一种基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法技术

本发明专利技术提出了一种基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法，基于雷达系统有效辐射功率测试和接收灵敏度测试，构建雷达有效辐射功率表达式和最小可检测信噪比表达式；将雷达有效辐射功率表达式和最小可检测信噪比表达式代入雷达方程，构建雷达对特定RCS目标的最大作用距离估算公式，使雷达方程中的各参数转化为静态测试系统可计量测试的参数；对目标起伏类型和波束扫描或形状损失进行修正，构建雷达对特定RCS目标的最大作用距离修正公式；对静态测试系统参数进行计量校准，完成雷达对特定RCS目标的最大作用距离估计。本发明专利技术能够较好反映雷达系统内在损耗和处理增益下的探测性能，具有组织试验难度较小和节省试验成本的优势。势。势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法


[0001]本专利技术涉及雷达系统试验与测试技术，具体为一种基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法。

技术介绍

[0002]雷达最大作用距离指标一般通过外场动态检飞试验考核验证，若能在动态检飞试验前通过静态测试估计雷达最大作用距离，对降低考核试验通过的风险具有重要意义。常规体制雷达可通过静态测试天线增益、发射功率、噪声系数、系统损耗、信号处理增益等雷达相关参数来估计雷达最大作用距离。相控阵体制雷达由于阵面集成设计，阵面装配完成后，发射功率、噪声系数、系统损耗等参数没有相应的测试接口，往往无法独立测试这些参数，而且相控阵收发通道较多，不便于逐一进行测试每个通道参数。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种基于法静态测试的雷达最大作用距离估计方法。
[0004]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法，包括如下步骤：
[0005]步骤1，基于雷达系统有效辐射功率测试和接收灵敏度测试，构建雷达有效辐射功率表达式和最小可检测信噪比表达式；
[0006]步骤2，将雷达有效辐射功率表达式和最小可检测信噪比表达式代入雷达方程，构建雷达对特定RCS目标的最大作用距离估算公式，使雷达方程中的各参数转化为静态测试系统可计量测试的参数；
[0007]步骤3，对目标起伏类型和波束扫描或形状损失进行修正，构建雷达对特定RCS目标的最大作用距离修正公式；
[0008]步骤4，对静态测试系统参数进行计量校准，完成雷达对特定RCS目标的最大作用距离估计。
[0009]进一步的，步骤1中，基于雷达系统有效辐射功率测试，构建雷达有效辐射功率EPR表达式为：
[0010][0011]其中，G1为有效辐射功率测试时所用标准喇叭增益；L1为有效辐射功率测试时所用测试电缆和衰减器的总损耗；λ为雷达工作波长；R
L
为雷达阵面天线到A端配试标准接收喇叭的距离；P1为有效辐射功率测试时峰值功率计或频谱仪的峰值功率读数。
[0012]进一步的，步骤2中，基于雷达系统接收灵敏度测试，构建最小检测信噪比SN
min
表达式为：
[0013][0014]其中，P
rmin
为雷达接收机输入端的灵敏度信号功率；P
n
为雷达接收机输入端热噪声功率，P
n
＝K
b
T
s
B
n
，K
b
为玻尔兹曼常数，K
b
＝1.38
×
10
‑
23
；T
s
为被试雷达系统噪声温度；B
n
为被试雷达接收机噪声带宽；P2为接收灵敏度测试时功率计或频谱仪的峰值功率读数；L
r
为接收灵敏度测试时可调衰减器的衰减值分贝读数转化为系数；G2为接收灵敏度测试时所用标准喇叭增益；L2为接收灵敏度测试时所用连接电缆损耗；G
r
为雷达天线接收增益；η为接收灵敏度测试时功分器两个输出端口间功率比值；M为雷达系统脉压和脉冲积累处理增益；L
s
为雷达系统接收处理损耗；λ为雷达工作波长，R
L
为雷达阵面天线到A端配试标准接收喇叭的距离。
[0015]进一步的，步骤3中，将雷达有效辐射功率表达式和最小可检测信噪比表达式代入雷达方程，构建雷达对特定RCS目标的最大作用距离R
max
估算公式为：
[0016][0017]其中，L
c
为雷达到目标的双程大气衰减，α为大气衰减率；G1为有效辐射功率测试时所用标准喇叭增益；G2为接收灵敏度测试时所用标准喇叭增益；P2为接收灵敏度测试时功率计或频谱仪的峰值功率读数；η为接收灵敏度测试时功分器两个输出端口间功率比值；λ为雷达工作波长；σ为目标对雷达的反射截面；L
r
为接收灵敏度测试时可调衰减器的衰减值分贝读数转化为系数；L2为接收灵敏度测试时所用连接电缆损耗；L1为有效辐射功率测试时所用测试电缆和衰减器的总损耗；P1为有效辐射功率测试时峰值功率计或频谱仪的峰值功率读数；R
