【电子行业标准(SJ)】 精度进场雷达系统战术性能试验方法

中华人民共和国电子行业军用标准FL5840
SJ20428--94
精密进场雷达系统战术性能
试验方法
Tactical performance test methodsof precisionapproachradar system1994-09-30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精密进场雷达系统战术性能试验方法Tactical performance test methodsof precision approach radar system1范围
1.1主题内容
本标准规定了精密进场雷达系统主要战术性能的试验方法。1.2适用范围
本标准适用于精密进场雷达系统（以下简称雷达）。2引用文件
GB3784—83雷达名词术语
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3定义
精密进场雷达系统通用规范
凡本标准未定义的术语均以GB3784为准。3.1标准设备calibrator
用于测量目标机精确坐标的设备。3.2后撤距离retreatrange
受试雷达至飞机着陆点的垂直距离。3.3跑道距离runwayrange
受试雷达至跑道中线的距离。
3.4杂波中可见度（SCV）subcluttervisibilitySJ20428--94
当整机输出端能以规定的发现概率和虚警概率检测出淹没于杂波中的动目标时，输入端杂波功率与该动目标回波功率之比。3.5静态杂波中可见度staticsubcluttervisibility天线波束固定指向被测杂波时测得的杂波中可见度。3.6动态杂波中可见度dynamicsubcluttervisibility天线波束以正常互作转速扫描被测杂波时测得的杂波中可见度。4般要求
中华人民共和国电子工业部1994-09-30发布1994-12-01实施
4.1受试雷达
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受试雷达应处于SI20422和产品规范所规定的战术技术性能状态，并通过了环境试验和可靠性试验。
4.2受试雷达的架设、检查和调整4.2.1受试雷达的整架与装定按产品使用说明书的规定进行。4.2.2受试雷达进入试飞阵地，整架，调整、装定完毕后，承制方应向试飞小组提交受试雷达及全套运用文件资料和有关测试记录。4.2.3试飞小组按产品规范，对受试雷达下列技术参数进行检查或抽查：a.
天线底座水平，辐射器和反射体的安装角；b.
天线转速；
重复频率；
发射机工作频率和输出功率；
接收机噪声系数。
4.3测试现场
4.3.1受试雷达与被探测目标之间无障碍物遮挡。4.3.2测试现场应尽量避开大型建筑物，大功率电台、高压线等。4.3.3试过程，天气一般应晴朗，风力不大于三级，无降雨、雪等。4.4目标机
4.4.1目标机相对受试雷达做径向向站、背站飞行的航向误差应小于2°：等高平飞时，高度最大随机起伏应小于50m。
4.4.2无特殊要求时，目标机飞行速度为相应高度上的巡航速度。4.4.3目标机的有效反射面积为3m。4.5测试仪表和标准设备
4.5.1测量受试雷达所需的仪表，应符合产品规范的规定。其精度一般应优于被测参数允许误差的三分之一。
4.5.2测试精度时提供目标数据真值的标准设备的精度应优于被测指标允许误差的三分之。
4.5.3测试仪表及标准设备均应经过计量检定合格并在有效期内：自制仪表和设备必须经过鉴定批准后才能使用。
4.6受试雷达操作人员
受试雷达操作人员应有一定的雷达操作经验，了解受试雷达的基本性能，掌握其操作方法。
4.7试验过程处理
4.7.1中断试验
凡发生下列情况之一时，一般应停止现场试验：按试验计划规定的日期，受试雷达不能达到规定的要求，并且在规定时间内不能修a.
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能恢复正常；c.由于器材原因，在规定时间内不能保证雷达正常开机；2
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d。发生其他意外事件，影响试验结论。4.7.2继续试验
当引起中断试验的原因确已排除，即可继续试验。4.8试飞记录和试验报告
4.8.1试飞记录
试验过程中，必须详细收集和记录与试飞有关的原始资料，主要包括：场地资料，场地所处经纬度、场地标高、场地周围地形图（注明对受试雷达有影响的各a.
