一种34型连续波雷达多目标动态跟踪性能鉴定方法

摘要

本发明提供了一种34型连续波雷达多目标动态跟踪性能鉴定方法，属于测控装备性能鉴定技术领域。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，方法包括以下6个步骤：(1)架设雷达天线、划分试验区域、分配操作人员；(2)固定95式自动步枪；(3)设置雷达捕获跟踪参数；(4)设置雷达触发方式；(5)步枪多发齐射，雷达开展多目标跟踪；(6)数据处理误差统计、多目标跟踪统计、雷达作用距离计算；本发明能够完成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。

说明书

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。