一種雷達設備質量水平評價方法*

楊康峰，張新勛，皇甫流程

（1.空軍預警學院黃陂士官學校，武漢 430345；2.空軍預警學院，武漢 430019；3.空軍駐中電三十八所軍代室，合肥 230088）

一種雷達設備質量水平評價方法*

楊康峰1，張新勛2，皇甫流程3

（1.空軍預警學院黃陂士官學校，武漢 430345；2.空軍預警學院，武漢 430019；3.空軍駐中電三十八所軍代室，合肥 230088）

為了定量評價雷達設備的質量水平差異，對反映雷達設備質量的諸多特征進行分析，提出了質量評價因子的概念，建立了評價指標體系，給出了數(shù)學模型及算法，并通過實例驗證了該方法的科學性和有效性。該方法不僅可用于雷達設備的代別劃分，而且為雷達設備質量評價提供了一種新的思路和方法。

雷達設備，質量，評價，指標體系，質量評價因子

0 引言

雷達設備作為一種及時、準確、連續(xù)地獲取空中目標情報信息的傳感設備，其重要作用日益凸現(xiàn)。伴隨著科學技術的進步和軍事使命的提升，應用于雷達設備的技術水平越來越先進，體制和功能也日趨多樣。如何對這些數(shù)量大、型號多、特性各異的雷達設備的質量水平進行科學、合理的評價，已成為雷達裝備全系統(tǒng)全壽命管理工作亟待解決的關鍵問題之一。

關于雷達設備質量水平評價的研究鮮見公開報道，類似的研究就是雷達的劃代問題。文獻［1-2］中依據(jù)各時期典型雷達總體特征和分系統(tǒng)所用技術的不同，將雷達設備發(fā)展進程劃分為4代，不同代別的雷達設備其質量水平不同。這種“4代”劃分法主要以國外雷達設備的發(fā)展水平為依據(jù)，且僅以定性描述的方法列出了不同代別的基本特征。

針對我國雷達設備發(fā)展的具體情況，為了研究現(xiàn)行雷達設備質量水平的差異，以及代別劃分問題，基于科研項目的支撐，本文通過對近百種雷達設備的體制、應用技術、性能指標及其使用數(shù)據(jù)的分類及對比研究，建立了雷達設備質量水平評價指標體系。在此基礎上，提出了質量評價因子的概念，構建了基于AHP法的雷達設備質量評價因子算法模型，并通過實例驗證了模型的科學性和合理性。該方法可以定量地反映出不同型號雷達設備的質量水平差異大小，為雷達設備的質量評價及代別劃分提供了一種新的思路和方法。

1 質量水平評價指標體系

雷達設備是一個復雜系統(tǒng)，型號不同，其系統(tǒng)組成、技術水平、性能特點均有所不同。要客觀、合理地評價不同型號雷達設備的質量水平差異，必須制定一套科學、合理的評價指標體系。如何評價雷達設備質量水平的優(yōu)劣及其相關指標的選取，至今尚未見相關研究成果的公開報道。

現(xiàn)行雷達設備依據(jù)功能可分為天線、饋線、伺服、發(fā)射、接收、信號處理、數(shù)據(jù)處理、終端顯示、監(jiān)控、電源等若干個分系統(tǒng)。評價雷達設備的質量差異，除了雷達設備整體差異，還必須考慮各個分系統(tǒng)的具體差異。饋線、伺服、終端顯示、電源分系統(tǒng)，就目前在用的雷達設備來看，結構和技術差異不大，對最終雷達設備質量水平評價影響不大。另外，雷達設備的對抗能力也是衡量其質量水平的重要指標，對于雷達設備整體效能發(fā)揮具有重要影響。所以，雷達設備質量水平評價指標體系包括總體特征、天線特征、發(fā)射機特征、接收機特征、信號處理特征、數(shù)據(jù)處理特征、監(jiān)控系統(tǒng)特征和對抗能力共8個一級指標。

在一級指標下還需合理選取其下級指標，在進行質量水平評價時，按照層次關系對各層指標自下而上進行系統(tǒng)綜合，最終得到整機質量水平的綜合評價。綜合考慮評估體系復雜性、指標可操作性，應用參數(shù)效能法的思想，通過對近百種雷達設備質量特征的分類及對比分析，建立了兩級結構的雷達設備質量水平評價指標體系，如表1所示。

2 質量評價因子算法模型

多數(shù)雷達設備的質量特征是明顯的，依據(jù)表1所示的評價指標體系，在定性評估層面很容易將它們區(qū)分開來，但整機質量水平的定量化評價，還得借助數(shù)學方法來實現(xiàn)。本文提出“質量評價因子”的概念，用以表征不同型號雷達設備設計定型時其質量水平的高低。質量評價因子的分值越大，說明該型號雷達設備本身的質量水平越高，同理，分值越小，其質量水平越低。

基于雷達設備質量水平評價指標體系，借助AHP法（層次分析法）［3］，即可求得各型號雷達設備的質量評價因子，從而實現(xiàn)對各型號雷達設備的質量水平評價。關于層次分析法的相關著作很多，這里不再贅述。

雷達設備質量評價因子的計算模型為：

式（1）中，Qc為某型號雷達設備的質量評價因子，wi為評價指標體系中第i個一級指標的權值，wij為第i個一級指標中第j個二級指標的權值，Aij為該型號雷達設備第i個一級指標中第j個二級指標的對應取值。

