【电子行业标准(SJ)】 潜艇雷达试航方法

中华人民共和国电子行业军用标准FL5840
潜艇雷达试航方法
SJ20424—94
Methods for sea trials of submarine radar1994-09-30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潜艇雷达试航方法
Methods for sea trials of submarine radar1范围
1.1主题内容
SJ20424—94
本标准规定了潜艇雷达（简称雷达）探测范围、探测精度、目标分辨力、最小作用距离和抗干扰能力的试验方法。
1.2适用范围
本标准适用于潜艇雷达。
2引用文件
GB3784—83
GJB38.59—-88
GJB74.2—85
GJB403.2——87
ST20423--94
3定义
雷达名词术语
常规动力潜艇系泊、航行试验规程攻击/导航雷达军用地面雷达通用技术条件常用名词术语舰载雷达通用技术条件战术技术项目测试潜艇雷达通用规范
凡本标准未定义的术语均以GB3784为准。3.1潜艇雷达submarineradar
装备在潜艇上的雷达。
3.2雷达试航seatrialsforradar潜艇或目标船（舰）按规定航线抗行，对受试雷达主要战术性能进行专门的试验。3.3目标船（舰）targetship
作为受试雷达试航目标的船（舰）。3.4航次voyagenumber
潜艇或自标船（舰)按规定航线完成一个来回的航行称为一个航次。3.5探测范围detectiorrange
在规定条件下，雷达能够发现（检测）目标坐标的范围。3.6探测精度detectionaccuracy雷达在探测状态下，目标坐标的测量值与真值之差的统计值（一般用均方根误差表示）。中华人民共和国电子工业部1994-09-30批准1994-12-01实施
3.7目标分辨力targetresolutionSJ2042494
两个目标保持雷达测量的其他维相同，只在一维能区分两个日标的最小间隔。3.8自卫距离screeningrange
雷达接收到有源干扰时的作用距离。3.9受试雷达radarontrials
接受主要战术性能试验的雷达。4一般要求
4.1受试雷达状态
受试雷达测试前，应符合GJB403.2中5.1.1条的规定。4.2测试现场
4.2.1雷达的安装和连接质量符合产品规范、潜艇有关安装的设计图纸、工艺标准文件以及国家有关的标准和规范的要求。4.2.2对雷达的供电、供油性能指标应符合潜艇有关标准和规范的要求。4.2.3与雷达配套设备和联动装置运转正常。4.2.4雷达天线对海辐射应无遮挡物，海情状况为：海浪不大于2级。4.2.5目标船（舰）或等效目标的角反射器按产品规范规定配备。4.3测试设备和仪器
4.3.1测试设备和仪器必须达到规定精度，除特殊规定外，精度应优于被测参数允许误差的1/3。
4.3.2测试设备和仪器必须有计量部门给出的有效使用期的合格证明。4.4雷达操纵员
雷达操纵员应经过培训了解受试雷达性能，掌握操作方法。4.5测试过程处理
4.5.1中断试验
凡发生下列情况之一时，一般应停止现场试验：a.按试验计划的日期，受试雷达不能达到规定的要求，并且在规定时间内不可能修复，b。试验过程中，对所检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，并且在规定时间内不可能恢复正常；c：由于器材原因，不能保证雷达正常开机，并且在规定时间内不能提供：d.发生其他意外事件，影响试验结论。4.5.2继续试验
当引起中断试验的原因确已排除，即可继续试验。4.6试航记录与试验报告
4.6.1试航记录
试验过程中须详细收集并记录与试航有关的原始资料，主要包括：a.场地资料：场地所处经纬度海图；b.气象资料：场地每日的干湿温度、湿度、及海情等；航行资料：船型、航线参数、航次；c.
d，受试雷达技术状态测试记录；2
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e：受试雷达工作记录、故障记录、维修记录f.测试数据。
4.6.2试验报告
主要战术性能的试验报告应包括下列内容：试验依据、时间、地点、海区、项目及实施过程；a.
