二次雷达数据质量评价浅析

2021-06-29 12:36王智岩
科学与信息化 2021年16期
关键词:方位代码偏差

王智岩

91550部队 辽宁 大连 116000

引言

雷达是对空探测和管理的重要武器,在二次雷达的维护工作体系中,对于其性能以及数据质量的衡量,可以分别展开而成为两个相对而言比较独立的考察体系。

1 二次雷达探测性能考察参数分析

对于雷达系统而言,其需要向管制中心提供包括飞机位置、飞机高度、飞机识别以及飞机垂直位置等多方面数据信息。为了保证这些数据的准确性,在展开二次雷达探测性能评价的时候,多考虑选用目标位置探测概率、代码有效性和虚假目标率等来作为评价指标。

目标位置探测概率适用于描述雷达对于目标的捕获以及位置数据获取相关性能的指标,具体而言,探测概率是指在一个天线转动周期之内,目标上报位置数据的实际概率。具体来说,这个数据是目标报告数和期望目标报告数之间的比率,用Pd来进行表示,而期望值则可以通过测试的方法进行确定,具体而言,就是指第一次探测到目标至最后一次探测到目标的扫描数。在理想的情况下,目标报告数也就是探测到目标的次数,这其中不包括外推目标报告、虚假目标报告和多径目标报告。

代码有效性方面的衡量,可以分为两个部分,即总模式A代码检测概率以及总模式C代码检测概率。具体而言,这两个概率数据,都是指具有正确模式代码数据的目标报告数和期望目标报告数的比值,即与用于计算目标位置探测能力的目标报告数的比值。在实际计算的时候,会用有效的正确模式目标数与形成有效航迹的目标数进行对比,获取到代码有效性。在这里应当关注两个方面的问题,即关于代码正确和代码有效的理解。所谓代码的正确,是指对应的码值和相关航迹的当前正确值保持一致,而代码的有效,则是指雷达依据应答信号处理结果对应答中的对应码进行正确性标记。

虚假目标率,指的是虚假报告数和已经探测到的目标报告数的比值。映射到实践中,就是各类干扰以及二次环绕应答等产生的目标报告,都是造成虚假目标报告的根源。对于一次监视雷达来说,其虚假目标率用平均每个扫描获取到的虚假目标数来表示,而对于二次监视雷达而言,这时数据则用虚假目标报告率来进行表示[1]。

2 二次雷达数据质量考察参数分析

除了探测性能以外,数据的质量同样也是影响雷达工作体系准确性的重要参数。如果返回的数据信息不准确,则同样会造成雷达工作效率效果的下降,甚至于陷入无效的境地。对于这一方面的衡量,多采用目标位置精度、误码率和分辨力等性能参数来进行考察和描述。

目标位置精度是指雷达反馈的目标位置,和实际目标位置之间的差距,这一误差进一步可以用系统误差、随机误差和跳变率三个方面的误差项进行表达。其中,系统误差可以进一步分为斜距偏差、方位偏差和时间偏差三个部分,进一步,斜距偏差和方位偏差的获取,以平均随机误差作为基准,时间偏差则是指用于给点迹打时间戳的时间系统和常用基准时间的时间误差。而跳变,则是指目标报告位置与参考位置之间的差距,在方位差方面大于1°,在距离差方面大于700m。

在实际的数据获取方面,用于确定位置精度的目标位置多从测试过程中雷达的输入/输出端口记录进行获取,诸如单脉冲接收机和单脉冲信号处理设备之间的输入/输出端口等。并且作为参考位置的数据精度,至少要比雷达输出目标报告数据精度高一个量级。在这样的基础之上,位置精度参数的计算如式(1)-(3),分别为斜距偏差、方位偏差以及时间偏差的计算方式。

系统中的随机误差,则包括斜距误差标准差和方位误差标准差两个方面,具体的计算式参见式(4)-(5)。

最后,跳变率的计算方式,是将总跳变数量于探测到的目标数量级进行对比而获取到,在此不再赘述。

误码率是模式代码数据不正确的目标报告数和期望目标报告数的比值,这里需要注意,所谓的不正确的目标,只是不正确,但是仍然要保持有效,才能计入误码率。

分辨力是雷达对于监测到的物体进行分辨的能力,主要用于对空中两架相邻的飞机进行识别并且产生正确的数据反馈。在二次雷达领域之中,想要实现对于分辨力的描述需要两个指标的参与,即目标位置探测概率和代码有效性。其中目标位置探测概率是将相邻区域探测目标数与相邻区域预测目标的总数进行对比,而代码有效性,则是将对应模式之下,有效并且正确的目标数与相邻区域中形成的有效航迹目标数进行对比。

3 结束语

对于二次雷达而言,本文就一些数据的基本概念和定义,以及其获取方式给出了分析,虽然总体而言十分基础,但却是实现二次雷达有效工作的重要根基所在,因此不容忽视。

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