技术领域
本发明属于测控装备性能鉴定技术领域,具体涉及一种34型连续波雷达多目标动态跟踪性能鉴定方法。
背景技术
34型连续波雷达是指天线增益G
为评估测控装备的参试性能,需要在装备正式参试之前考核其跟踪性能,常规的雷达动态跟踪性能考核方法包括:无人机挂载差分GNSS飞行方法、气球吊飞金属球方法、跟踪火箭弹方法、跟踪卫星方等。34型连续波雷达多目标动态跟踪性能考核条件较为苛刻,表现在以下三个方面:
(1)34型连续波雷达阵面规模小,天线增益较低,在发射功率受到限制的情况下,其作用距离有限,对于远距离目标、低散射截面目标的跟踪能力不足;
(2)连续波雷达的主要工作模式包括单频工作模式、多频工作模式以及线性调频工作模式,线性调频工作模式通过距离捕获目标,单频、多频工作模式通过多普勒频率捕获目标,因此单频和多频模式需要待测目标具备较高的径向速度(一般大于30m/s);
(3)连续波雷达根据目标速度的差异来分辨同波束内的多目标,多目标指标要求一般不小于5个,34型连续波雷达的波束宽度大约4°×4°至 8°×8°之间,为了考核雷达的极限目标容量,需要在小空域创造多目标集火齐射的条件,对目标的发射条件要求较高。
另外,综合考虑成本、现有条件因素,常规的动态性能考核方法无法满足34型连续波雷达的动态性能考核条件,具体情况下表所示。
因此需要针对34型连续波雷达寻找新的动态性能考核方法,以高效完成该类型设备的验收测试。
发明内容
本发明的目的是提供一种34型连续波雷达多目标动态跟踪性能鉴定方法,解决的技术问题是:常规雷达动态跟踪性能考核方法所采用目标的特点为速度低、数量少、距离远,结合34型连续波雷达技术特点、测试场地、测试成本等各方面的限制,需要在目标选择和方法设计两个方面解决34型连续波雷达动态跟踪性能鉴定的技术难点。
为达到上述目的,本发明提供一种34型雷达多目标动态跟踪性能鉴定方法,技术方案包括如下步骤:
S1、将34型连续波雷达天线落座至雷达场坪,在保证试验安全和试验规范性的前提下设置好试验区域;
S2、在天线俯仰设置范围内调整俯仰角度至方便射击手架设枪支,射击手持枪架至步枪简易固定装置中准备射击;
S3、设置雷达捕获跟踪参数,包括频点工作方式、捕获波束、跟踪波束、目标容量、测速范围;
频点工作方式根据子弹回波功率设置频点工作方式为单频或多频;
捕获波束选择宽波束捕获;
跟踪波束选择窄波束跟踪;
目标容量根据子弹连发数量确定;
测速范围由子弹速度确定;
S4、根据现场情况确定雷达触发方式;
S5、射击手根据事先确定的射击策略开展单发、多发射击,雷达通过设置最优的捕获跟踪参数开展多目标跟踪;
S6、开展事后数据处理、误差统计、多目标跟踪统计以及雷达作用距离计算,充分鉴定34型连续波雷达的动态多目标跟踪性能。
进一步的,步骤S4中的触发方式为红外触发,即在天线旁边放置红外触发器,如果子弹出膛时刻枪口有火焰,则红外触发器会在固定延时之后自动触发雷达开发射。
进一步的,步骤S4中的触发方式为手动触发,即雷达操作手听到枪响之后手动点击触发,完成目标捕获。
进一步的,步骤S2的步枪简易固定装置,该装置包括钢环、钢钎以及木桩,木桩尺寸可根据连续波雷达天线的高度确定,使用时木桩插入地面固定,步枪枪口套入钢环实施射击,从而控制子弹飞行弹道,将子弹送入天线波束。
本发明的有效收益如下;
本发明通过利用步枪射击的方式设计出一种针对34型连续波雷达的多目标动态跟踪性能鉴定方法,对于连续波雷达此类高新技术装备的复杂系统,由于受测试场地、费用、人员等因素的影响,无法轻易获得同时在测量波束内的多个被测目标,利用子弹广泛装配、操作简洁、速度快以及能够连续发射的特点,作为被测目标,并据此形成一套具有可操作性的方法流程,该方法能够完成34型连续波雷达或类似雷达装备的多目标动态跟踪性能的鉴定考核。
附图说明
图1为本发明34型雷达多目标跟踪性能考核方法流程图;
图2为本发明34型雷达多目标跟踪性能考核方法布局示意图;
图3为本发明步枪射击位置示意图;
图4为本发明95式步枪简易固定装置;
