CN103123393A

CN103123393A - 海面小目标反射体

Info

Publication number: CN103123393A
Application number: CN2013100324877A
Authority: CN
Inventors: 张杨; 唐德明; 曾浩; 罗军; 鲁飞舟; 李庶中; 许斌; 皇甫一江; 王喆; 汪洋; 李洁; 鉴福升; 李越强
Original assignee: SVA COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd; CHINESE PEOPLE'S LIBERATION ARMY 92232 TROOPS
Current assignee: SVA COMMUNICATION TECHNOLOGY Co Ltd; CHINESE PEOPLE'S LIBERATION ARMY 92232 TROOPS
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-05-29

Abstract

本发明涉及一种海面小目标反射体，所述的海面小目标反射体包括：依次固定于支撑杆部分的位于顶端的反射体部分、中部的浮力单元和底端垂体。所述的反射体部分为圆角板金属反射体。所述的反射体部分采用三个相同的圆形铝合金板正交布置而成。所述的反射体部分的圆形铝合金板的面积为1m²~10m²。所述的浮力单元为由内而外依次套设于支撑杆部分中部的泡沫圆环和聚乙烯塑料圆环。所述的底端垂体为铁砣。所述的反射体部分和底端垂体通过铅丝缠绕固定在支撑杆部分。所述的支撑杆部分由两根较短直杆通过铝圆环固定连接而成。所述的支撑杆部分位于水面上的总长度为1m~4m。本发明保持海面上仅有被测试目标从而增加了测试的准确性和可靠性，同时降低了试验的成本。

Description

海面小目标反射体

技术领域

本发明属于雷达导航技术领域，特别涉及一种用于雷达导航性能测试的海面小目标反射体。

背景技术

海面小目标反射体是对雷达等电子设备进行性能测试与技术评估的重要试验模型和测试手段，它能够在海上性能测试中有效的模拟真实海况下的小目标，对雷达的发射信号进行反馈，从而提供鉴定雷达设备性能的依据，在雷达的性能测试、鉴定以及雷达性能的后期改进研究中发挥重要的作用。

随着船用导航雷达技术的发展和革新，以及部队舰船航行的环境日益复杂化，这就要求导航雷达在各种环境下满足导航的需要，尤其在强雨雪杂波、海杂波下对小目标具有较强的探测能力。海面小目标有时会对舰船安全造成威胁，如不能及时发现其对舰船的偷袭，则无法保证舰船及人员安全。由此可见，雷达对小目标的探测性能是一项重要的性能指标，而在研发过程中对雷达此项性能的测试试验必须得到重视。而随着对雷达性能需求的不断提高，现有小目标探测性能的测试试验方法精度、效率和效果都需要改进和完善。

现有的试验方法是由相关人员乘坐小型船只，在规定的位置支撑试验用反射体，从而组成测试单元，随后由雷达发射信号到反射体，接到回波后在雷达显控终端上读取目标相应的位置参数，从而判断雷达的小目标检测性能。这种测试方法是一种耗费大量人力、物力的测试方法，并且测试效果并不是很理想。首先需要租借船只，并需要专人支撑反射体，这样一来，增大了被探测目标的面积，达不到“小目标”的效果；另一方面，测试时候需要发射大量的电磁波会对试验人员的身体有不良影响；最后，租借的船只体积偏小，对进行试验的人员有一定的安全隐患。

发明内容

本发明新的海面小目标反射体利用浮力的原理，省去了船只和操作人员等因素，改进了以往落后的测试方法，保持海面上仅有被测试目标从而增加了测试的准确性和可靠性，同时降低了试验的成本。

为实现上述发明目的，本发明提供的一种海面小目标反射体，其特征在于，所述的海面小目标反射体包括：依次固定于支撑杆部分的位于顶端的反射体部分、中部的浮力单元和底端垂体。

作为上述技术方案的一种改进，所述的反射体部分为圆角板金属反射体。所述的反射体部分采用三个相同的圆形铝合金板正交布置而成。所述的反射体部分的圆形铝合金板的面积为1m²~10m²。

