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空中交通管制(ATC,Air Traffic Control)自动化系统是空中交通管制员管理空中交通的主要手段之一,它的主要功能是对多雷达数据和飞行计划进行处理,使得空中交通管制员面对雷达显示器就可以了解空中交通的实时动态,所管制航空器的具体方位、高度和预计飞行方向等。近年来我国航空运输业的高速发展对空中交通管制自动化系统提出了更多新要求,尤其是雷达数据的预处理,它是空管自动化系统的重要组成部分,是雷达数据处理的前提和基础,研究雷达数据预处理对于自动化系统的升级改造具有重要意义。本文基于作者参与的中小型机场空中交通管制自动化系统的设计与研发工作,探讨了雷达数据预处理子系统的设计与实现的关键技术,对雷达数据提出了一整套行之有效的预处理方法,解决了老一代自动化系统雷达数据处理冗余度和可靠性低、综合雷达航迹处理能力不强以及雷达数据处理软件可修改性不足等一系列问题。主要研究内容如下:(1)在分析国内外空管自动化系统的现实需求、组成结构及系统配置的基础上,针对原有自动化系统雷达数据处理过程存在的问题,提出了一种基于模块化思想的自动化系统雷达数据预处理子系统的解决方案。(2)分析了新一代自动化系统雷达数据的引接方案和空管常用雷达数据的结构,对符合Asterix标准的CAT001类和CAT002类的雷达数据格式进行了系统分析。在此基础上,研究了新一代自动化系统中多源异构雷达数据的表示方法,构造了雷达数据的统一表达模型。(3)针对多源异构雷达数据的特点,开展了雷达数据预处理方法的研究。分析了新一代自动化系统的库函数和内部信息的传递过程,以及系统中与雷达数据预处理子系统有关的信息定义,提出了雷达数据预处理子系统的各功能模块的设计方案,包括多雷达数据的接收及数据校验、雷达数据的解析与格式转换、雷达数据通道选优、雷达数据质量统计与分析、雷达数据预处理日志记录和查询等。(4)在Solaris10操作系统中,实现了雷达数据预处理子系统的各个功能模块,并分析了各模块的实现和应用情况。此外,针对老一代自动化系统存在的问题,分析了该自动化系统雷达数据预处理子系统在综合雷达航迹处理能力、可靠性等方面的应用效果,达到了雷达数据预处理子系统的设计目标。以上研究成果已经全部应用到新一代ATC系统的雷达数据预处理中,实践证明本文提出的处理方法是可行的,这为空管自动化系统维护人员分析雷达数据质量,进行雷达数据处理软件故障分析提供了有效的技术手段。