二次雷达探测性能和数据质量评估方法余飞侠王志鸿摘要：二次雷达探测性能和数据质量性能参数分析采用计算机软件对雷达输出的目标报告数据进行统计分析，以对雷达的性能进行评估。文中介绍了各性能参数的含义、测试步骤和分析方法。关键词：二次雷达，性能评估，数据质量，测试方法：TP311文献标识码：A：1009-3044（2018）31-0253-031引言近年来，航班流量呈现井喷式增长，高速发展的民航业对空管系统提出了更高要求。单脉冲二次监视雷达由于探测距离远、测量精度高、获取信息多等优点，成为空中交通管制首要的监视数据源。二次雷达的探测性能和数据质量是包括管制员在内的空管保障人员关心的重点，雷达探测性能下降将缩小空域管制的雷达管制间隔，对空域的利用率有极大的影响;雷达数据质量是技术保障人员必须关心的重要技术参数，将影响空管自动化的正常运行。在实际技术保障中，对雷达的探测性能和数据质量等性能参数进行在线测试分析，是提供连续可靠的监视服务的关键。2探测性能和数据质量简介2.1探测性能雷达的探测性能是雷达最基本的和最重要的要求，雷达应能探测到覆盖范围的所有目标并及时上报管制中心。二次监视雷达系统主要向管制中心提供以下信息：飞机位置（距离、方位）、飞机高度（模式C代码）、飞机识别（或模式A代码）、飞机垂直位置、特殊A代码指示、地速、航迹状态（一次航迹、二次航迹、融合航迹或外推航迹）等。其中，飞机距离、方位、高度、飞机识别（或模式A代码）是关键的监视数据。通常使用目标位置探测概率、代码有效性和虚假目标率等性能参数来表示二次雷达的探测性能。目标位置探测概率用来表示雷达对目标的捕获和位置检测性能。探测概率是指天线每转一圈，目标上报位置数据的概率。探测概率是指目标报告数和期望目标报告数之间的比率，期望目标报告数由测试方法确定。代码检测性能由总模式A代码检测概率和总模式C代码检测概率表示。模式A或模式C代码检测概率是指具有正确模式A或模式C代码数据的目标报告数和期望目标报告数（即用于计算目标位置探测能力的目标报告数）之比。虚假目标报告性能指标由总虚假目标报告率决定。虚假目标报告率是指虚假目标报告数和已探测到的目标报告数之比。由于同步干扰、异步干扰、二次环绕应答产生的目标报告都是虚假目标报告。需要特别指出的是，一次监视雷达使用平均每个扫描虚假目标数来表示虚假目标报告性能，二次监视雷达使用总虚假目标报告率表示虚假目标报告性能。2.2数据质量雷达数据质量是构建安全、高效空管系统的基本保障。通常使用目标位置精度、误码率和分辨力等性能参数来表示雷达数据的质量。目标位置精度是指雷达上报的目标位置和目标被检测到时的真实位置之间的误差，使用系统误差、随机误差和跳变率三类位置误差项来表示。其中，系统误差包括距离偏差、方位偏差和时间偏差。偏差誤差是固定值，距离和方位偏差是相对于平均随机误差的相对值，时间偏差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。随机误差是标准差，包括距离误差标准差和方位误差标准差。跳变是指目标报告位置与参考位置的方位差大于1°、距离差大于700米。误码率是模式A或模式C代码数据有效却不正确的目标报告数和期望目标报告数（即用于计算目标位置探测能力的目标报告数）之比。分辨力是雷达区分两架相邻飞机并产生正确目标报告的能力，二次雷达使目标位置探测概率和代码有效性来表示分辨力性能，目标的相对位置区域划分如图1所示。当两架飞机的距离差小于2海里、方位差小于2倍的3dB波束宽度，二次雷达的3dB波束宽度一般不大于2.45°，此处取2.45°。3性能参数测试步骤和分析方法3.1测试步骤二次雷达性能测试分析是对雷达输出的目标数据进行解析和统计，分析过程一般是由计算机完成的。整个测试分析过程分为测试准备、数据收集和数据分析3个阶段。3.1.1测试准备在测试准备阶段，进行雷达准备和环境测试工作。首先，明确数据收集时雷达的工作状态和主要系统参数（天线转速、询问策略、询问重复频率、接收[本文来自于wwzz-news]机灵敏度、录取器工作参数/状态等），确保在各性能参数测试分析之前，雷达的初始运行状态...