前言

本文件按照《GB/T1.1-2020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。

本文件由中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)提出并歸口。

本文件起草單位：蘇州瑞地測(cè)控技術(shù)有限公司、大聯(lián)大商貿(mào)有限公司、北京凌波微步信息技術(shù)有限公司、無(wú)錫威孚高科技集團(tuán)股份有限公司、納瓦電子(上海)有限公司、工業(yè)和信息化部電子第五研究所、威凱檢測(cè)技術(shù)有限公司、四川紫荊花開(kāi)智能網(wǎng)聯(lián)汽車科技有限公司、中汽研(天津)汽車工程研究院有限公司、蘇州市高鐵新城人工智能運(yùn)營(yíng)服務(wù)有限公司、清華大學(xué)蘇州汽車研究院、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)認(rèn)證技術(shù)研究中心有限公司、國(guó)汽(北京)智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究院有限公司、北汽福田汽車股份有限公司、華域汽車系統(tǒng)股份有限公司、紐勵(lì)科技(上海)有限公司、江蘇智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心有限公司。

本文件主要起草人：鄭凱、林俊宏、于勝民、屈操、李建林、鄧俊泳、陳勇、胡靜、劉興亮、胡堅(jiān)耀、王佳利、方云青、相剛亮、劉啟慶、褚文博、賈瑞亞、吳光智、姚英豪、李韜、徐沖、杜磊、方達(dá)龍、李曉強(qiáng)、廉毅、張慧、周景巖、孫志偉、高健軍、王誠(chéng)俊、朱欣恩、季中豪、劉世東、田超、王雷、劉力、曾勇、魏晶、王玉。

1  范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車載毫米波雷達(dá)測(cè)試的測(cè)試條件、性能測(cè)試、發(fā)射機(jī)測(cè)試和電氣特性測(cè)試。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于車載毫米波雷達(dá)測(cè)試，其它行業(yè)的毫米波雷達(dá)測(cè)試也可以參考使用。

2  規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T3784電工術(shù)語(yǔ)雷達(dá)

ISO 16331-1光學(xué)和光學(xué)儀器測(cè)量和制造儀器的實(shí)驗(yàn)室程序第1部分：手持激光測(cè)距儀的性能(Optics and optical instruments-Laboratory procedures for testing surveying and construction instruments-Part1：Performanceofhandheldlaserdistancemeters)

3  術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1  毫米波雷達(dá)millimeter wave radar module

通過(guò)毫米波信號(hào)的發(fā)送接收，可以完成目標(biāo)的距離、角度、速度等探測(cè)的雷達(dá)。

3.2  探測(cè)率detection rate

雷達(dá)正確探測(cè)目標(biāo)的比例，即毫米波雷達(dá)正確探測(cè)目標(biāo)次數(shù)與總探測(cè)目標(biāo)次數(shù)的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示。

3.3  虛警率false alarm rate

雷達(dá)將實(shí)際不存在目標(biāo)探測(cè)為一個(gè)存在目標(biāo)的比例，即毫米波雷達(dá)的虛假目標(biāo)探測(cè)次數(shù)與總探測(cè)

目標(biāo)次數(shù)的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示。

3.4  漏檢率miss detection rate

雷達(dá)未能探測(cè)到正確目標(biāo)的比例，即毫米波雷達(dá)未探測(cè)到正確目標(biāo)次數(shù)與總探測(cè)目標(biāo)次數(shù)的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示。

3.5  探測(cè)范圍detection coverage

在規(guī)定條件下，雷達(dá)能夠探測(cè)目標(biāo)并測(cè)量目標(biāo)坐標(biāo)的空間范圍。

[來(lái)源：GB/T3784一2009，2.2.1.1]

3.6  速度范圍range of velocity

雷達(dá)能夠有效探測(cè)目標(biāo)的速度范圍。

3.7  近場(chǎng)nearfield

近場(chǎng)指天線附近的區(qū)域。天線四周半徑dFF范圍以內(nèi)被稱為近場(chǎng)。dFF為近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的邊界， 見(jiàn)式(1)。

