雷神ASR-IOSS一次雷达信号传输系统的改造

雷神ASR-IOSS一次雷达信号传输系统的改造

摘要：经过对雷神公司ASR-10SS一次雷达信号传输系统的分析，去掉了原有的多模光端机，采用国产的、成熟的、经济的PCM复用器和PDH单模光端机，采用一种简洁的方法解决了雷神ASR-10SS一次雷达信号在单模光缆上的传输。打破国外的技术壁垒，具有一定的经济效益和社会效益。

关键词：信号传输；光缆

山西空管分局太原机场本场雷达是一，二次合装雷达，其中一次雷达是雷神公司的ASR-10SS，二次雷达是ALENIA公司的MP2。近两年，由于太原机场改扩建工程的需要，将雷达站从原址搬迁到跑道对面、机场西南角。该搬迁工程于2009年5月份完成，由于新雷达站到航管楼敷设的是单模光纤，而雷神一次雷达原配的光端机使用的是多模光纤，不能直接使用，为解决一次雷达信号传输问题，我们对雷神一次雷达信号传输系统进行了改造，在改造过程中遇见许多难点和问题，经过我们的分析研究，逐一攻破，完美解决了此问题。

ASR-IOSS一次雷达信号传输系统组成如图一所示。是由两台互为备份的SUN工作站为基础的SCDI组成，在每台工作站中插入1块AURORA多端口RS-422通信卡，通信卡通过端口盒各输出6路RS-422信号，2组6路RS-422信号在机柜顶端汇合成1组6路RS-422信号。这6路信号又分为相同功能的两组，每组3路，分别是雷神格式雷达信号、ALENIA格式雷达信号和远端SCDI监控信号。这两组信号分别通过1对FIBERLIGN多模光端机把各自的3路RS-422信号传输到航管楼后，再通过BLACKBOX协议转换器把RS-422信号转换为同步RS-，-232信号供ATC系统使用。

2新雷达站提供的传输条件

新雷达站距离航管楼大约1.5km，距离新建塔台大约2km，新建塔台距离航管楼大约1km，三地呈三角形排列，土建完工后在3条边上已敷设了单模光缆若干，形成一个光缆环网，见图2，新雷达站配置了主备两套PDH光端机，主用光端机通过直通航管楼的光缆连接，备用光端机通过绕转新塔台的光缆连接。在两套光端机两端配置PCM复用设备，提供了多路同步RS-232接口，用来传输雷达信号。3改造方案

根据上述雷达信号传输系统配置和新雷达站提供的传输条件，我们制定了整个传输系统的改造方案，如图三所示。把在机柜顶端汇合成的两组接入FIBERLIGN多模光端机的RS-422信号直接接入BLACKBOX协议转换器把RS-422信号转换为同步RS-232信号，再接人雷达站提供的两套PCM复用器通过光端机传输到航管楼供ATC系统使用。意图是去掉FIBERLIGN多模光端机，解决没有多模光缆的问题。RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地c，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时。发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。

接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时。输出正逻辑电平，小于200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6v之间。从上所述，RS-422只完成电平转换，而且BLACKBOX协议转化器的作用也是仅把RS-422信号电平转换为同步RS-232信号电平。同步RS-232传输时需要时钟同步信号，SCDI汇合后的J53接口资料显示，J53设置为外时钟同步，也需要时钟同步信号输入。针脚资料见表1。

按照同步RS-232通信规范，如果接口设为外时钟同步，数据发送时，必须依赖外来的时钟同步信号来决定发送速率。那么在传输路径中是哪个设备作为时钟源呢?根据去掉FIBERLIGN光端机后主备SCDI全部告警。无雷达信号传输，说明时钟源是光端机提供的，又根据关掉远端角色光端机后主备SCDI全部告警，无雷达信号传输，可以断定是远端角色光端机是时钟源。根据这个结论可知，远端角色光端机作为时钟源是非常科学的，因为远端角色光端机是通信链路的末端，链路中任何一个环节出现问题，都会体现到SCDI告警中，对链路的检测是很及时。根据以上分析，如果要去掉FIBERLICN光端机，必须提供时钟源给SCDI，否则，通信无法进行。

新雷达站配置的PCM复用器上的同步RS-232接HiE好是内时钟同步，可以向外提供时钟同步信号，而且，点对点配置的PCM复用器也分为局端和远端，时钟是由局端提供的。而局端是安装在航管楼机房。如此看来，如果把复用器上的同步RS-232接口的时钟同步信号提供给SCDI，应该可以解决SCDI因无时钟同步信号而没有信号输出的问题。而且PCM复用器由局端设备提供同步时钟，正好可以对链路进行检测。根据这个思路，我们搭建了测试平台。端口针脚连接见表2。

通电测试，BLAcKB0x上的指示灯显示数据传输正常，ATC系统能正常接收到雷神格式的雷达信号，但是SCDI仍然告警，经分析，是因为传往航管楼总共有雷神格式雷达信号、ALENIA格式雷达信号和远端SCDI监控信号3种信号，而太原属于一，二合装雷达，ALENIA格式雷达信号由二次雷达传输系统传往航管楼，航管楼没有配置远端SCDI监控终端，我们只对雷神格式雷达信号进行了传输，另外两路信号悬空，没有外来时钟同步信号，SCDI认为是链路中断，产生告警。我们把J53的时钟同步信号并联到另外两路接口的发送时钟针脚，SCDI不再有告警产生。至此，所有问题全面解决。上线安装后，运行正常。

6经验和收获

经过本次成功的改造，我们觉得有如下收获：

(1)利用一种简洁的方法解决了利用单模光缆传输雷神雷达信号。

(2)去掉了原有的FIBERLIGN多模光端机，利用国产的、成熟的、经济的PCM复用器和PDH单模光端机传输信号。可以节省大量的费用。雷神雷达目前技术支持缺失，本次成功改造可以缓解技术方面的压力。此方法可以在国内相关雷达站推广应用。具有一定的经济和社会效益。

(3)锻炼了队伍，为今后的工作增强了信心。

(4)为我们解决问题提供了一条新的思路，要善于打破固有的行动和思维模式，理性的分