作为上述技术方案的又一种改进，所述的浮力单元为由内而外依次套设于支撑杆部分中部的泡沫圆环和聚乙烯塑料圆环。所述的浮力单元采用发泡填充剂修补。

作为上述技术方案的再一种改进，所述的底端垂体为铁砣。所述的反射体部分和底端垂体通过铅丝缠绕固定在支撑杆部分。

作为上述技术方案的还一种改进，所述的支撑杆部分由两根较短直杆通过铝圆环固定连接而成。所述的支撑杆部分位于水面上的总长度为1m~4m。

本发明的优点在于，本发明涉及一种用于雷达导航性能测试的海面小目标反射体，该海面小目标反射体的结构分为4部分，分别是顶端反射体部分、支撑杆部分、浮力单元和底端垂体。所述的小目标反射体为圆角板金属反射体，材质选择为铝合金板，其优点为轻便，价格经济。且长期运用于海洋等水环境内，铝合金板耐磨、耐腐蚀的性能也符合试验要求。本发明新的小目标反射体利用浮力的原理，省去了船只和操作人员等因素，改进了以往落后的测试方法，保持海面上仅有被测试目标从而增加了测试的准确性和可靠性，同时降低了试验的成本。

附图说明

图1是本发明海面小目标反射体的装配结构示意图；

图1a是图1中第VI部分的放大示意图；

图1b是图1中第I部分的放大示意图；

图1c是图1中第III部分的放大示意图；

图2a是本发明海面小目标反射体在没有风浪的情况下的工作状态示意图；

图2b是本发明海面小目标反射体在有风浪的情况下的工作状态示意图。

附图标识

1、支撑杆 2、反射体部分 3、浮力单元

4、底端垂体 5、泡沫圆环 6、聚乙烯塑料圆环

7、双头螺栓 8、铅丝 9、铝圆环（半圆形铝板）

具体实施方式

为了更全面的理解本发明，并为了解本发明另外的目的和优点，现在结合相应附图和实施例对本发明进行详细地说明。

如图1所示，海面小目标反射体的结构分为4部分，分别是顶端反射体部分，支撑杆部分，浮力单元和底端垂体。

具体实现中，海面小目标反射体的结构如下表1：

表1

	10m²反射体	5m²反射体	1m²反射体
				圆盘	10m²x1件	5m²x1件	1m²x1件
板（上）	10m²x4件	5m²x4件	1m²x4件
				板（下）	10m²x4件	5m²x4件	1m²x4件
棒	900mmx1根	750mmx1根	600mmx1根
				连接板	8件	8件	8件

海面小目标反射体的设计目的是为了使其模拟航行期间海面真实的小目标，例如：小型渔船等。因此海面小目标反射体需要满足保持浮在海面上且在有一定范围内保持稳定状态和能够有效反射雷达发射的脉冲波。以上两个需求可以依据传统的浮力原理以及雷达无线电反射原理实现。

1）保持浮在海面上且在有一定范围内保持稳定状态

静止时，反射体受力情况如下：

如图2a所示，如没有风浪的情况下，小目标反射体受到浮力和重力的影响，在海面上保持稳定漂浮状态；如图2b所示，而有风浪的情况下，额外施加的力会使其发生歪斜，但一旦风浪减小，根据受力分析，底端垂体的重量会使得其最终会恢复稳定的漂浮状态。

实际验证

海上实际情况比理想情况水况下的情况复杂很多，经试验证实，本发明的海面小目标反射体在真实海况下具备保持稳定漂浮的能力，当一个海浪经过时，反射体受到从左向右水流影响略微倾斜到海浪接触反射体，最后海浪经过反射体，水流和风力对其影响逐渐减弱，使其恢复初始的平衡漂浮状态。通过实际验证我们可以确定小目标反射体不仅可以漂浮在海面上，并且虽然随着风浪会产生小范围来回摆动但最终都能恢复初始状态，符合雷达性能测试中所需的要求。

2）能够反射雷达发射的脉冲波

通常来讲，雷达通过发射无线电能量的脉冲，然后接受在发射方向由目标反射的该能量的一部分来探测发射方向上的物体。假设目标物体距离为R(m)，无线电的传播速度为S(m/us)，从发射到探测到回波的时间为T(s)，脉冲船舶的距离为D(m),那么：

\{\begin{matrix} D = S \times T \\ R = \frac{S \times T}{2} \\ R = \frac{300 \times T}{2} = 150 T \end{matrix}

反射面积

目标雷达的散射截面（RCS）是表征雷达目标对于照射电磁波散射能力的一个物理量，是了解雷达目标的最终、最基本的一个参数。先进的雷达技术也为目标特征测量提供了良好的手段。