图5为本发明实施例34型连续波雷达同时跟踪4枚子弹的飞行弹道;
图6为本发明实施例34型连续波雷达作用距离统计结果。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的解释和说明。34型连续波雷达技术体制与使用场景的比较特殊,无法跟踪远距离、慢速目标,常规的测控设备动态跟踪性能鉴定方法不适用于该型雷达,本发明利用步枪多发射击的方法开展34型连续波雷达的多目标动态跟踪性能验证。
本发明的实现流程如图1所示,
一种34型雷达多目标动态跟踪性能鉴定方法,包括以下步骤:
S1、将34型连续波雷达天线落座至雷达场坪,在保证试验安全和试验规范性的前提下设置好试验区域;
试验区域可以依据不同的试验需求自行灵活设置。本发明给出一种设置方式,将34型连续波雷达天线落座至雷达场坪,为保证试验安全以及试验规范性,提前设置警戒带、观摩区、设备区等试验区域,将人员分为射击组、操作组,方法布局如图1所示,操作组人员在电子车内,场坪西侧设置50m警戒带以及警戒人员,警戒区外侧为子弹发放点、射击指挥人员以及观摩区。
S2、在天线俯仰设置范围内调整俯仰角度至方便射击手架设枪支,射击手持枪架至步枪简易固定装置中准备射击;
本发明实施例种将天线俯仰抬升至40°左右,方便射击手架设枪支,射击手持枪架设至简易步枪固定装置中准备射击,射击位置如图2所示。
S3、设置雷达捕获跟踪参数,包括频点工作方式、捕获波束、跟踪波束、目标容量、测速范围;
设置雷达捕获跟踪参数,包括:(1)根据子弹回波功率设置频点工作方式为单频或多频;(2)由于子弹目标较小,信噪比较低,因此需要采用窄波束提高信号强度,又因为子弹出膛弹道无法精确控制,需要采用宽波束提高捕获概率,因此选择宽波束捕获,窄波束跟踪;(3)目标容量根据子弹连发数量确定;(4)测速范围由子弹速度确定,子弹出膛时速度可达 900m/s,丢失目标时速度约为300m/s,因此测速范围设置为 200m/s~1100m/s。
S4、确定雷达触发方式;
由于子弹从天线上方进入天线波束,因此子弹首先进入天线副瓣,然后才进入天线主瓣,为避免天线捕获目标,需要雷达在子弹出膛之后延时开机,因此选择两种雷达触发方式:一是红外触发,即在天线旁边放置红外触发器,如果子弹出膛时刻枪口有火焰,则红外触发器会在固定延时之后自动触发雷达开发射;二是手动触发,即雷达操作手听到枪响之后手动点击触发,完成目标捕获;第一种方法能够精确控制时延,但是受枪口火焰的亮度限制,第二种方法比较考验操作手的临场反应,但是适用范围较广,具体实施时可根据现场情况确定雷达触发方式。
S5、射击手根据事先确定的射击策略开展单发、多发射击,雷达通过设置最优的捕获跟踪参数开展多目标跟踪。
S6、开展事后数据处理、误差统计、多目标跟踪统计以及雷达作用距离计算,充分鉴定34型连续波雷达的动态多目标跟踪性能,其中雷达作用距离计算方法如下:
根据雷达方程,雷达作用距离R为
式中,雷达发射功率P
其中
一般的,在连续波雷达技术协议中这样限定作用距离指标:在信噪比为S/N
其中,R为实测作用距离,S/N为实测信噪比,T
以上所示方法要求子弹进入雷达天线主波束,设计人员需要手持步枪,例如95式步枪,并将步枪对准天线法向,因此设计了一种步枪简易固定装置,如图3所示。该装置包括钢环、钢钎以及木桩,木桩尺寸可根据连续波雷达天线的高度确定,使用时木桩插入地面0.5m固定,步枪枪口套入钢环实施射击,从而控制子弹飞行弹道,将子弹送入天线波束。
本发明利用步枪射击的方式设计了一种针对34型连续波雷达多目标动态跟踪性能鉴定的方法,并规范了具有可操作性的方法流程,通过此方法可完成34型连续波雷达或类似雷达装备的多目标动态跟踪性能鉴定考核。如图4为某型连续波雷达同时跟踪4枚子弹的飞行弹道示意图,图5为该型号连续波雷达作用距离统计结果。
机译: 频率调制的连续波雷达探测多目标的方法和装置
机译: 人体葡萄糖转运蛋白4型启动子中sre的鉴定和功能鉴定
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