的提供技术支持。
由此，雷达维护部门可及时有效地发现雷达故障，检查雷达老化程度和覆盖盲区；网络传输部门可实时了解线路传输情况，定期维护传输链路设备；自动化部门可随时掌握多雷达融合情况，有明确的目的性地进行隐患排查……
除了上述设备保障部门之外，系统的应用场景和目标用户正在向更大范围拓展：利用雷达组合空域覆盖功能，空管单位能够正常的使用这套系统来直观获取各个扇区、航路、空域内的航班运作情况，为管制合理分配航班资源、灵活调度飞机运力提供有利条件；后续随着系统功能的进一步升级，还可能为航空公司或旅客开放定制模块，为其推送“量身定制”的高价值信息。
“举个通俗的例子，天上的每一架飞机都会在屏幕上独一无二地显示，假设因为雷达异常问题造成屏上出现虚假飞行目标，那对于空管管制而言是无法有效分辨的。而我们三期系统的核心价值之一，就是实时监控、快速鉴别异常的雷达，发出预警并提示将其关闭，最大限度降低假目标对管制的影响。”有关技术人员向记者介绍，“近一个月以来，我们收到线条、管制扇区检测信息近13000条。今年春运期间，我们将继续监测雷达传输业务链整体情况，确保雷达端对端传输的所有的环节正常运行。”
据悉，在三期系统投用之际，通信网络公司的开发团队也已经派员赴江苏空管分局、江西空管分局、温州空管站等空管单位开展专题调研，吸收各领域运维专家的意见和建议，为系统的下一步开发提供思路。如今，系统（四期）的开发工作正在紧锣密鼓地推进中，其统计分析能力将“更上一层楼”，算法也将更加精细，航班高度跳变、速度跳变等高级检测和预警模块很快也会陆续上线，在民航出行复苏之际更好护航安全顺畅运行。（《中国民航报》、中国民航网 记者胡夕姮）（编辑：王亚玲 校对：金杰妮 审核：韩磊）
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