一种雷达设备质量水平评价方法*

杨康峰，张新勋，皇甫流程

（1.空军预警学院黄陂士官学校，武汉 430345；2.空军预警学院，武汉 430019；3.空军驻中电三十八所军代室，合肥 230088）

一种雷达设备质量水平评价方法*

杨康峰1，张新勋2，皇甫流程3

（1.空军预警学院黄陂士官学校，武汉 430345；2.空军预警学院，武汉 430019；3.空军驻中电三十八所军代室，合肥 230088）

为了定量评价雷达设备的质量水平差异，对反映雷达设备质量的诸多特征进行分析，提出了质量评价因子的概念，建立了评价指标体系，给出了数学模型及算法，并通过实例验证了该方法的科学性和有效性。该方法不仅可用于雷达设备的代别划分，而且为雷达设备质量评价提供了一种新的思路和方法。

雷达设备，质量，评价，指标体系，质量评价因子

0 引言

雷达设备作为一种及时、准确、连续地获取空中目标情报信息的传感设备，其重要作用日益凸现。伴随着科学技术的进步和军事使命的提升，应用于雷达设备的技术水平越来越先进，体制和功能也日趋多样。如何对这些数量大、型号多、特性各异的雷达设备的质量水平进行科学、合理的评价，已成为雷达装备全系统全寿命管理工作亟待解决的关键问题之一。

关于雷达设备质量水平评价的研究鲜见公开报道，类似的研究就是雷达的划代问题。文献［1-2］中依据各时期典型雷达总体特征和分系统所用技术的不同，将雷达设备发展进程划分为4代，不同代别的雷达设备其质量水平不同。这种“4代”划分法主要以国外雷达设备的发展水平为依据，且仅以定性描述的方法列出了不同代别的基本特征。

针对我国雷达设备发展的具体情况，为了研究现行雷达设备质量水平的差异，以及代别划分问题，基于科研项目的支撑，本文通过对近百种雷达设备的体制、应用技术、性能指标及其使用数据的分类及对比研究，建立了雷达设备质量水平评价指标体系。在此基础上，提出了质量评价因子的概念，构建了基于AHP法的雷达设备质量评价因子算法模型，并通过实例验证了模型的科学性和合理性。该方法可以定量地反映出不同型号雷达设备的质量水平差异大小，为雷达设备的质量评价及代别划分提供了一种新的思路和方法。

1 质量水平评价指标体系

雷达设备是一个复杂系统，型号不同，其系统组成、技术水平、性能特点均有所不同。要客观、合理地评价不同型号雷达设备的质量水平差异，必须制定一套科学、合理的评价指标体系。如何评价雷达设备质量水平的优劣及其相关指标的选取，至今尚未见相关研究成果的公开报道。

现行雷达设备依据功能可分为天线、馈线、伺服、发射、接收、信号处理、数据处理、终端显示、监控、电源等若干个分系统。评价雷达设备的质量差异，除了雷达设备整体差异，还必须考虑各个分系统的具体差异。馈线、伺服、终端显示、电源分系统，就目前在用的雷达设备来看，结构和技术差异不大，对最终雷达设备质量水平评价影响不大。另外，雷达设备的对抗能力也是衡量其质量水平的重要指标，对于雷达设备整体效能发挥具有重要影响。所以，雷达设备质量水平评价指标体系包括总体特征、天线特征、发射机特征、接收机特征、信号处理特征、数据处理特征、监控系统特征和对抗能力共8个一级指标。

在一级指标下还需合理选取其下级指标，在进行质量水平评价时，按照层次关系对各层指标自下而上进行系统综合，最终得到整机质量水平的综合评价。综合考虑评估体系复杂性、指标可操作性，应用参数效能法的思想，通过对近百种雷达设备质量特征的分类及对比分析，建立了两级结构的雷达设备质量水平评价指标体系，如表1所示。

2 质量评价因子算法模型

多数雷达设备的质量特征是明显的，依据表1所示的评价指标体系，在定性评估层面很容易将它们区分开来，但整机质量水平的定量化评价，还得借助数学方法来实现。本文提出“质量评价因子”的概念，用以表征不同型号雷达设备设计定型时其质量水平的高低。质量评价因子的分值越大，说明该型号雷达设备本身的质量水平越高，同理，分值越小，其质量水平越低。

基于雷达设备质量水平评价指标体系，借助AHP法（层次分析法）［3］，即可求得各型号雷达设备的质量评价因子，从而实现对各型号雷达设备的质量水平评价。关于层次分析法的相关著作很多，这里不再赘述。

雷达设备质量评价因子的计算模型为：

式（1）中，Qc为某型号雷达设备的质量评价因子，wi为评价指标体系中第i个一级指标的权值，wij为第i个一级指标中第j个二级指标的权值，Aij为该型号雷达设备第i个一级指标中第j个二级指标的对应取值。

评价指标体系中两级指标的权值分配，本文采用层次分析法［4-5］加拟优一致判断矩阵算法［6］来确定，表1中已给出了一种权值分配的示例，具体计算过程从略。对于评价指标体系中各个二级指标的取值，遵循操作简便、定量分析的原则，采取量化分类加专家打分的方法来给定其取值范围。在这里以“总体特征”指标为例进行说明，如下页表2所示，其他指标处理方法类似，在此不再赘述。