評價指標體系中兩級指標的權值分配，本文采用層次分析法［4-5］加擬優(yōu)一致判斷矩陣算法［6］來確定，表1中已給出了一種權值分配的示例，具體計算過程從略。對于評價指標體系中各個二級指標的取值，遵循操作簡便、定量分析的原則，采取量化分類加專家打分的方法來給定其取值范圍。在這里以“總體特征”指標為例進行說明，如下頁表2所示，其他指標處理方法類似，在此不再贅述。

3 實例分析

采集3種不同型號雷達設備的相關信息，按照上述評價指標體系和計算模型，計算其質量評價因子。

雷達1：非相參兩坐標雷達，MTBF≥120 h，MT-TR≤0.5 h；雙饋源反射面固定雙波束天線，副瓣電平≤-30 dB；單級振蕩式磁控管發(fā)射機，固定載頻矩形發(fā)射波形；模擬式正交雙通道接收機，噪聲系數(shù)≤3 dB；AMTD技術，雜波中可見度≥30 dB；自動錄取能力＞100批，具有航跡跟蹤、半自動組網(wǎng)能力；故障代碼指示，電壓、電流等參數(shù)檢測；采用MTD、多普勒濾波器組、CFAR處理。

雷達2：全相參兩坐標雷達，MTBF≥600 h，MTTR≤0.5 h；雙頻段背靠背平面陣列天線，副瓣電平≤-22 dB；全固態(tài)放大鏈發(fā)射機，線性/非線性調頻、長短脈沖發(fā)射波形；二次變頻超外差式接收機，噪聲系數(shù)≤2.5 dB；數(shù)字脈壓、MTD技術，雜波中可見度≥40 dB；全自動錄取256批/10 s，點跡航跡、自動跟蹤、具備入網(wǎng)能力；整機一體化BITE，故障檢測率≥95%；自適應頻率捷變、恒虛警電路，副瓣對消和副瓣匿影。

雷達3：全相參兩坐標雷達，MTBF≥500 h，MTTR≤0.5 h；36饋源固定單波束發(fā)射面天線，副瓣電平≤-30 dB；主振放大式全固態(tài)發(fā)射機，線性調頻長短脈沖發(fā)射波形；3次變頻超外差式相參接收機，噪聲系數(shù)≤2.5 dB；自適應DMTI、快慢門限恒虛警、雜波圖，雜波中可見度＞35 dB；自動錄取400批/10秒，4站情報綜合；各分系統(tǒng)BITE，CAN總線；頻率波形捷變、自適應門限恒虛警、雜波圖、干擾分析與頻率控制。

從質量評價因子數(shù)值來看，雷達1＜雷達3＜雷達2，并且雷達2和雷達3的質量水平很接近，對照雷達相關信息描述，可以看出這個結果比較客觀地反映出了上述3型雷達設備其本身質量水平的差異大小。如要根據(jù)質量水平對多部雷達設備進行代別劃分，可先依據(jù)上述模型計算出所有雷達設備的質量評價因子，然后按照質量評價因子數(shù)值分布情況，根據(jù)需要將其劃分為若干個代別。

4 結束語

質量水平評價是雷達裝備精細化、科學化管理的一項重要內(nèi)容，而雷達設備型號繁多、結構復雜、特性各異，反映質量水平的特征很多，各項特征相互聯(lián)系又相互制約。本文通過對反映雷達設備質量水平的眾多表現(xiàn)特征進行分析權衡，建立了雷達設備質量水平評價指標體系。為了實現(xiàn)雷達設備質量水平從定性評估到定量評估的轉變，提出了質量評價因子的概念。遵循操作簡便、定量考核的原則，對評價指標體系中各二級指標的取值范圍進行了量化分類。基于建立的指標體系，采用層次分析法，給出了具體算法模型。最后通過實例驗證了該方法的科學性、合理性和可操作性，為雷達設備質量評價提供了一種新的思路和方法。

［1］屠國綸，王軍，米慈中.對空情報雷達的代別劃分［C］//第8屆全國雷達學術年會論文集，2002.

［2］酈能敬，王被德，沈齊，等.對空情報雷達總體論證-理論與實踐［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2008.

［3］許樹伯.實用決策方法——層次分析法原理［M］.天津：天津大學出版社，1988.

［4］鎮(zhèn)常青.多目標決策中的權重調查確定方法［J］.系統(tǒng)工程理論與實踐，1987，17（2）:16-24.

［5］洪志國，李焱，范植華，等.層次分析法中高階平均隨機一致性指標（RI）的計算［J］.計算機工程與應用，2002，12: 45-47.

［6］王英明，徐南容.群體判斷矩陣及權向量的最優(yōu)傳遞矩陣求法［J］.系統(tǒng)工程理論與實踐，1991，21（4）:70－74.

An New Quality Level Evaluation Method of Radar Equipment

YANG Kang-feng1，ZHANG Xin-xun2，HUANGFU Liu-cheng3
（1.Huangpi NCO School，Air Force Early Warning Academy，Wuhan 430345，China；2.Air Force Early Warning Academy，Wuhan 430019，China；3.Airforce Military Representative Office in 38th Institute，Hefei 230088，China）

In order to quantitation evaluate the quality level difference of radar equipments，in this paper many factors of reflect equipment quality are analysised.To put forword the concept of quality evaluation factor，set up/establishes the evaluation index system，the mathematical model and algorithm are given，and proved this method scientific and effective by an example.This method not only can be used to generation divided，also provide an new thinking and method for quality evaluation.

radar equipment，quality，quality evaluation factor，evaluation index system

TN95

A

1002-0640（2015）10-0053-03

2014-09-05

2014-10-27

軍內(nèi)科研基金資助項目（KJ2012187）

楊康峰（1981- ），男，陜西寶雞人，本科。研究方向：雷達裝備管理與保障。