受试雷达的技术状态及所用仪器和设备的型号和精度；试验结果和结论：
受试雷达存在的主要问题及改进建议。5详细要求
方法101
探测范围试验
1目的
测试受试雷达的最大作用距离。2要求
2.1雷达在常用频率上工作，一般工作在中心工作频率或捷变频状态，潜艇须保持雷达天线高出海面规定高度。
2.2雷达试航不得在发生大气波导现象及异常传播等情况下进行。2.3试航时根据雷达战术要求确定目标船（舰），允许使用符合产品规范要求的装有角反射器的等效目标船（舰)进行测试。
3程序
3.1试航航线
3.1.1航线的远端就位点应超过雷达视线距离的10%～20%，近端就位点根据所需航路长度确定，一般取8nmile。
在标准气象条件下，雷达视线距离按公式（1）计算：R=2.23(VHI +NH,),
式中：R-雷达视线距离，nmile；H,受试雷达天线高度，m
H.目标船（舰）有效散射面积等效高度，m。·(1)
如果受试雷达的理论探测距离小于雷达的视线距离时，则航线远端就位点应超过该距离的10%~20%。
3.1.2自标船（舰）偏离航路的航向误差应小于2°。3.1.3潜艇与目标船（舰）的航速按实际需要规定。3.2试航航次
按公式（2)计算航次：
式中：F—一所需航次，
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3600·AR
（2）
△R一一距离取样间隔，其值应根据受试雷达的性能等因素确定，一般应小于目标相对雷达运动范围的五分之一，nmile：N——AR内所需观测点数。应根据试航所要求的发现概率置信度和置信区间，查GJB403.2附录B（补充件）确定；
V-目标船(舰）相对雷达的速度，kn;T观测周期，S。
3.3数据收集
3.3.1录取方式
以战术性能中规定的录取方式录取。3.3.2录取速率
天线波束扫过目标每观测周期，录取、测报一次。3.3.3测报、记录内容
目标船(舰）的型号、航次、航角、距离和时间，未发现目标时标记：×。4数据处理
4.1计算发现概率
把整个试航航线按3.2条选定的距离取样间隔△R分段，相邻的△R重叠一半，按公式(3)计算各AR的发现概率
式中：P.-作为各△R中心的发现概率；N,各AR内的观测点数；
M.-各AR内的发现点数。
（3）
统计观测点数和发现点数时，按航行数据统计。在△R交点处观测点只统计一次，并作为较近距与间阔的观测点。
4.2绘制发现概率曲线
以距离为横坐标，发现概率为纵坐标，按4.1条计算的发现概率画出试航航线上发现概率与距离的关系曲线，平滑后，根据产品规范规定的发现概率P。，在曲线上求得所对应的雷达的探测距离。bzxz.net
4.3计算探测距离置信区间
根据距离取样间隔的实际观测点数，查GJB403.2附录B（补充件），得到在给定置信度下发现概率的置信区间(PL，PH）。接 4.2 条绘制的发现概率曲线,在 P=P。处求出会IP=P。值。在给定置信度下，探测距离的置信区间按公式（4)、（5)计算。IP-P、(PL-P)
Rh-R。
·（4)
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RL-R,IP= P。(Pr-P,)
式（4)和（5)中：PH一一发现概率的置信上限；PL——发现概率的置信下限；
R探测距离的置信上限，nmile
Rt一探测距离的置信下限，nmile；P。——规定的发现概率；
R。与P。对应的探测距离，nmile:器IP=P,一发现概率曲线在 P,处的斜率。方法201
探测精度（测距误差）试验
1目的
测试受试雷达的测距误差。
2要求
同方法101中第2章。
3程序
（5）
3.1潜艇在就位点停泊，对已知准确距离的目标（角反射器）进行不少于20次的测量。求出雷达测量值与已知值之差的算术平均值，即为该雷达的测距系统误差。3.2上述试验结束后，在中等距离量程上，在低于2级海情条件下使目标处于静止，潜艇对目标作接近或者远离的匀速直线运动，在相等的时间间隔上，用雷达测量目标的距离，测量次数不小于30次，记录每次的测量。4数据处理
4.1在坐标纸上做出距离一时间坐标系，将第一次测量的时刻作为时间的原点，标出测量结果，画出平滑曲线，使曲线两侧的点数相等，根据坐标图，求出各点雷达距离与曲线上对应点的平滑距离之差，即平滑误差，按下述公式求出雷达测距均方根误差。OR
式中..第i点的平滑误差，m；
eR—平滑误差的算术平均值，m；测量的次数。
(-R）
计算均方根误差时，允许根据误差理论对所测量的数据进行剔除粗差的处理。计算结果应符合雷达战术性能要求。
1目的
测试受试雷达测方位误差。
2要求
同方法101中第2章
3程序
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方法202
探测精度（方位误差）试验
3.1潜艇在就位点停泊，用雷达和用相对于雷达天线没有视差的光学仪器（或用符合精度要求的潜望镜）同时对目标船（舰）进行不少于20次的测量，求出雷达测量值与光学仪器量值之差的算术平均值，即为雷达的测方位系统误差。3.2上述试验结束后，在潜望镜的视线距离内进行下述试验：目标处于静止或低速运动状态，潜艇在离目标就位点附近作低速回旋运动，航向每改变10°左右，用雷达和光学仪器同时测量目标的方位，测量次数不少于30次，记录每次的测量值。4数据处理
4.1按公式（1)计算雷达测方位均方根误差a
(-）-
式中：α——第i次雷达测量的方位()β—第i次光学仪器测量的方位，(°)；eg-——方位误差的算术平均值，e
