摘 要 在介紹艦載雷達(dá)傳統(tǒng)標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上，闡述了利用本艦其他高精度傳感器對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定的方法，以及這幾種標(biāo)定方法在標(biāo)定過程中需要注意的問題。

關(guān)鍵詞 雷達(dá);精度;靜態(tài)標(biāo)定;動(dòng)態(tài)標(biāo)定

引言

艦載雷達(dá)主要功能是測(cè)量空中目標(biāo)和水面目標(biāo)的位置信息，并向作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)和武器系統(tǒng)提供目標(biāo)指示。艦載雷達(dá)測(cè)量精度直接關(guān)系到武器系統(tǒng)的打擊精度，影響整個(gè)艦艇的生存能力。雷達(dá)提供目標(biāo)的位置信息準(zhǔn)確性十分重要，雷達(dá)精度也是雷達(dá)的關(guān)鍵戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)之一。而雷達(dá)標(biāo)定是雷達(dá)精度保證的重要工作。目前，雷達(dá)標(biāo)定方法主要是靜態(tài)標(biāo)定和動(dòng)態(tài)標(biāo)定。靜態(tài)標(biāo)定主要通過標(biāo)校塔和有源信標(biāo)系統(tǒng)對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定，動(dòng)態(tài)標(biāo)定主要是通過飛機(jī)或艦船加裝北斗設(shè)備（或GPS設(shè)備）進(jìn)行標(biāo)定，以及通過ADS-B系統(tǒng)對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定[1]。

雷達(dá)在交付部隊(duì)使用后，需要定期對(duì)雷達(dá)進(jìn)行精度標(biāo)定，以確保雷達(dá)精度滿足使用需求。不同標(biāo)定方法涉及場(chǎng)地、費(fèi)用以及兵力協(xié)調(diào)等保障要求，因此，給雷達(dá)標(biāo)定時(shí)選擇合適的標(biāo)定方法，既要能滿足精度指標(biāo)要求，又能節(jié)省成本。

1 艦載雷達(dá)的幾種標(biāo)定方法

①標(biāo)校塔標(biāo)定法。利用海面上燈塔、水塔等孤立的標(biāo)校塔對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。通過北斗設(shè)備或GPS設(shè)備，等效到雷達(dá)天線相對(duì)于標(biāo)校塔的方位信息和距離信息，以此作為標(biāo)定真值對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定時(shí)標(biāo)校塔和雷達(dá)天線之間無大型商船、貨船等遮擋物。一般標(biāo)校塔相距雷達(dá)幾十公里，建議為雷達(dá)量程的三分之一至三分之二。距離太遠(yuǎn)雷達(dá)觀察目標(biāo)回波較弱，目標(biāo)跟蹤不連續(xù);距離太近，受近距離強(qiáng)雜波影響，目標(biāo)跟蹤不穩(wěn)定，會(huì)影響標(biāo)定精度。該標(biāo)定方法缺點(diǎn)主要是標(biāo)校塔少、投資較大以及受地形影響。②有源信標(biāo)標(biāo)定法。該方法利用有源信標(biāo)系統(tǒng)將有源信標(biāo)收發(fā)設(shè)備架設(shè)在空曠地，與雷達(dá)天線相距3～5km為宜，并且和雷達(dá)天線之間無遮擋物。有源信標(biāo)設(shè)備通過轉(zhuǎn)發(fā)雷達(dá)信號(hào)，在雷達(dá)P顯畫面產(chǎn)生均勻的、穩(wěn)定的回波點(diǎn)跡。有源信標(biāo)系統(tǒng)測(cè)算出收發(fā)設(shè)備相對(duì)于雷達(dá)天線的方位和距離信息，并作為雷達(dá)標(biāo)定真值。有源信標(biāo)系統(tǒng)可以通過時(shí)間延遲將目標(biāo)設(shè)置在雷達(dá)P顯畫面無雜波或雜波少的位置，或通過調(diào)整有源信標(biāo)的接收靈敏度，使雷達(dá)觀察到的回波點(diǎn)跡均勻和穩(wěn)定，從而提高雷達(dá)標(biāo)定的精確性。該標(biāo)定方法成熟、操作簡(jiǎn)單，在艦載雷達(dá)標(biāo)定中應(yīng)用廣泛。③合作目標(biāo)加裝北斗（或GPS）標(biāo)定法。合作目標(biāo)加裝北斗或GPS標(biāo)定方法是一種通過飛機(jī)或艦船加裝差分北斗設(shè)備（或GPS設(shè)備）進(jìn)行標(biāo)定。將一個(gè)北斗天線或GPS天線放置在雷達(dá)天線處，另一個(gè)北斗天線或GPS天線放置在運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)或艦船上，實(shí)時(shí)記錄飛機(jī)或艦船運(yùn)動(dòng)的位置信息。標(biāo)定結(jié)束后，通過后處理軟件將飛機(jī)或艦船運(yùn)動(dòng)位置信息等效到相對(duì)于雷達(dá)天線的方位和距離信息，并作為標(biāo)定真值，對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。該標(biāo)定方法標(biāo)定精度較高，缺點(diǎn)主要是需要協(xié)調(diào)飛機(jī)或艦船等合作目標(biāo)，成本高、標(biāo)定周期長(zhǎng)。④ADS-B系統(tǒng)標(biāo)定法。ADS-B系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)廣播自己的位置、速度等信息，這些信息來自于機(jī)載全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS），位置精度較高，可以直接作為真值對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。雷達(dá)標(biāo)定時(shí)在錄取終端接入ADS-B地面站數(shù)據(jù)。通過雷達(dá)探測(cè)該航班航跡與ADS-B系統(tǒng)地面站接收該航班軌跡進(jìn)行比較，計(jì)算雷達(dá)方位和距離系統(tǒng)差，給雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。該標(biāo)定方法簡(jiǎn)單，對(duì)兩坐標(biāo)和三坐標(biāo)雷達(dá)都可以進(jìn)行標(biāo)定。⑤無人機(jī)標(biāo)定方法。無人機(jī)標(biāo)定法選擇加裝北斗設(shè)備或GPS設(shè)備的無人機(jī)，在雷達(dá)錄取終端接入時(shí)統(tǒng)設(shè)備，以便于和無人機(jī)北斗或GPS記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間同步。利用無人機(jī)上北斗或GPS數(shù)據(jù)和雷達(dá)天線處位置信息，測(cè)算出無人機(jī)相對(duì)于雷達(dá)天線的方位和距離信息，作為標(biāo)定真值。通過雷達(dá)跟蹤無人機(jī)航跡對(duì)真值進(jìn)行比對(duì)，對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。無人機(jī)標(biāo)定屬于動(dòng)態(tài)標(biāo)定，相比飛機(jī)和艦船加裝北斗設(shè)備或GPS設(shè)備標(biāo)定方法，無人機(jī)標(biāo)定更容易實(shí)施，不易受空中交通管制影響。該標(biāo)定方法主要受無人機(jī)體積小，加裝的北斗設(shè)備或GPS設(shè)備精度不高，以及無人機(jī)飛行距離短等影響。⑥艦上高精度傳感器標(biāo)定法。目前，艦船上都會(huì)列裝火控雷達(dá)、光電設(shè)備，通常情況下這兩種設(shè)備的距離精度和方位精度比警戒搜索雷達(dá)高。在應(yīng)急情況下，可以利用本艦的其他高精度傳感器對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定時(shí)，通過其他傳感器和雷達(dá)對(duì)海面同一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。如某艦艇實(shí)彈射擊前，雷達(dá)目指信息和其他傳感器上報(bào)的目指信息無法融合，發(fā)現(xiàn)雷達(dá)天線方位存在系統(tǒng)差，由于時(shí)間緊急，無法對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。在這種情況下通過雷達(dá)和火控雷達(dá)對(duì)海面同一個(gè)靜止目標(biāo)探測(cè)、比對(duì)，對(duì)雷達(dá)進(jìn)行零位修正。修正后，經(jīng)過多次驗(yàn)證，雷達(dá)上報(bào)的目指信息均能和其他傳感器融合。在隨后的實(shí)彈射擊中，武器系統(tǒng)利用雷達(dá)上報(bào)的目標(biāo)信息，成功擊中目標(biāo)。在演練結(jié)束后，對(duì)雷達(dá)進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定，雷達(dá)無系統(tǒng)差，精度滿足要求。因此，在無標(biāo)定條件或應(yīng)急情況下，可以利用本艦火控雷達(dá)、光電設(shè)備等高精度探測(cè)裝備對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定。該標(biāo)定方法在艦載雷達(dá)標(biāo)定中便于實(shí)施，容易操作。但是要考慮其他傳感器的精度準(zhǔn)確性以及艦艇搖擺帶來的誤差，且標(biāo)定時(shí)盡量選擇海況良好的區(qū)域和靜止穩(wěn)定的目標(biāo)。

