【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达信号处理领域，具体涉及一种自驱动的雷达航迹质量测试系统及测试方法。
技术介绍
1、雷达是一种用于探测和监测物体位置、速度和方向的技术，在天气预报、空中交通控制、军事侦察、导航和安全检查等诸多领域有广泛应用。雷达系统中集成许多不同的组件和子系统，涉及多个物理原理和工程学科的结合。随着半导体材料、计算机技术和人工智能的进步，雷达技术在过去几十年里飞速发展，认知雷达、智能化雷达等能实现自主决策和适应性探测。
2、雷达设备是一个高度复杂系统，包含许多电子元件和系统模块，如天线、射频处理组件、信号处理器、数据处理器等。一个完备的雷达系统。雷达探测航迹质量是探测能力的重要指标，需要经过大量分析测试，验证系统功能性能，确保探测威力、掌握率、漏情率等航迹质量达标，同时检查系统设计和算法缺陷，发现潜在的软硬件问题，促进系统改进完善。完整的测试要覆盖多种场景和功能要求，验证几十种工作方式和上百项参数的组合，并对结果进行精细分析。这类工作需投入大量专业人力，是雷达研制的重要基础。
3、现有的雷达航迹质量测试系统为单向开环测试。首先从雷达总体层面确定测试场景和功能需求，验证阵型、工作方式和基础参数；随后逐级拆解技术指标，针对特定场景下的特定功能，设计相应的分系统测试方法，进行专项测试进行验证。随着数字化仿真技术的不断发展和航迹质量要求不断提高，现有测试系统仍存在以下不足：1)测试需要提前设计，每轮迭代都需要遍历所有测试项目，耗费大量人力，用时长，且难以完备覆盖所有场景与功能；2)研制过程中测试结果分析依赖大量专
技术实现思路
1、为此，本专利技术旨在提高雷达航迹质量测试效率，提出了一种自驱动的雷达航迹质量测试系统及测试方法，采用自适应闭环测试架构，具备自主场景生成、结果分析、故障排查、参数优化的功能，根据测试结果自行定位问题和筛选测试参数与场景，支持自定义和动态加载筛选策略，支持大批量并行测试，显著缩短大批量测试周期与参数优选时间。同时该系统可根据雷达模型动态调整优化的参数集与测试集，可兼容多种雷达体制与版本，具有高可扩展性和鲁棒性。
2、本专利技术的雷达航迹质量测试系统包括4个部分：
3、1)测试数据库，包括测试场景数据集、测试参数集、测试结果数据集。测试场景数据集提供测试用的电磁环境、待探测目标、干扰等数据，覆盖雷达所有功能的专项测试场景与综合测试场景。测试参数集包含雷达工作模式、系统参数、信息处理标志等参数的定义、单位与取值范围。测试结果数据集存储测试子系统输出的测试信息、结果、评分与排故信息。
4、2)雷达测试子系统，包括测试场景加载模块、模拟器与信息处理模块。测试场景加载模块加载测试场景数据与测试参数；模拟器模拟环境噪声杂波，根据雷达的姿态与波位生成目标数据；信息处理对生成的目标数据进行信号处理与数据处理，输出航迹。
5、3)评估子系统，评估输出航迹质量和定位问题，包括功能评估模块与问题定位模块。功能评估模块根据输出航迹计算航迹质量指标。问题定位模块分析低航迹质量对应的问题，并输出问题列表。航迹质量指标与问题存入测试结果数据集。
6、4)测试规划模块，根据航迹质量与分析结果规划后续测试场景和参数。
7、上述各部分组成一个闭环系统，实现自动化的雷达参数测试与筛选。基于整个系统的测试方法如下：
8、1)雷达测试子系统运行测试场景。
9、a)读取测试信息，加载对应的测试场景与雷达参数，发送场景数据流到模拟器。
10、b)模拟器按照环境配置，生成仿真数据到信息处理模块。
11、c)信息处理模块通过信号处理与数据处理，输出点航迹。
12、2)待测试结束后，评估子系统获取输出点航迹信息，功能评估模块计算探测功能指标。
13、3)针对不达标的功能指标，过滤出对应的问题场景与问题航迹。
14、4)问题定位模块分析问题航迹，输出问题定位报表，汇总指标结果，记录相应的测试结果数据集。
15、a)问题定位采用包括完整性校验、错误校验、航迹校验等。
16、b)完整性校验检验数据是否完整，包括点航迹、调度、场景、模拟器运行的过程记录，以及运行时的参数配置。
17、c)错误校验包括各类文件的异常值校验、停机校验等。
