二次雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)淺析

王智巖

91550部隊(duì) 遼寧 大連 116000

引言

雷達(dá)是對(duì)空探測(cè)和管理的重要武器，在二次雷達(dá)的維護(hù)工作體系中，對(duì)于其性能以及數(shù)據(jù)質(zhì)量的衡量，可以分別展開(kāi)而成為兩個(gè)相對(duì)而言比較獨(dú)立的考察體系。

1 二次雷達(dá)探測(cè)性能考察參數(shù)分析

對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)而言，其需要向管制中心提供包括飛機(jī)位置、飛機(jī)高度、飛機(jī)識(shí)別以及飛機(jī)垂直位置等多方面數(shù)據(jù)信息。為了保證這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在展開(kāi)二次雷達(dá)探測(cè)性能評(píng)價(jià)的時(shí)候，多考慮選用目標(biāo)位置探測(cè)概率、代碼有效性和虛假目標(biāo)率等來(lái)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

目標(biāo)位置探測(cè)概率適用于描述雷達(dá)對(duì)于目標(biāo)的捕獲以及位置數(shù)據(jù)獲取相關(guān)性能的指標(biāo)，具體而言，探測(cè)概率是指在一個(gè)天線轉(zhuǎn)動(dòng)周期之內(nèi)，目標(biāo)上報(bào)位置數(shù)據(jù)的實(shí)際概率。具體來(lái)說(shuō)，這個(gè)數(shù)據(jù)是目標(biāo)報(bào)告數(shù)和期望目標(biāo)報(bào)告數(shù)之間的比率，用Pd來(lái)進(jìn)行表示，而期望值則可以通過(guò)測(cè)試的方法進(jìn)行確定，具體而言，就是指第一次探測(cè)到目標(biāo)至最后一次探測(cè)到目標(biāo)的掃描數(shù)。在理想的情況下，目標(biāo)報(bào)告數(shù)也就是探測(cè)到目標(biāo)的次數(shù)，這其中不包括外推目標(biāo)報(bào)告、虛假目標(biāo)報(bào)告和多徑目標(biāo)報(bào)告。

代碼有效性方面的衡量，可以分為兩個(gè)部分，即總模式A代碼檢測(cè)概率以及總模式C代碼檢測(cè)概率。具體而言，這兩個(gè)概率數(shù)據(jù)，都是指具有正確模式代碼數(shù)據(jù)的目標(biāo)報(bào)告數(shù)和期望目標(biāo)報(bào)告數(shù)的比值，即與用于計(jì)算目標(biāo)位置探測(cè)能力的目標(biāo)報(bào)告數(shù)的比值。在實(shí)際計(jì)算的時(shí)候，會(huì)用有效的正確模式目標(biāo)數(shù)與形成有效航跡的目標(biāo)數(shù)進(jìn)行對(duì)比，獲取到代碼有效性。在這里應(yīng)當(dāng)關(guān)注兩個(gè)方面的問(wèn)題，即關(guān)于代碼正確和代碼有效的理解。所謂代碼的正確，是指對(duì)應(yīng)的碼值和相關(guān)航跡的當(dāng)前正確值保持一致，而代碼的有效，則是指雷達(dá)依據(jù)應(yīng)答信號(hào)處理結(jié)果對(duì)應(yīng)答中的對(duì)應(yīng)碼進(jìn)行正確性標(biāo)記。

虛假目標(biāo)率，指的是虛假報(bào)告數(shù)和已經(jīng)探測(cè)到的目標(biāo)報(bào)告數(shù)的比值。映射到實(shí)踐中，就是各類干擾以及二次環(huán)繞應(yīng)答等產(chǎn)生的目標(biāo)報(bào)告，都是造成虛假目標(biāo)報(bào)告的根源。對(duì)于一次監(jiān)視雷達(dá)來(lái)說(shuō)，其虛假目標(biāo)率用平均每個(gè)掃描獲取到的虛假目標(biāo)數(shù)來(lái)表示，而對(duì)于二次監(jiān)視雷達(dá)而言，這時(shí)數(shù)據(jù)則用虛假目標(biāo)報(bào)告率來(lái)進(jìn)行表示[1]。