种地标、岛屿等）；
气象资料：场地每日的干湿温度、湿度、气压、风向、风力、云、雨、雾、雪、冰等情况。飞行资料：机型、航行参数、航线参数、架次、航次：受试雷达技术状态测试记录；
标准设备的精度；
试飞记录：操纵员口报记录和录音、自动录取打印记录、同步照相胶卷等：受试雷达的工作、故障、维修记录。4.8.2试验报告
试验报告应包括下列内容：
试验的依据、时间、地点、项目及实施过程受试雷达的技术状态及所用仪表和标准设备的精度；试验结果及结论；
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
测试受试雷达在垂直面上的探测范围。2要求
2.1受试雷达正常工作，有双路部分可任选一路工作。2.2雷达探测范围试飞不得在怀疑或预计要发生大气波导现象及异常传播等情况下进行。2.3对每次试验结果必须及时分析，判定试飞数据是否异常，以便采用适当措施。3试验程序
3.1试飞航线
3.1.1监视雷达
3.1.1.1目标机应在四个以上的不同高度上做径向向站、背站飞行。3.1.1.2试飞高度一般应包括最低试飞高度和最高试飞高度，它们分别是战术技术指标中规定的最低和最高探测高度。如无特殊要求，其它试飞高度可在1000～2000m及4000～6000m3
范围内选取。
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3.1.1.3目标机的飞行航线长度，近端应小于雷达顶空盲区，远端应超过受试雷达在相应试飞高度理论探测距离的10%~20%。3.1.2精密进场雷达
目标机从45km以外按规定的进场着陆程序着陆飞行。3.2试飞架次
3.2.1监视雷达某一试飞高度所需的试飞架次按公式（1)计算：FN
式中，FN——试飞架次；
3600·4R
AR----距离取样间隔，km；建议取AR为10km,(1)
N一一距离取样间隔内所需的观测点数。根据试飞大纲所规定的发现概率及其置信度和置信区间，查附录A（补充件）确定所需的观测点数。如无明确规定，本标准推荐发现概率为80%、置信度1α为90%；V目标机相对雷达的速度，km/h；T观测周期，s。
3.2.2精密进场雷达的试飞架次与监视雷达相同，两个雷达同时进行测试。如无明确规定，本标推推荐发现概率为90%.置信度1-α为95%。3.3数据收集
3.3.1录取方式
按产品规范中规定的主要录取方式录取。3.3.2录取速率
天线按产品规范规定的转速转动，雷达天线波束每扫描目标一次，测报数据一次。3.3.3测报、记录内容
测报、记录内容：目标机的型号、架次、方位、距离、仰角（高度）和时间。发现目标时填写当时的距离数，未发现目标时标记“×”。监视雷达按附录E（参考件）中表E1填写。精密进场雷达按附录E(参考件)中表E2填写。3.4数据处理
3.4.1计算发现概率
3.4.1.1把各个试飞高度的整个试飞航线按距离取样间隔AR分段，监视雷达的距离取样间隔按本方法3.2.1条规定，精密进场雷达距离取样间隔4R为5km，相邻取样段重选二分之3.4.1.2按公式（2)计算各距离取样间隔的发现概率：P
式中：P-—发现概率；
N一距离取样间隔内，雷达对目标的扫描次数；M一距离取样间隔内，雷达发现目标的次数。所得计算值，即为该距离取样间隔中心的发现概率。记入附录E（参考件）的表E3。（2)
对于监视雷达，不同试飞高度的数据分开统计：同一试飞高度的数据按向站、背站分开统4
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计，精密进场雷达只统计誉陆（向站）时的数据。在距离取样间隔交点处的数据只统计一次，并作为较近距离的观测点。
3.4.2绘制发现概率曲线