18、d)航迹校验根据航迹质量分析。
19、5)测试规划模块根据多轮测试的问题报表，过滤出待测试场景与待测试参数。
20、各步骤依次执行，采用流水线架构，可提升大批量测试的综合效率。
21、要实现可扩展的雷达航迹分析与参数自筛选，关键问题包括：
22、1)雷达航迹质量分析复杂，需包含不同时空颗粒度的分析指标。
23、2)雷达航迹问题定位取决多种规则，规则选取与实际需求相关，每次测试变化大。
24、3)航迹评估结果难以直接对应下一轮测试场景，难以自动生成。
25、为解决这些问题，设计功能评估层级体系，建立可扩展的问题定位方法以及自适应场景规划。对应解决步骤如下：
26、i、功能评估模块的评估结果是问题定位的依据，需设计标准化的层级指标体系，完整描述各类测试场景下雷达探测结果。功能评估层级体系需定义探测结果数据结构与效能指标。探测数据结构描述航迹的基本信息，用于各项效能指标计算。探测数据结构包含：
27、1)探测点p，记录单个探测点的所有属性，包括位置、速度、时戳等。
28、2)航迹段l，由多个连续探测点p组成，记为l＝{pi,pi+1,…,pj}。一个航迹段对应1个航迹批号和1个目标编号。航迹段中各点时戳与探测数据率对应。
29、3)航迹u，由多个航迹段组成，所有航迹段对应航迹批号与航迹u相同，记为u＝{li,li+1,…,lj}。航迹段之间无重叠区域。1个航迹u至少包含1个航迹段。
30、4)目标关联航迹r，由多个航迹段组成，所有航迹段对应的目标编号与目标s相同，记为r＝{li,li+1,…,lj}。航迹段之间无重叠区域。1个目标关联航迹至少包含1个航迹段。目标关联航迹可能对应多条航迹，1航迹也可能对应多个目标。
31、5)航迹集合u，是所有航迹的集合，集合大小nu。
32、6)目标关联航迹集合r，是所有目标关联航迹的集合，集合大小nr。
33、7)目标航迹映射图aru，表征目标与航迹的映射关系，用二分图的邻接矩阵表示，aru∈rnr×nu。
34、雷达探测效能指标包括分项指标与全局统计指标。分项指标描述单条航迹、单个目标的航迹质量，包括：
35、1)航迹分项指标xi：对单个航迹ui的统计指标，包括混批个数、最大间断长度、间断区间、定位误差等，根据上述航迹定义探测数据统计得到。
36、2)目标分项指标yi：对单本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自驱动的雷达航迹质量测试系统，其特征在于：包括测试数据库、雷达测试子系统、评估子系统和测试规划模块；
2.一种基于权利要求1所述的自驱动的雷达航迹质量测试系统的航迹质量测试方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种航迹质量测试方法，其特征在于：所述步骤1)雷达测试子系统运行测试场景，输出点航迹，具体包括：
4.根据权利要求2所述的一种航迹质量测试方法，其特征在于：所述步骤4)问题定位模块分析问题航迹，输出问题定位报表，汇总指标结果，记录相应的测试结果数据集，具体包括：采用完整性校验、错误校验、航迹校验的方式进行航迹分析，完整性校验检验数据是否完整，包括点航迹、调度、场景、模拟器运行的过程记录，以及运行时的参数配置，错误校验包括各类文件的异常值校验、停机校验，航迹校验根据航迹质量进行分析。
【技术特征摘要】
1.一种自驱动的雷达航迹质量测试系统，其特征在于：包括测试数据库、雷达测试子系统、评估子系统和测试规划模块；
2.一种基于权利要求1所述的自驱动的雷达航迹质量测试系统的航迹质量测试方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种航迹质量测试方法，其特征在于：所述步骤1)雷达测试子系统运行测试场景，输出点航迹，具体包括：
4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘佑达，丁虎，季连庆，杨胥，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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