2 二次雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量考察參數(shù)分析

除了探測(cè)性能以外，數(shù)據(jù)的質(zhì)量同樣也是影響雷達(dá)工作體系準(zhǔn)確性的重要參數(shù)。如果返回的數(shù)據(jù)信息不準(zhǔn)確，則同樣會(huì)造成雷達(dá)工作效率效果的下降，甚至于陷入無(wú)效的境地。對(duì)于這一方面的衡量，多采用目標(biāo)位置精度、誤碼率和分辨力等性能參數(shù)來(lái)進(jìn)行考察和描述。

目標(biāo)位置精度是指雷達(dá)反饋的目標(biāo)位置，和實(shí)際目標(biāo)位置之間的差距，這一誤差進(jìn)一步可以用系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和跳變率三個(gè)方面的誤差項(xiàng)進(jìn)行表達(dá)。其中，系統(tǒng)誤差可以進(jìn)一步分為斜距偏差、方位偏差和時(shí)間偏差三個(gè)部分，進(jìn)一步，斜距偏差和方位偏差的獲取，以平均隨機(jī)誤差作為基準(zhǔn)，時(shí)間偏差則是指用于給點(diǎn)跡打時(shí)間戳的時(shí)間系統(tǒng)和常用基準(zhǔn)時(shí)間的時(shí)間誤差。而跳變，則是指目標(biāo)報(bào)告位置與參考位置之間的差距，在方位差方面大于1°，在距離差方面大于700m。

在實(shí)際的數(shù)據(jù)獲取方面，用于確定位置精度的目標(biāo)位置多從測(cè)試過(guò)程中雷達(dá)的輸入/輸出端口記錄進(jìn)行獲取，諸如單脈沖接收機(jī)和單脈沖信號(hào)處理設(shè)備之間的輸入/輸出端口等。并且作為參考位置的數(shù)據(jù)精度，至少要比雷達(dá)輸出目標(biāo)報(bào)告數(shù)據(jù)精度高一個(gè)量級(jí)。在這樣的基礎(chǔ)之上，位置精度參數(shù)的計(jì)算如式（1）-（3），分別為斜距偏差、方位偏差以及時(shí)間偏差的計(jì)算方式。

系統(tǒng)中的隨機(jī)誤差，則包括斜距誤差標(biāo)準(zhǔn)差和方位誤差標(biāo)準(zhǔn)差兩個(gè)方面，具體的計(jì)算式參見(jiàn)式（4）-（5）。

最后，跳變率的計(jì)算方式，是將總跳變數(shù)量于探測(cè)到的目標(biāo)數(shù)量級(jí)進(jìn)行對(duì)比而獲取到，在此不再贅述。

誤碼率是模式代碼數(shù)據(jù)不正確的目標(biāo)報(bào)告數(shù)和期望目標(biāo)報(bào)告數(shù)的比值，這里需要注意，所謂的不正確的目標(biāo)，只是不正確，但是仍然要保持有效，才能計(jì)入誤碼率。

分辨力是雷達(dá)對(duì)于監(jiān)測(cè)到的物體進(jìn)行分辨的能力，主要用于對(duì)空中兩架相鄰的飛機(jī)進(jìn)行識(shí)別并且產(chǎn)生正確的數(shù)據(jù)反饋。在二次雷達(dá)領(lǐng)域之中，想要實(shí)現(xiàn)對(duì)于分辨力的描述需要兩個(gè)指標(biāo)的參與，即目標(biāo)位置探測(cè)概率和代碼有效性。其中目標(biāo)位置探測(cè)概率是將相鄰區(qū)域探測(cè)目標(biāo)數(shù)與相鄰區(qū)域預(yù)測(cè)目標(biāo)的總數(shù)進(jìn)行對(duì)比，而代碼有效性，則是將對(duì)應(yīng)模式之下，有效并且正確的目標(biāo)數(shù)與相鄰區(qū)域中形成的有效航跡目標(biāo)數(shù)進(jìn)行對(duì)比。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于二次雷達(dá)而言，本文就一些數(shù)據(jù)的基本概念和定義，以及其獲取方式給出了分析，雖然總體而言十分基礎(chǔ)，但卻是實(shí)現(xiàn)二次雷達(dá)有效工作的重要根基所在，因此不容忽視。