【电子行业标准(SJ)】 地面测高雷达战术性能试验方法

中华人民共和国电子行业军用标准FL5840
SJ20421-94
地面测高雷达战术性能试验方法Tectical performance test methods for groundheight-finding radar
1994-09-30发布
1994-12-01实施
中华人民共和国电子工业部批准中华人民共和国电子行业军用标准地面测高雷达战术性能试验方法Tectical performancetestmethodsforground height-finding radar1范围
1.1主题内容
本标准规定了地面测高雷达战术性能试验方法。1.2适用范围
本标准适用于地面测高雷达战术性能的测试。2引用文件
GB3784—83
GJB 74.2--85
GJB74.6-85
GJB74.8——85
GJB74.9—85
SJ3223-89
3定义
雷达名词术语
军用地面雷达通用技术条件常用名词术语SJ20421-94
军用地面雷达通用技术条件
环境条件要求和试验方法
军用地面雷达通用技术条件对空情报雷达检飞规范军用地面雷达通用技术条件验收规则地面雷达发射系统通用技术条件本标准中未定义的术语均以GB3784和GJB74.2为准。4一般要求
4.1受试雷达
4.1.1受试雷达必须达到产品规范所规定的技术性能要求，并通过环境适应性和可靠性试验。
4.1.2除另有规定外，所有测试均在常温、常湿和标准大气压的自然环境下进行。4.1.3除另有规定外，在进行测试时，电源电压和频率应为受试雷达产品规范规定的电源电压和频率。
4.2试验仪表和标准设备
4.2.1测量受试雷达主要参数所需仪表，一般应使用随机配发仪表。检查维修所需其它仪表由承制方提供。所有仪表必须有仪表部门提供的合格证和有效期证明。仪表精度应优于被测参数允许误差的三分之一。
中华人民共和国电子工业部1994-09-30发布1994-12-01实施
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4.2.2探测精度试验时，提供目标数据真值的标准设备（通常为炮瞄雷达）的精度，应优于被测指标允许误差的三分之一。标准设备应具有合格证明和有效期证明。如超过有效期，需经检定后方可使用。
4.3试验资料和受试雷达的提交
4.3.1承制方应在试验前即提供必须的试验资料，包括雷达随机文件、主要技术参数测试报告、环境试验报告、可靠性试验报告，预防性维护规则等。4.3.2受试雷达在指定位置架设和调试正常后，承制方应向试验部门（通常为试验鉴定小组）移交受试雷达。
4.4受试雷达的检查和调整
4.4.1除另有规定外，试验的雷达工作于常用工作频率。4.4.2受试雷达的主要技术性能应调整至规定值，并着重检查与探测范围有关的下述参数：a.
发射机工作频率：
接收机噪声系数；
发射机输出功率：
天线俯仰次数及方位伺服精度；天线底座水平；
模拟动目标可见度。
噪声虚警数检查和检测门限调整a.对自动和半自动录取方式，应检查和调整每顿的虚警数，使之符合规定值，检测门限调整好后应固定，并记录。未经试验领导小组（见4.8.3条）同意，不得随意更动。b.对人工观察显示器测报方式，应按操纵员正常观察要求，调整画面。4.5试飞航线
4.5.1日标应在规定高度上做等高径向向站和背站飞行；4.5.2目标机的飞行速度为在相应高度的巡航速度，飞行航向误差小于2°，高度起伏小于50m
4.5.3目标机的飞行航线长度，近端应小于雷达的顶空盲区，远端应超过受试雷达在对应高度理论探测距离的1020%；
4.5.4目标机最低试飞高度，一般应是战术性能中规定的最低探测高度；4.5.5目标机最高试飞高度，一般应是战术性能中规定的最大高度。如果目标机不能按要求在最大探测高度上等高飞行时，可使目标机在比要求的最大高度低一些的高度上飞行。在受试雷达的射频接收支路中插入已校准的精密衰减器或加发射衰减进行试飞，然后推算出不加衰减的雷达探测距离和高度。用这种方法试飞时，在试验报告中必须加以说明。4.6试验过程中受试雷达技术状态的保证4.6.1试验期间雷达的操作使用和机务保障由试验部门指派专人（通常为机务保障组）保证受试雷达的技术状态正常。未经试验部门同意，不准更动、调整受试雷达的技术状态；4.6.2由承制方提出预防性维护规则，经认可后，由机务保障组按要求对受试雷达实施预防性维护；