以距离为横坐标，发现概率为纵坐标，按本方法3.4.1条算出的发现概率，分别画出监规雷达各试飞高度的向站、背站的发现概率与距离的关系曲线和目标机着陆时，精密进场雷达发现概率与距离的关系曲线。平滑后，查出与战术要求规定的发现概率P。所对应的留达探测距离Ro。
3.4.3推算雷达自由空间的最大探测距离（精密进场雷达不要求）根据探测距离Ro、目标机的视在仰角%以及受试雷达垂直面波瓣图，参照附录C（参考件）的方法进行推算。
3.4.4绘制垂直面探测范围图。（精密进场雷达不要求）3.4.4.1雷达垂直面探测范围的底图，应选用大气折射率n（h）=1+0.000313exp（-0.143859h）指数大气模型距离一高度一仰角关系图纸。其中横坐标与纵坐标的比例一般应为1：10
3.4.4.2在所选的底图上，按公式（3)绘制垂直面探测范围图：R= RmF(0) J1+ x + 2Xcos(4zhsing + )式中：R一一探测距离，km；
Rmx自由空间最大探测距离，km；x=reDa(为广义反射系数，
反射面的粗糙度系数：
p反射面复反射系数的振幅；
一反射面复反射系数的相角；
D扩散系数；
F()——垂直面直射波场强因子；F2(8)—垂直面反射波场强因子；入一一雷达工作波长，m；
h—雷达天线中心距反射面的高度，m。3.4.5计算探测距离的置信区间
·（3）
3.4.5.1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的发现概率置信区间（PL、PH）。3.4.5.2根据本方法3.4.2条绘制的发现概率曲线及本方法3.4.5.1条给出的发现概率置信区间，按公式（4)和（5)计算在给定置信度下的探测距离置信区间：R Ro
Rt —Ro
(PLPo)
(PH—Po)
（5）
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式(4)、(5)中，Ph-发现概率置信上限；PL——发现概率置信下限；
P—规定的发现概率，
R—探测距离置信上限，km
R.—探测距离置信下限，km
Ro—与P。相对应的探测距离，km等|P=P。发现概率曲线在 P。处的斜率。ARI
方法201
探测精度试验
1目的
测试受试雷达的测距误差和测角误差。2要求
2.1雷达探测精度试飞，一般与雷达探测范围试飞同时进行。2.2如果试飞不在专门试飞场地进行，且标准设备采用经纬仪时，只测试精密进场雷达的方位角和仰角精度。
3试验程序
3.1.距离取样间隔
无特殊要求时，距离取样间隔按以下规定选取：a.监视雷达的距离取样间隔AR'为20km；b.精密进场雷达的距离取样间隔△R'为10km。3.2距离取样间隔内所带观测点数根据探测精宽试飞所要求的均方根误差置信度和罩信区间，查附录B（补充件）确定所需观测点数。
本标准推荐采用置信度1一α为90%和95%。曲线中的参数K是均方根误差中系统误差和随机误差的比值，根据雷达设计时的指标分配估算。3.3数据收集
3.3.1监视雷达数据收集的方法同方法101中3.3条，数据填入附录E（参考件）表E1中。3.3.2精密进场雷达的数据收集：目标机从10km以外，按照规定的进场着陆程序，对准着陆航线下滑着陆，从10km开始，每隔1km按照产品使用说明书规定的读数方法读出此时目标机的高度h和偏航距离△L，分别填入附录E（参考件）表E4和表E5中。3.3.3标准设备应与受试雷达同步测量（时差应小于0.01s），测得的目标机的距离、方位角和仰角，分别记入附录E（参考件）相应的表E1、表E4和表E5中。未测量到目标机数据时，标记“×”。
3.4数据处理
3.4.1各航线数据处理
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3.4.1.1根据本方法3.3.2条测得的目标机的高度h和偏航距离4L，分别按公式（1)和（2）计算精密进场雷达所测得的目标机的仰角和方位角：p=tg-