L
为雷达阵面天线到A端配试标准接收喇叭的距离。
[0018]进一步的，步骤4中，对目标起伏类型和波束扫描或形状损失进行修正，构建雷达最大作用距离R
max
修正公式为：
[0019][0020]式中，为目标起伏类型修正因子，SNR
f
为起伏类型为斯威林I～IV型的起伏目标满足雷达虚警概率和检测概率指标所需的检测信噪比，SNR
c
为平稳目标满足虚警概率和检测概率指标所需的检测信噪比；γ2为扫描损失修正因子，对于机扫搜索雷达，采用辛克波束形状时γ2＝10
0.086
，采用高斯波束形状时γ2＝10
0.092
；对于电扫相控阵雷达，G0为电扫相控阵雷达波束在天线阵面法线方向的收发增益积，G
θ
为方位电扫相控阵雷达实际工作中波束偏离法线θ角方向的收发增益积。
[0021]一种基于静态测试的雷达最大作用距离估计系统，基于所述的基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法，实现基于静态测试的雷达最大作用距离估计。
[0022]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：将雷达方程中反映雷达内在性能的参数，转化为测试系统可计量的参数，从而估计雷达在自由空间中对特定RCS目标的最大作用距
离，能够较真实反映雷达系统内在损耗和处理增益下的探测性能，组织试验难度小，试验成本低，既适用于相控阵雷达体制雷达，也适用于常规体制雷达的威力测试验证。
[0023]下面结合附图对本专利技术做进一步详细的描述。
附图说明
[0024]图1是试验测试场地示意图。
[0025]图2是雷达有效辐射功率测试连接框图。
[0026]图3是雷达接收机灵敏度测试连接框图。
具体实施方式
[0027]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0028]本专利技术所述一种基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法，其试验测试场地示意图见图1。
[0029]对试验测试场地和条件要求：
[0030](1)测试场地开阔通视，无遮挡，附近无强反射物。
[0031](2)雷达波束指向高塔配试设备(喇叭)，波束仰角足够大，使得雷达主波束脱离地面，减小地面影响。
[0032](3)雷达天线到高塔喇叭的距离R
L
满足远场条件。
[0033](4)由于静态测试距离较近，且测试一般在良好的气象条件下进行，雷达天线到测试塔的大气衰减可忽略。
[0034]试验测试所需配试仪表和设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，基于雷达系统有效辐射功率测试和接收灵敏度测试，构建雷达有效辐射功率表达式和最小可检测信噪比表达式；步骤2，将雷达有效辐射功率表达式和最小可检测信噪比表达式代入雷达方程，构建雷达对特定RCS目标的最大作用距离估算公式，使雷达方程中的各参数转化为静态测试系统可计量测试的参数；步骤3，对目标起伏类型和波束扫描或形状损失进行修正，构建雷达对特定RCS目标的最大作用距离修正公式；步骤4，对静态测试系统参数进行计量校准，完成雷达对特定RCS目标的最大作用距离估计。2.根据权利要求1所述的基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法，其特征在于，步骤1中，基于雷达系统有效辐射功率测试，构建雷达有效辐射功率EPR表达式为：其中，G1为有效辐射功率测试时所用标准喇叭增益；L1为有效辐射功率测试时所用测试电缆和衰减器的总损耗；λ为雷达工作波长；R
L
为雷达阵面天线到A端配试标准接收喇叭的距离；P1为有效辐射功率测试时峰值功率计或频谱仪的峰值功率读数。3.根据权利要求1所述的基于静态测试的雷达最大作用距离估计方法，其特征在于，步骤2中，基于雷达系统接收灵敏度测试，构建最小检测信噪比SN
min
表达式为：其中，P
rmin
为雷达接收机输入端的灵敏度信号功率；P
n
为雷达接收机输入端热噪声功率，P
n
＝K
b
T
s
B
n
，K
b
为玻尔兹曼常数，K
b
＝1.38
×
10
‑
23
；T
s
为被试雷达系统噪声温度；B
n
为被试雷达接收机噪声带宽；P2为接收灵敏度测试时功率计或频谱仪的峰值功率读数；L
r
为接收灵敏度测试时可调衰减器的衰减值分贝读数转化为系数；G2为接收灵敏度测试时所用标准喇叭增益；L2为接收灵敏度测试时所用连接电缆损耗；G
r
为雷达天线接收增益；η为接收灵敏度测试时功分器两个输出端口间功率比值；M为雷达系统脉压和脉冲积累...

【专利技术属性】
技术研发人员：康凯旋，林晨，宋佳，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七二三研究所，
类型：发明
国别省市：