Đầu năm 1966, Tiểu đoàn 64, Trung đoàn Tên lửa 236 (nay thuộc Sư đoàn 361, Quân chủng Phòng không-Không quân) được lệnh vào chiến trường Thanh Hóa bảo vệ sân bay Sao Vàng và cầu Hàm Rồng. Trận địa đầu tiên đặt tại đồi Sim, huyện Triệu Sơn, nhằm đánh máy bay hải quân Mỹ theo đường bay từ Tĩnh Gia qua phía Nam núi Nưa vào đánh phá sân bay Sao Vàng. Sau một thời gian theo dõi, đơn vị nhận thấy máy bay địch thường bay thấp, tham số đường bay lớn, điều kiện xạ kích không thuận lợi. Tiểu đoàn đề nghị trên cho cơ động ra ven biển Sầm Sơn để phục kích, đón lõng máy bay địch. Được cấp trên đồng ý, Tiểu đoàn trưởng Nguyễn Văn Ninh giao nhiệm vụ cho đồng chí Trần Xuân Khuyến, Phó đại đội trưởng Kỹ thuật Đại đội 1 phụ trách tổ trinh sát đi tìm trận địa từ Sầm Sơn đến Đò Lèn.