式（1）、（2）中：精密进场雷达测得的目标机的仰角；8-精密进场雷达测得的目标机的方位角；一目标机的距离，由着陆显示器上的距标线读出，m：R后撤距离，m
Re—跑道距离，m;
b——雷达天线距地面高度，m。将所得计算值填入附录E(参考件)的表E4和表E5中。(1)
3.4.1.2以测量时间先后为序，将受试雷达和标准设备所测得的目标机的数据按附录D（参考件)变换到同一坐标系后，分别计算一次差。3.4.1.3将各个试飞高度的整个试飞航线按本方法第3.1条规定的距离取样间隔分段，落入同一试飞高度，同一距离取样间隔的向、背站一次差数据组成观测样本。距离取样间隔交点处的观测数据只统计一次，并作为较近距离间隔的观测点。3.4.1.4按以下规定除样本中的异常数据：a，当有明确的理由可以解释观测样本中的某些异常数据时，应把这些异常数据剔除。例如：试验条件的突然变化，操作人员的失误等；b.当没有明确的理由解释观测样本中某些过大、过小数据时，在观测点数N大于25时，则将一次差中大于其3倍标准差的数据剔除。3.4.1.5对剔除异常数据后的各距离取样间隔的测量数据应进行如下处理：按公式（3)计算一次差的均值4X：a.
按公式（4)计算一次差的标准差S,：b.
按公式（5）计算一次差的均方根值UjNAX.
C(AX-AX)
U,MIs + 2X
式（3)～(5)中，4X一第j个试飞航次中第i个一次差，即：AX=X一XX，一受试雷达第j个试飞航次的第1个测量数据，X-一标准设备第个试飞航次的第i个测量数据；N一第i个试飞航次距离取样间隔内的有效观测点数。·(3)
3.4.2各航线的误差合成
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对同一试飞高度、同一距离取样间隔所有试飞航次一次差的各统计量，按下述方法和顺序求得受试雷达的测量误差：
按公式（6)计算均方根误差U：
按公式（7)计算系统误差AX：
按公式(8)计算随机误差S：
式（6）～（8）中，F同-试飞高度试飞航次：(U4X)
N——同一试飞高度、同一距离间隔内的总有效观测点数。d.按公式（9)计算系统误差与随机误差的比值K；AX
·（7)
（8）
-（9）
3.4.3报告受试雷达测量精度的均方根误差U\时，应按公式（10）扣除标准设备的测量误差U..
U'Va-u?
式中：U.—标准设备测量精度的均方根误差，m。（10)
3.4.4根据距离取样间隔内总有效观测点数和由公式(9)得到的比值K，查附录B(补充件），得到在给定置信度下，受试雷达测量精度的均方根误差的置信区间。方法301
利用双机测试受试雷达分辨力
测试受试雷达的距离分辨力和方位分辨力。2要求
受试雷达正常工作，信号处于非限幅状态。3试验程序
3.1距离分辨力
3.1.1监视雷达
双机前后相距300m，高度6000m（以机载高度表为准），从30km以外向站飞行。在显示器上观察目标回波，从目标在30km处（以本雷达测距为准）算起，在飞行1min之内，能将目标回波在径向上区分开时，则为合格。8
3.1.2精密进场雷达
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双机前后相距120m，从20km外作着陆飞行，在着陆显示器上观察目标回波，从目标在20km处（以本雷达测距为准）算起，在飞行30s内，能将目标回波区分开，则为合格。3.2方位分辨力
3.2.1监视雷达
双机前后相距1km（以机载测距器来保持距离），高度6000m（以机载高度表为准），以30km（以本雷达测距为准）为半径，绕雷达站飞行一周，若显示器上的目标回波能够区分开，则为合格。
3.2.2精密进场雷达
双机前后相距300m，高度500m（以机载高度表为准），以15km（以本雷达测距为准）为半径绕站飞行，当穿过本雷达的作用扇区时，着陆显示器上能将目标区分开，则为合格。方法302