4.6.3试验期间对受试雷达的技术状态和故障情况应进行详细记。4.7受试雷达场地及气象条件要求4.7.1受试雷达阵地应尽量避开带金属的大型建筑物、大功率电台、高压线等。在受试雷达主2
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要试飞方向上，电磁于扰强度应小于雷达的正常噪声电平。4.7.2雷达架设完毕后应测试遮蔽角，并绘制四周及远山遮蔽角图。在主要试飞方向上遮蔽角应小于产品规范所规定的值。对高空性能试飞，遮蔽角可在不影响试验质量的前提下适当放宽。
4.7.3受试雷达阵地应有避雷措施。4.7.4除另有规定外，试验应在睛空气象条件和规定的雷达的工作环境条件下进行，应保证试飞航线上为简单气象，无降水，无大气波导现象及异常传播情况。4.8试验组织
4.8.1试验实施
战术性能试验由专门的试验场或上级指定的使用部队实施。4.8.2试验鉴定小组
4.8.2.1试验鉴定小组由使用方和承制方代表组成，应由使用方代表任组长，承制方代表任副组长。
4.8.2.2试验鉴定小组任务是：
根据试验大纲提交试验实施方案；b.负责试验的组织；
对试验结果提出鉴定报告。
4.8.2.3试验鉴定小组下设技术资料组和机务保障组。a。技术资料组负责具体实施试验计划，获取和处理受试雷达的主要战术、技术数据，向试验鉴定小组提出技术结论意见；b.机务保障组负责受试雷达在试验期间的机务保障，向技术资料组提供受试雷达的有关技术性能数据，对受试雷达进行可靠性考核和统计，向试验鉴定小组提供试验期间受试雷达可靠性报告。
4.8.3试验领导小组
4.8.3.1试验领导小组由试验鉴定小组正副组长和部队主管试验任务的负责人组成，由部队主管试验任务的负责人任组长。4.8.3.2试验领导小组的任务是：a：根据试验实施方案制定飞行航线，协调飞行计划；b.试验结束后提出试验总结报告。4.8.4试验人员
受试雷达操作人员应有熟练的雷达操作经验，了解受试雷达的基本性能，掌握操作方法。4.9中断试验和继续试验
4.9.1中断试验
凡发生下列情况之一时，由试验领导小组向主管部门写出报告，批准后中断试验：a.按试验计划规定日期，受试雷达不能达到规定要求，并在规定时间内不能修复；b.试验中对所试验的主要战术性能有重大影响的任一技术指标达不到要求，并且在规定的时间内不能恢复正常；
C.主要备份器材用完，不能保证正常开机，并且在规定的时间内不能提供；d.发生其它影响人机安全的突发故障或意外事件。4.9.2继续试验
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当引起中断试验的原因确已排除，由试验领导小组向主管部门写出详细分析报告，经批准后即可继续试验。
4.10试验记录和报告
4.10.1在试验过程中，技术资料组必须在试验场详细收集和记录与试验有关的原始资料，包括以下内容：
试验场地资料：场地所处经纬度（误差小于1'），场地磁偏角，场地标高（误差小于a.
10m），周围地形图（注明对受试雷达试验有影响的各种地标、岛屿等），试验飞行方向地形剖面图，
气象资料：场地每日7时、14时、19时的干湿温度、湿度、气压、风向、风力、云、雨、雪、冰等情况；
飞行资料：机型、飞行计划、航线图表，d.
受试雷达技术状态测试记录；
仪表和标准设备精度报告：
试验数据：自动录取打印记录、操纵员口报记录和录音、同步照相胶卷等；受试雷达工作记录、故障和维修记录；g
精度试验时，提供目标数据真值的标准设备记录。4.10.2战述性能试验报告：
试验结束后，试验领导小组应提供试验报告，包括以下内容：a.
试验的依据、时间、地点、项目和实施过程；受试雷达的技术状态；
仪表和标准设备精度；
试验结果和结论；
受试雷达存在的主要间题和改进建议。5详细要求
地面测高雷达战术性能试验方法应采用本标准规定的方法，也可采用其他等效的方法。当有争议时，应以本标准规定的方法为准。方法101
俯仰范围试验
1适用范围
本方法适用于机械点头式测高雷达天线仰角范围的测试。2试验设备及受试雷达要求
水平仪、倾斜仪、调整托架、架设完毕的天线车。3试验程序
a.校准托架插入天线中心孔，水平仪放在托架平台上，校准天线水平，4
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取下水平仪，将倾斜仪放在托架平台上将受试天线调整到上极限位置，读出倾斜仪示数将受试天线调整到下极限位置，读出倾斜仪示数，即为起始仰角：d.
重复c、d步骤n次（至少三次）。e.
4数据处理
按公式（1)计算天线仰角范围：.