n—测量次数
计算均方根误差时，允许根据误差理论对所测量的数据进行剔除粗差的处理，计算结果应符合雷达战术技术要求。
1目的
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方法301
目标分辨力（距离分辨力)试验
测试受试雷达的距离分辨力。
2要求
2.1根据受试雷达战术性能选定实验海域，目标船（舰）为两艘同型小艇（按试航大纲选定），2.2受试雷达工作在信号不限幅状态；2.3天线离水面高度依战术要求面定，工作频率按雷达所具有的发射方式（固频、变频或捷变频)任选。
3程序
3.1雷达距离测量范围置于较小量程，目标艇与雷达间的距离应在雷达该景程的1/3～2/3范围内。
3.2两个相距约200m的目标艇A，B在相对于雷达天线（0)同一方向上（B远于A）就位，在受试雷达荧光屏上观察到A、B两目标回波，使目标艇A锚泊使目标艇B以最缓慢的速度向目标艇A直线靠拢（见图1）。
图1距离分辨力测试
当A、B两回波在雷达荧光屏上，或用雷达的其他手段刚能分辨为止，用标准测距设备或绳索测取目标艇A、B间的距离并记录，目标艇B继续航行到目标艇A附近，然后反向沿原航线缓慢离开目标艇A，依前述办法，记录目标艇A、B间的距离，重复上述测试不少于3次航行。
4数据处理
4.1受试雷达的距离分辨力按下式计算Se
式中：oR—一第i次测得的距离分辨力，m；一测试总次数。
1目的
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方法302
自标分辨力(方位角分辨力)试验测试受试雷达方位角分辨力。
，2要求
同方法301中第2章。
3程序
3.1雷达距离测量范围置于中等量程，目标艇与雷达间的距离应在该距离量程的1/3～2/3范围。
两个相对于雷达天线有定夹角的目标在离潜艇同距离上就位。潜艇以低速相对于两月标作等距离的远离航行（见图1）。HA
图1方位角分辨力测试
在受试雷达荧光屏上观察到两目标回波。当两回波在受试雷达荧光屏上，或由雷达的其他手段刚能分辨为止，由标准测角设备（或潜望镜）测取两目标艇的方位夹角并记录。潜艇继续航行片刻，然后反向沿原航线航行，依前述办法记录两目标艇的方位夹角，重复上述测试不少于3航次。
4数据处理
受试雷达的方位分辨力8。按下式计算8
式中：8%—第1次测得的方位角分辨力，(°)；n—测试次数。
1目的
SJ2042494
方法401
最小作用距离试验
测试受试雷达的最小作用距离（导航盲区）。2要求
2.1根据受试雷达战术性能确定目标船（舰）（如25t小型交通艇）和试验海域；2.2天线高度为潜艇浮出水面进行雷达导航状态的高度，发射频率为固定频率。3程序
3.1启动受试雷达，调整在最有利观察目标回波的工作状态，目标船（舰）在雷达盲区外一定距离以缓慢速度沿径向驶近受试雷达，直到目标回波与雷达主脉冲相切或刚刚消失为止，用标准测距设备(或绳素)测出目标船(舰)与雷达本艇间的距离值。3.2重复上述测试不少于3次。
4数据处理
受试雷达的最小作用距离（导航盲区）Rm按下面公式计算：4.1
式中，Rmin—一第i次最小作用距离测试值，m；n
一测试次数。
1目的
SJ20424-94
方法501
抗干扰（有源干扰）能力试验
测试受试备达抗有源于扰的能力。2要求
在具备战术要求的有源干扰和无源干扰的条件下，允许留达使用自身所具备的各种抗干扰措施和对这些措的实时调整。3程序
3.1雷达在阻塞式干扰下发现目标的能力一自卫距离试验：a。该试验一般应在雷达探测范围试验之后进行：b.根据当时的条件确定干扰机的干扰频带宽度和功率；沟通受试雷达和干扰机之间的讯联络，以便随时询问干扰舰的位置及施放干扰的c.
情况；
载干扰机的目标干扰舰按规定的干扰频带宽度和功率向受试雷达施放干扰，并由远d.
端就位点驶近载有受试雷达的潜艇。当受试雷达稳定地发现目标时，由雷达所测得的距离即为自卫距离；
e在写该项试验报告时，必须说明：干扰机的机型、干扰带宽、干扰功率以及干扰方式等。
3.2抗同频异步干扰的能力试验：a，目标干扰舰在受试雷达的中等距离量程上打开干扰机，以接近受试雷达的工作频率、脉冲宽度和重复频率并以一定的功率向受试雷达发射。此时雷达荧光屏上应出现干扰信号，当雷达采取抗干扰措施后，干扰信号应消失或减弱到足以观测到目标船（舰）回波。b。在写试验报告时必须说明干扰机的机型，干扰频率和脉冲重复频率等。10
1自的
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方法502
抗于扰（无源干扰)能力试验
测试受试雷达抗无源干扰能力。2要求
同方法501中第2章。
3程序
3.1抗海浪干扰试验
在选择较高的海情（大于3级海情）条件下进行受试雷达对目标船（舰）作探测距离的试验，也可在雷达显示器荧光屏上观察海杂波在距离上的变化粗略地评估抗海浪的能力。3.2抑制云、雾、雨、雪干扰的试验在选择云、雾、雨、雪天气条件下，进行受试雷达对目标船（舰）作探测距离的试验，也可在雷达显示器荧光屏上观察云、雾、雨、雪杂波在距离上的变化粗略地评估雷达抑制该类干扰的能力。
附加说明：
本标准由中国电子技术标准化研究所归口。本标准由国营第七八二厂起草。本标准主要起草人：王衍季、王玉泉、王宝艾、蒋永平、陆永宽、秦光明、李月枝。计划项目代号：B23044。
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