通用雷达信标机在船舶雷达标校上的应用

刘晓婧　陈进

摘 要：由于无源雷达标校技术的局限性，有源雷达标校技术逐渐成为雷达标校的主流手段。本文主要介绍了通用雷达信标机的工作原理，对其在船舶上的使用方法、操作流程和数据处理等进行了探讨分析，阐述了通用雷达信标机在使用中的优越性及可靠性。

关键词：通用雷达信标机；雷达标校；有源

中图分类号：TN959.71 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）07-0038-01

1 引言

雷达标校是校准雷达方位、距离等指标的一项重要工作，其目的是要求全船各系统具有一个统一的的基准，以保证各系统探测、跟踪目标的一致性。

传统的无源雷达标校方法因为无源雷达标的损坏或废弃而难以进行，采用通用雷达信标机进行有源雷达标校的方法应运而生。

2 通用雷达信标机工作原理

通用雷达信标机通过天线接收来自被标校雷达的发射脉冲信号，对接收到的信号进行延时和变频，模拟被标校雷达的回波信号，供雷达标校使用。

2.1 目标时延的生成

根据通用雷达信标机相对于被标校雷达的距离，确定回波信号相对于被标校雷达发射脉冲的时延值，模拟对应于不同时延值的目标回波，如图1所示。

2.2 目标多普勒频移模拟

根据目标相对雷达的径向运动速度计算出目标回波的多普勒频移fd，通用雷达信标机将中频脉冲信号Fi经过二次调频最终得到模拟的目标回波频率值Fi+fd，如图2所示。

经延时和多普勒频移调制的中频脉冲信号可逼真地模拟目标回波信号。

3 通用雷达信标机标校方案

3.1 标校方法

通用雷达信标机架设在距本船500米外的开阔区域（见图3）。

将差分GPS的两个天线分别架设在通用雷达信标机处和船上参考点位置，利用GPS数据，计算出两个GPS天线间的距离和方位。

根据本船的航向，以及船上参考点与被标校雷达的距离（见图3），通过解算三角形，计算出通用雷达信标机到被标校雷达的方位和距离真值。

被标校雷达与通用雷达信标机进行对接，被标校雷达将探测到的方位和距离值与计算出的方位和距离真值进行比较，如果偏差值在被标校雷达误差指标要求范围内，则该雷达无需进行校准；如果偏差值超出范围，则对雷达进行校准后再进行比较，直到被标校雷达满足要求。

3.2 操作流程

（1）按图3所示架设差分GPS和通用雷达信标机；（2）被标校雷达开机搜索通用雷达信标机，通用雷达信标机模拟雷达回波信号；（3）被标校雷达录数约二十分钟；（4）通过解算图3所示三角形，计算出通用雷达信标机到被标校雷达的方位和距离真值；（5）将每一对应时间点的目标方位、距离测量值与真值进行比对并求取误差值及均值误差；（6）若解算出的均值误差在雷达指标要求范围内，则被标校雷达无需进行校准，标校工作完成；若解算出的均值误差超出范围，则对被标校雷达进行校准后重复上述（2）～（5）项步骤直至均值误差满足雷达指标要求。

3.3 数据处理

假设某被标校雷达的方位误差指标要求为±1°，距离误差指标要求为±1m，将测量数据和真值数据填入表1，如表1所示。

其中均值误差的计算公式如下：

Xi、Yi-第i次探测的测量值和真值。

对比方位均值误差μ与误差指标要求±1°，距离均值误差μ与误差指标要求±1m，判断被标校雷达方位和距离误差指标是否满足要求。

4 通用雷达信标机的优越性

（1）通用雷达信标机对场地要求不高，只要周围有楼房、山头等可放置通用雷达信标机，并保证被标校雷达与通用雷达信标机之间无遮挡即可。（2）通用雷达信标机携带方便、可维护性强。（3）通用雷达信标机采用应答回波的方式，可在大量的杂波中被轻易的分辨出来，从而实现高质量的雷達标校。（4）随着有源雷达标校技术的不断发展，现在可以实现车载、船舶有源标校，大大提高了有源雷达标校的可操作性。

5 结语

通用雷达信标机的应用摆脱了传统无源雷达标校的局限性，大大提高了工作效率。随着应用技术的不断提高，采用通用雷达信标机进行的有源雷达标校方法也在实践中逐步完善，可靠性逐步增强，应用也将更加广泛。