试验用的小目标反射体为圆角板金属反射体，因此，RCS可参考圆板角反射器计算公式：

RCS = \frac{{15.6 b}^{4}}{λ^{2}}

其中：

根据实际测试需要以及国际标准，本发明的小目标反射体可设有三种不同的规格：10m²、5m²、1m²。

材质选择

小目标反射体的反射体部分材质选择为铝合金板，其优点为轻便，价格经济。且长期运用于海洋等水环境内，铝合金板耐磨、耐腐蚀的性能也符合试验要求。

经过多次证明，本发明的小目标反射体可以并已被XXXXXXXX采用用于测试以下雷达性能试验：最大距离实验，三级以上海况的目标可见能力以及强杂波下对目标的发现和检测能力，该海面小目标反射体符合雷达性能测试的基本需求。

具体的使用小目标反射体进行常规XXXX试验的过程为：

1.雷达最大发现距离实验

A．记录天气情况、风力情况、气温情况和相对湿度；

B．记录雷达工作状态，功能使用状态，如调谐、抗干扰、降噪等；

C．记录所使用小目标反射体的规格尺寸；

D．实验中慢航行，取目标为设定距离时记录雷达对目标的发现能力和情况；

E．整理数据。

2.小目标可见能力

A.记录天气情况、风力情况、气温情况和相对湿度；

B.记录雷达工作状态，功能使用状态，如调谐、抗干扰、降噪等；

C.记录所使用小目标反射体的规格尺寸；

D.取目标为设定距离时记录雷达对目标的发现情况；

E.统计雷达对小目标的发现概率；

F.整理数据。

实验结果表明，“雷达小目标发现能力测试”和“最大发现距离测试”试验皆可以采用海面小目标反射体作为试验对象。

本发明一实施例制作小目标反射体的材料清单：

序号	装配件	数量
			1	φ250的泡沫圆环内孔φ80	4
2	φ250聚乙烯塑料圆环	1
			3	φ250铝圆环	1
4	M8x200双头螺栓	2
			5	GB6170-86M8螺母	4
6	GB97.1φ8平垫	4
			7	GB93-87φ8弹垫	4
8	质量为8KG铁砣	1
			9	黄胶带	2卷
10	发泡填充剂	2瓶
			11	直竹竿2.5m到3m	1
12	铅丝	若干
			13	反射体1平米	1

其中，

1、铝圆环9，实际使用中可以由两个半圆环拼接组装，设于浮力单元下方，用来连接两根较短直杆以达到要求的长度；

2、“支撑杆1”就是图示的直竹竿，缠绕在直竹竿上下的铅丝8用于固定反射体2和下方的铁砣4，如图1a和1b所示；

3、发泡填充剂备用，浮力单元3由内而外依次套设于支撑杆1部分中部的泡沫圆环5和聚乙烯塑料圆环6，泡沫圆环5的固定件为一双头螺栓7，泡沫圆环6有时候会在使用时破损，可以用发泡填充剂修补，如图1c所示；

4、支撑杆1的长度在水面上：优选，等效反射面积为1m²的反射体支撑杆长度为1m，等效反射面积为5m²、10m²时候支撑杆长度为3.5m；水面下，无要求。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种海面小目标反射体，其特征在于，所述的海面小目标反射体包括：依次固定于支撑杆部分的位于顶端的反射体部分、中部的浮力单元和底端垂体。

2.根据权利要求1所述的海面小目标反射体，其特征在于，所述的反射体部分为圆角板金属反射体。

3.根据权利要求1或2所述的海面小目标反射体，其特征在于，所述的反射体部分采用三个相同的圆形铝合金板正交布置而成。

4.根据权利要求3所述的海面小目标反射体，其特征在于，所述的反射体部分的圆形铝合金板的面积为1m²~10m²。

5.根据权利要求1所述的海面小目标反射体，其特征在于，所述的浮力单元为由内而外依次套设于支撑杆部分中部的泡沫圆环和聚乙烯塑料圆环。

6.根据权利要求1所述的海面小目标反射体，其特征在于，所述的浮力单元采用发泡填充剂修补。

7.根据权利要求1所述的海面小目标反射体，其特征在于，所述的底端垂体为铁砣。

8.根据权利要求1或7所述的海面小目标反射体，其特征在于，所述的反射体部分和底端垂体通过铅丝缠绕固定在支撑杆部分。

9.根据权利要求1所述的海面小目标反射体，其特征在于，所述的支撑杆部分由两根较短直杆通过铝圆环固定连接而成。

10.根据权利要求1或9所述的海面小目标反射体，其特征在于，所述的支撑杆部分位于水面上的总长度为1m~4m。