利用单机测试受试雷达分辨力
1目的
测试受试雷达的距离分辨力和方位分辨力。2要求
受试雷达正常工作，信号处于非限幅状态。3试验程序
3.1距离分辨力
3.1.1监规雷达
测量目标机在30km处时，以回波在显示器荧光屏上所占的距离，来粗测距离分辨力。3.1.2精密进场雷达
测量目标机在15km处时，回波在显示器荧光屏上所占的距离，来粗测距离分辨力。3.2方位分辨力
3.2.1监视雷达
测量目标机在30km处时，以回波在显示器荧光屏上所占的方位，来粗测方位分辨力。3.2.2精密进场雷达
测量目标机在15km处时，以回波在显示器荧光屏上所占的方位，来粗测方位分辨力。方法303
利用角反射器测试受试雷达分辨力1目的
测试受试雷达的距离分辨力和方位分辨力。9
2要求
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受试雷达正常工作，信号处于非限幅状态。3试验程序
3.1距离分辨力
将两个角反射器放在同一方向的适当距离、且能使受试雷达观察到的高度上，移动其距离，使其逐渐靠近，直到显示器上刚能分辨出该两回波时为止。此时该两角反射器之间的距离即为距离分辨力。
3.2方位分辨力
将两个角反射器放在适当的相同距离的不同方位、且能使受试雷达观察到的高度上，移动其方位，使其逐渐靠近，直至显示器上刚能分辨出该两回波时为止。此时该两角反射器之间的夹角，即为方位分辨力。
方法304
利用模拟信号测试受试雷达分辨力1目的
测试受试雷达的距离分辨力和方位分辨力。2要求
受试雷达正常工作，信号处于非限幅状态。3试验程序
3.1距离分辨力
产生一对模拟信号，其重复频率和宽度为发射机的重复频率和调制脉冲的宽度，由受试雷达的同步（距离）脉冲和天线调制（方位）信号共同触发，触发时间均可调。由接收通道输入，在显示器上观察。调整方位触发时间，使两模拟信号处在同一方位上。再调距离触发时间，使两模拟信号在适当的距离上逐渐靠近，直至在显示器上刚能分辨出此两信号时为止。测出此时该两信号的间隔时间，其所对应的距离，即为距离分辨力。3.2方位分辨力
利用上述模拟信号，仍由接收通道输入，在显示器上观察。调整距离触发时间，使两模拟信号处在适当的同一距离上，再调方位触发时间，使两模拟信号在方位上逐渐靠近，直至显示器上刚能分辨出此两信号时为止。此时该两信号的来角，即为方位分辨力。方法401
抗地杂波干扰试验
1目的bzxZ.net
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测试受试雷达的杂波中可见度，检验其抗地杂波干扰的能力。2要求
2.1受试雷达正常工作。
2.2受试雷达在所架设的阵地上，应能接收到适当强度、适当距离和比较独立的地杂波。2.3测试环境的温度与湿度应在雷达产品标准规定范围内。不应有影响测试的外界干扰。3测试程序
本标准推荐用高频脉冲信号源模拟法。3.1静态杂波中可见度
3.1.1按图1将仪表与受试雷达连接。3.1.2受试雷达状态如下：
双脉冲发生器由雷达同步脉冲同步，用其输出脉冲同步高频脉冲信号源；a.
b.选择对消分机的相位门限，使显示画面上的固定回波基本无剩余。3.1.3雷达在非对消”工作状态下，在动目标显示距离范围内，从显示器上找出一个强度与动目标接收通道线性动态范围相当的孤立固定目标（可按现场情况适当选取，其强度可用可变衰减器来改变。）
3.1.4将天线波束对准所选固定目标，用示波器观察接收机检波输出的固定目标回波。发射机
高频脉冲信号源
双脉冲发生器
收发开关
可变衰减器
接收分机
杂波中可见度测试系统图
示波器
信号处理分机
3.1.5高频脉冲信号源在双脉冲信号发生器同步下，输出脉冲宽度为雷达发射机调制脉冲宽11
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