式中—仰角范围，）
e一一第i次测试的天线上极限位置时，倾斜仪示数，（）；eu-第！次测试的天线下极限位置时，倾斜仪示数，（）；n—测试次数。
方法102
探测范围试验
1适用范围
本方法适用于测试受试雷达最大作用距离。2试验设备及受试雷达要求
试验设备及受试雷达一般要求同第4章的规定。3试验程序
3.1试飞航次的确定
探测范围试飞任一试飞高度时所需试飞航次F为：F
式中，F所需试飞航次
36002R
AR—距离取样间隔，（根据受试雷达性能确定），km·（1)
（1）
N—距离取样问隔内所需观测点数，按发现概率P。，置信度1-a，由附录A（补充件）确定；
V-一目标机飞行速度，km/h；bzxZ.net
T观测周期，一般为天线环扫周期，s。总的试飞航次是各试飞高度试飞航次之和，一般每个试飞高度应有1～2个备份航次。3.2数据收集
3.2.1录取方式：
a.按战术性能中规定的主要录取方式录取；b.对具有录取设备的雷达，以录取设备打印的点迹数据为准，操纵员在RHI显示器上测报的数据为参考；
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c.对无录取设备的雷达，以操纵员在RHI显示器上测报数据为准；d。人工测报时，凡是不依赖于上个周期的目标余辉而读出的数据，可认为“目标可见”，只有目标亮点完全不出现时，才读为：“目标消失”。3.2.2录取速率，天线波束每扫过目标一次，录取测报一次。3.2.3测报记录内容：目标机的机型、架数和发现后的批号、方位、距离、高度、时间、向站或背站，未发现目标时记“×”。
3.3数据处理
3.3.1作点迹图：在距离坐标纸上，根据记录分别绘制每个试飞高度向、背站试飞发现、消失点迹图。
3.3.2计算发现概率：
a，依据点迹图，把各试飞高度的整个试飞航线按规定的距离取样间隔△R分段，采用相邻取样间隔重送二分之的方法拟制向站、背站发现概率统计表，按公式（2）计算相应距离取样间隔的发现概率：
式中，P距离取样间隔内的发现概率，M一距离取样间隔内的发现点数，N—距离取样间隔内的观测点数。·(2)
b。统计观测点数和发现点数时，不同试飞高度的数据分别统计，同一试飞高度的数据按向、背站分别统计，在距离取样交点处的观测点只统计一次，并作为较近距离的观测点。3.3.3绘制发现概率曲线：
a.以距离为横坐标，发现概率为纵坐标，按第3.3.2条计算的发现概率分别画出各试飞高度向、背站的发现概率与距离的关系曲线；b.将曲线平滑，找出与战术性能规定的发现概率P。相对应的雷达的探测距离R。3.3.4绘制综合发现概率曲线：
依据试飞点迹记录，把同一试飞高度、同一航向、同一距离取样间隔内对目标机扫描a.
次数和、发现点数和，按公式(3)综合发现概率Pa1P-ZM/N
式中,P。综合发现概率；
ZM发现点数和；
>N-—扫描次数和。
b.按第3.3.3条的方法绘制综合发现概率曲线。3.3.5计算置信区间：
a根据距离取样间隔内的实际观测点数查附录A（补充件）中的曲线，得到在给定置信度下发现概率的置信区间上、下限PH和PL。将P和PL绘制在综合发现概率曲线上，方法参见图1。
b.在平滑后的综合发现概率曲线上，按战术性能规定的发现概率P。作R轴平行线，其与PD、P、PL三条曲线的交点横坐标分别为Rp、R、RL（见图1)。则R为战术性能规定发现概率下的雷达探测距离；R、R，为给定发现概率置信度下所对应的探测距离置信上、下6
限值。
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3.3.6推算雷达自由空间的最大探测距离：根据探测距离R，和目标仰角6。，按GJB74.8中第4.6.3条的规定进行推算。
3.3.7绘制受试雷达垂直面探测范围图（威力图）：按GJB74.8中第4.6.4条的规定进行。1.0
图1综合发现概率曲线
方法103
测高精度试验
1适用范围
本方法适用于测试测高雷达的测高误差。2试验设备及受试雷达要求
2.1试验设备及受试雷达一般要求同第4章的规定；2.2试验除按上述规定外还需进行以下工作：a.