……………………………………（1）

式中：

dFF  ——分界距離：

d1    ——毫米波雷達(dá)天線口徑；

d2    ——測(cè)試設(shè)備天線口徑；

λ    ——測(cè)試頻率的波長(zhǎng)。

3.8  遠(yuǎn)場(chǎng)farfield

遠(yuǎn)場(chǎng)指遠(yuǎn)離天線的區(qū)域。天線四周半徑dFr范圍以外被稱為遠(yuǎn)場(chǎng)。

3.9  帶外雜散out-of-band spurious

信號(hào)泄露至帶寬外的功率。

3.10  距離測(cè)量精度range measurement accuracy

單目標(biāo)的距離變化時(shí)，雷達(dá)可探測(cè)的最小絕對(duì)變化距離值。

3.11  距離誤差range error

雷達(dá)測(cè)量目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)距離的測(cè)量值與其真值之差的統(tǒng)計(jì)值，通常用均方根表示。

3.12  角度測(cè)量精度angle measurement accuracy

單目標(biāo)的角度變化時(shí)，雷達(dá)可探測(cè)的最小絕對(duì)變化角度值。

3.13  角度誤差angle error

雷達(dá)測(cè)量目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)角度的測(cè)量值與其真值之差的統(tǒng)計(jì)值，通常用均方根表示。

3.14  速度測(cè)量精度velocity measurement accuracy

單目標(biāo)的速度變化時(shí)，雷達(dá)可探測(cè)的最小絕對(duì)變化速度值。

3.15  速度誤差velocity error

雷達(dá)測(cè)量目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)速度的測(cè)量值與其真值之差的統(tǒng)計(jì)值，通常用均方根表示。

3.16  距離分辨力range resolution

在規(guī)定條件下，雷達(dá)能區(qū)分同一方位角鄰近兩個(gè)目標(biāo)的最小距離間隔。

[來(lái)源：GB/T3784-2009，2.2.2.6，有修改]

3.17  角度分辨力angle separation

在規(guī)定條件下，雷達(dá)能區(qū)分左右鄰近(目標(biāo)與雷達(dá)距離相等的圓弧)兩個(gè)目標(biāo)的最小角度間隔。

[來(lái)源：GB/T3784-2009，2.2.2.6，有修改]

3.18  標(biāo)定基準(zhǔn)系統(tǒng)verification system

標(biāo)定基準(zhǔn)系統(tǒng)是指用于標(biāo)定目標(biāo)與被測(cè)雷達(dá)之間的距離、角度和速度的系統(tǒng)。

4  測(cè)試條件

4.1  測(cè)試環(huán)境

測(cè)試的環(huán)境溫度及濕度應(yīng)滿足下述范圍：

a) 溫度：-40℃~+55℃；

b) 相對(duì)濕度：20%~75%；

c) 電磁兼容：具有電磁兼容性，測(cè)試設(shè)備泄漏的電磁能量應(yīng)在產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的范圍。

4.2  電源

測(cè)試的直流電源應(yīng)滿足下述范圍：

a)電壓：6V~32V；

b)電流：不小于1A；

c)功率：不小于20w。

4.3  測(cè)試目標(biāo)

4.3.1  通常不同的測(cè)試要求適配不同的測(cè)試目標(biāo)，測(cè)試目標(biāo)分類如下：

a) 雷達(dá)散射截面(RCS) 為5dbsm的球反射器， 見(jiàn)附錄A；

b) RCS為5dbsm的雷達(dá)目標(biāo)模擬器。

4.3.2  根據(jù)雷達(dá)目標(biāo)模擬器和實(shí)際場(chǎng)地的限制將測(cè)試場(chǎng)地劃分為不同區(qū)域，見(jiàn)圖1。

說(shuō)明：

l1——雷達(dá)目標(biāo)模擬器的最小模擬距離；

l2——實(shí)際場(chǎng)地的最大距離。

圖1  測(cè)試場(chǎng)地區(qū)域劃分

4.3.3  測(cè)試環(huán)境和目標(biāo)的選取如下：

a) 當(dāng)目標(biāo)與雷達(dá)距離小于l1時(shí)，目標(biāo)選擇球反射器；

b) 當(dāng)目標(biāo)與雷達(dá)距離大于l2時(shí)，目標(biāo)選擇雷達(dá)目標(biāo)模擬器；

c) 當(dāng)目標(biāo)與雷達(dá)距離位于l1、l2之間時(shí)，目標(biāo)根據(jù)實(shí)際測(cè)試要求選擇。

4.3.4  測(cè)試區(qū)域范圍應(yīng)大于待測(cè)雷達(dá)的探測(cè)范圍。

4.3.5  標(biāo)定基準(zhǔn)系統(tǒng)誤差應(yīng)優(yōu)于被測(cè)雷達(dá)預(yù)期誤差的20%。

[來(lái)源：ISO 16331-1-2017， 6.2.2.4]