3 实例分析

采集3种不同型号雷达设备的相关信息，按照上述评价指标体系和计算模型，计算其质量评价因子。

雷达1：非相参两坐标雷达，MTBF≥120 h，MT-TR≤0.5 h；双馈源反射面固定双波束天线，副瓣电平≤-30 dB；单级振荡式磁控管发射机，固定载频矩形发射波形；模拟式正交双通道接收机，噪声系数≤3 dB；AMTD技术，杂波中可见度≥30 dB；自动录取能力＞100批，具有航迹跟踪、半自动组网能力；故障代码指示，电压、电流等参数检测；采用MTD、多普勒滤波器组、CFAR处理。

雷达2：全相参两坐标雷达，MTBF≥600 h，MTTR≤0.5 h；双频段背靠背平面阵列天线，副瓣电平≤-22 dB；全固态放大链发射机，线性/非线性调频、长短脉冲发射波形；二次变频超外差式接收机，噪声系数≤2.5 dB；数字脉压、MTD技术，杂波中可见度≥40 dB；全自动录取256批/10 s，点迹航迹、自动跟踪、具备入网能力；整机一体化BITE，故障检测率≥95%；自适应频率捷变、恒虚警电路，副瓣对消和副瓣匿影。

雷达3：全相参两坐标雷达，MTBF≥500 h，MTTR≤0.5 h；36馈源固定单波束发射面天线，副瓣电平≤-30 dB；主振放大式全固态发射机，线性调频长短脉冲发射波形；3次变频超外差式相参接收机，噪声系数≤2.5 dB；自适应DMTI、快慢门限恒虚警、杂波图，杂波中可见度＞35 dB；自动录取400批/10秒，4站情报综合；各分系统BITE，CAN总线；频率波形捷变、自适应门限恒虚警、杂波图、干扰分析与频率控制。

从质量评价因子数值来看，雷达1＜雷达3＜雷达2，并且雷达2和雷达3的质量水平很接近，对照雷达相关信息描述，可以看出这个结果比较客观地反映出了上述3型雷达设备其本身质量水平的差异大小。如要根据质量水平对多部雷达设备进行代别划分，可先依据上述模型计算出所有雷达设备的质量评价因子，然后按照质量评价因子数值分布情况，根据需要将其划分为若干个代别。

4 结束语

质量水平评价是雷达装备精细化、科学化管理的一项重要内容，而雷达设备型号繁多、结构复杂、特性各异，反映质量水平的特征很多，各项特征相互联系又相互制约。本文通过对反映雷达设备质量水平的众多表现特征进行分析权衡，建立了雷达设备质量水平评价指标体系。为了实现雷达设备质量水平从定性评估到定量评估的转变，提出了质量评价因子的概念。遵循操作简便、定量考核的原则，对评价指标体系中各二级指标的取值范围进行了量化分类。基于建立的指标体系，采用层次分析法，给出了具体算法模型。最后通过实例验证了该方法的科学性、合理性和可操作性，为雷达设备质量评价提供了一种新的思路和方法。

［1］屠国纶，王军，米慈中.对空情报雷达的代别划分［C］//第8届全国雷达学术年会论文集，2002.

［2］郦能敬，王被德，沈齐，等.对空情报雷达总体论证-理论与实践［M］.北京：国防工业出版社，2008.

［3］许树伯.实用决策方法——层次分析法原理［M］.天津：天津大学出版社，1988.

［4］镇常青.多目标决策中的权重调查确定方法［J］.系统工程理论与实践，1987，17（2）:16-24.

［5］洪志国，李焱，范植华，等.层次分析法中高阶平均随机一致性指标（RI）的计算［J］.计算机工程与应用，2002，12: 45-47.

［6］王英明，徐南容.群体判断矩阵及权向量的最优传递矩阵求法［J］.系统工程理论与实践，1991，21（4）:70－74.

An New Quality Level Evaluation Method of Radar Equipment

YANG Kang-feng1，ZHANG Xin-xun2，HUANGFU Liu-cheng3
（1.Huangpi NCO School，Air Force Early Warning Academy，Wuhan 430345，China；2.Air Force Early Warning Academy，Wuhan 430019，China；3.Airforce Military Representative Office in 38th Institute，Hefei 230088，China）

In order to quantitation evaluate the quality level difference of radar equipments，in this paper many factors of reflect equipment quality are analysised.To put forword the concept of quality evaluation factor，set up/establishes the evaluation index system，the mathematical model and algorithm are given，and proved this method scientific and effective by an example.This method not only can be used to generation divided，also provide an new thinking and method for quality evaluation.

radar equipment，quality，quality evaluation factor，evaluation index system

TN95

A

1002-0640（2015）10-0053-03

2014-09-05

2014-10-27

军内科研基金资助项目（KJ2012187）

杨康峰（1981- ），男，陕西宝鸡人，本科。研究方向：雷达装备管理与保障。