随着民航事业的突发猛进,对空管监视性能的精度和可靠性要求越来越高,而S模式多雷达数据融合处理是提升监视性能的核心部分。论文提出了分布式S模式多雷达航迹融合架构,设计实现了S模式多雷达数据处理系统。该系统可以提供S模式多雷达融合航迹,大幅度提升监视范围,提高监视系统可靠性和精度,同时可以评估S模式雷达的数据质量,逐字节解析S模式雷达数据ASTERIX CAT048和CAT034数据帧,对雷达数据完整性、准确性和链路隔离度进行验证。首先对S模式雷达数据传输格式进行了解析,深入研究了多雷达数据处理需要解决的坐标转换、时间校准和误差分析等关键问题,从民航空管监视业务角度出发构建了S模式多雷达数据融合模型,通过分布式雷达点迹聚类、点迹/航迹相关、航迹/航迹关联、航迹滤波四个步骤形成融合系统航迹。点迹聚类在总结前人成果的基础上,选用K-Means聚类算法。在点迹/航迹关联算法中,重点推导了椭圆波门的数学表达式,分析了从椭圆波门到圆波门和矩形波门的演变,在分析传统最近邻域数据关联法的基础上,考虑民航空管特殊的应用范围,提出了空管点迹/航迹关联算法,此算法将航迹和点迹的附加属性纳入关联程序,极大的减少了传统最近邻域数据关联法计算量。对最小二乘滤波器、??-滤波器和卡尔曼滤波器进行了数值仿真,比较其优缺点,选取了卡尔曼滤波算法对航迹进行滤波。在航迹/航迹关联算法中,比较了马赛克算法、简单融合算法、加权协方差法和自适应航迹融合算法的优缺点,选取自适应航迹融合算法进行航迹/航迹关联。在此基础上,设计实现了S模式多雷达处理系统,软件分为后台和人机交互两部分,利用UDP实现多雷达数据的接收,根据接收数据的属性更新分布式雷达航迹,利用分布式雷达航迹形成融合系统航迹,完成了数据融合功能,最后将融合后的系统航迹以图形化界面的展示给空中交通管制员。在雷达数据质量分析方面,系统还提供了雷达数据帧和服务帧的逐字节解析功能,可以逐字节进行故障排除,同时还保存了所有雷达通路数据,提供数据回放功能。