检查2°52°、544.5°、11°32'三个角度上的仰角误差；确定使用的K值；
高标、距标校准；
检查使用K值下的地曲外偿位置。2.3受试雷达除按产品规范的规定进行调整和校准外，不得用其它方法终止其定位系统误差。
2.4对飞行目标机的要求：
a.飞行航线的长度：近端应小于雷达的顶空盲区，远端应超过受试雷达检飞高度理论探测距离的10%～20%；
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目标机相对受试雷达径向背站飞行，航向误差小于2°，等高飞行时，高度最大随机起伏应小于50m；
c．无特殊要求，目标机的飞行速度为相应高度上的巡航速度；d。根据测高精度检飞所要求的均方根误差置信水平和置信区间，查图1和图2的曲线确定所需观察点数。本方法推荐用的置信水平1一α为90%和95%，曲线中参数K是均方根误差中系统误差和随机误差比值，根据雷达设计时的指标分配估算。3试验程序
3.1试飞架次的确定
试飞架次按公式（1)确定：
式中，FN—试飞架次；
4R-距离取样间隔，km
N距离取样间隔内所需观察点数；V-一目标机相对雷达的速度，km/h；T—观察周期，s。
3.2测高精度距离段的选取
除另有规定外，距离按以下规定选取，：NVT
72004R
a.远程测高雷达测高精度距离段为300350km；b.中程测高雷达测高精度距离段为150～200km；近程测高雷达测高精度距离段为100～150kn.。3.3标准设备的要求
a：炮瞄雷达（配指挥仪，下同）应是合格产品：(1)
b.炮瞄雷达架设在试飞航路经过的阵地上，距受试雷达的距离应是在考察测高雷达精度的距离段内的最远距离，航路捷径为5～10km；c：炮瞄雷达阵地附近应有其它雷达给炮瞄雷达指示目标，受试雷达、炮瞄雷达和目标指示雷达之间应能进行实时通讯。(
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1-α-0.95
观测次数(N)）
图1置信度1一a=0.95时，均方根误差置信区间与观测点数的关系3.4数据收集
受试重达和炮瞄雷达录取目标机坐标时间，若无统一时钟，应以中央人民广播电台时间信号校准的时间为准，对受试雷达和炮瞄雷达所测目标高度实时进行比较，最大误差时间应为士1s；
b.炮瞄雷达应尽量采用综合诸元测高方式（炮瞄雷达测量目标距离，指挥仪测量目标仰角，并计算目标高度）用照像方法或其它专用设备记录指挥仪输出目标的距离、高度、仰角及相应时间，录取速率应大于0.5次/s；c.受试雷达天线往复二次（2～4s）测报次，操纵员测报目标的距离和高度，记录员记录高度、距离和时间（时间由专人报读）同时进行录音：若有自动录取，目标距离、高度及时间由打印机打出：
d.计算目标机的真高：
当炮瞄雷达测高数据未考虑地球和大气折射的影响时，应按公式（2）和（3）求出目标机相对受试雷达的真实高度：
H = Rsino + (Reos)* + AH
AH -H, -H,
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观测次数(N)
unmila
图2置信度1一α=0.90时，均方根误差置信区间与观测点数的关系式(2)、(3)中：H
目标机相对受试雷达的真实享度切；炮瞄雷达和受试雷达的高度差，m，AH
H,—炮瞄雷达架设地点的海拨高度，mH，受试雷达架设地点的海拨高度，m；R-
一炮瞄雷达测量目标的斜距，m；一炮瞄雷达测量目标的仰角，（）；R。—等效地球半径，m。
4数据处理
4.1各架次数据的处理
a。以受试雷达测量目标机坐标数据的时间先后为序，把受试雷达和炮瞄雷达的测量数据分别填入表1、表2和表3中，并计算各次测量的一次差，b。按以下规定副除观察样本中的异常数据：当有明确的理由可以解释样本中某些异常数据时，应把这些异常数据剔除。例如试验条件的突然变化，操纵人员的误差等。当没有明确理由解释观察样本中某些过大、过小数据时，在观家点数大于25时，则将一次差中大于3倍标准差的数据剔除；10
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对剔除异常数据后一次差分别进行以下处理：计算一次差的均值：
计算一次差的标准差
计算一次差的均方根值：
式(4)、(5)、（6)中.AX
D(AX-AX)2
U,=NN,
一次差的均值，m；
一第i个检飞架次中第i个一次差，m；N，第j个检飞架次距离取样间隔内的观察点数，m；S
一次差的标准差，m
一次差的均方根值，m。
4.2各架次的误差合成
（6）
对同一试飞高度，考察精度的距离段内所有检飞架次一次差的各统计量，按下述方法和顺序进行综合，得出受试雷达的测盘误差：，均方根误差
系统误差：
随机误差：
均方根误差，m，
式(7)、(8)、(9)中：U
(U&-AX)
U,—一次差的均方根值，m，
F%——同试飞高度的试飞架次；N—考察测高精度段内的总观察点数；ZX——系统误差，m
AX——次差的均值，m
一随机误差，m。
4.3，受试雷达的实际均方根误差报告受试雷达测高精度的均方根误差时，应按公式（10)扣除标准设备的测量误差：U-vu-u
（9）
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