2 需要注意的問題

在上述幾種標(biāo)定方法中，需要注意以下問題：①雷達(dá)一般具有多種工作模式，由于各種工作模式的脈沖數(shù)、脈沖寬度等處理方式不同，在各工作模式之間也會(huì)存在系統(tǒng)差，因此，需要先將雷達(dá)各工作模式之間的系統(tǒng)差消除。②動(dòng)態(tài)標(biāo)定時(shí)，選擇高采樣率的北斗設(shè)備或GPS設(shè)備，且雷達(dá)錄取目標(biāo)時(shí)間和北斗設(shè)備或GPS設(shè)備采集時(shí)間必須同步，才能對(duì)雷達(dá)精度進(jìn)行標(biāo)定。在設(shè)計(jì)航路時(shí)，還需要考慮航路捷徑、標(biāo)定距離段，以及是否受錨泊區(qū)影響等因素。③利用本艦上其他傳感器標(biāo)定時(shí)，由于傳感器和雷達(dá)天線的安裝位置不在同一位置，因此需要考慮各傳感器的安裝位置等效到雷達(dá)天線位置。盡量在碼頭或海浪較小的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定。

3 結(jié)束語

本文介紹了艦載雷達(dá)六種標(biāo)定方法，并分析了各標(biāo)定方法優(yōu)缺點(diǎn)以及在標(biāo)定過程中需要注意的問題。根據(jù)雷達(dá)的精度和數(shù)據(jù)率的不同，在考慮標(biāo)定的場(chǎng)地、時(shí)間、費(fèi)用等因素的基礎(chǔ)上，選擇合適的雷達(dá)標(biāo)定方法，既可以有效地對(duì)雷達(dá)進(jìn)行標(biāo)定，又能滿足雷達(dá)的精度要求。

參考文獻(xiàn)

[1] Merrill.Skolnik.雷達(dá)手冊(cè)[M].電子工業(yè)出版社，2008：110-112.

作者簡(jiǎn)介

苗建清（1982-），男;專業(yè)：通信工程，學(xué)歷：本科，職稱：工程師;現(xiàn)就職單位：南京長(zhǎng)江電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司，研究方向：雷達(dá)總體電訊設(shè)計(jì)。