5  性能測(cè)試

5.1  探測(cè)范圍

5.1.1  測(cè)試要求

探測(cè)范圍測(cè)試要求如下：

a) 目標(biāo)距離范圍為0m~400m，速度范圍為徑向逼近雷達(dá)100m/s至徑向遠(yuǎn)離雷達(dá)100m/s，角度范圍為-90°~90°；

b) 待測(cè)雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)率應(yīng)滿足其產(chǎn)品規(guī)范，若無(wú)明確產(chǎn)品規(guī)范，則需在測(cè)試要求中明確所采用的探測(cè)率。

5.1.2  測(cè)試方法

探測(cè)范圍測(cè)試方法如下：

a) 目標(biāo)區(qū)域的角度范圍為1.2A~1.2A*，A為產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的待測(cè)雷達(dá)的最小探測(cè)角度，A*為產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的待測(cè)雷達(dá)的最大探測(cè)角度，目標(biāo)區(qū)域的距離范圍為0.8Rθ~1.2Rθ，Rθ為產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的待測(cè)雷達(dá)在角度θ時(shí)的最大探測(cè)距離。

b) 在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，確定目標(biāo)與雷達(dá)間的角度θ，確定目標(biāo)在角度θ時(shí)的距離范圍，目標(biāo)在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)徑向遠(yuǎn)離雷達(dá)，目標(biāo)每隔0.1m，保持該狀態(tài)3s，等待雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)，直至找到角度θ下雷達(dá)的最大探測(cè)距離，在目標(biāo)區(qū)域的角度范圍中的每一度都重復(fù)上述步驟。

c) 最終每個(gè)角度的最大距離圍成的一片封閉區(qū)域即為雷達(dá)的探測(cè)范圍。

5.2  探測(cè)速度范圍

5.2.1  測(cè)試要求

探測(cè)速度范圍測(cè)試要求如下：

a) 目標(biāo)距離范圍為0m~400m，速度范圍為徑向逼近雷達(dá)100m/s至徑向遠(yuǎn)離雷達(dá)100m/s，角度范圍為-90°~90°；

b) 待測(cè)雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)率應(yīng)滿足其產(chǎn)品規(guī)范。

5.2.2  測(cè)試方法

探測(cè)速度按照以下方法進(jìn)行測(cè)試：

a) 目標(biāo)固定于待測(cè)雷達(dá)法線方向并且位于待測(cè)雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)，待測(cè)雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)中心，目標(biāo)在徑向遠(yuǎn)離雷達(dá)方向的速度從零逐漸增大，速度每增大1m/s，保持該狀態(tài)3s，等待雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)，直至確定待測(cè)雷達(dá)的目標(biāo)徑向遠(yuǎn)離速度并記錄；

b) 目標(biāo)在徑向逼近雷達(dá)方向的速度從零逐漸增大，速度每增大1m/s，保持該狀態(tài)3s，等待雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)，直至確定待測(cè)雷達(dá)的目標(biāo)徑向逼近速度并記錄；

c) 最終記錄的徑向逼近速度至徑向遠(yuǎn)離速度即待測(cè)雷達(dá)探測(cè)速度范圍。

5.3  多目標(biāo)分辨能力

5.3.1  測(cè)試要求

多目標(biāo)分辨能力的測(cè)試要求如下：

a) 目標(biāo)距離范圍為0m~400m，速度范圍為徑向逼近雷達(dá)100m/s至徑向遠(yuǎn)離雷達(dá)100m/s，角度范圍為-90°~90°；

b)待測(cè)雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)率應(yīng)滿足其產(chǎn)品規(guī)范。

5.3.2  測(cè)試方法

5.3.2.1  距離分辨力測(cè)試方法

目標(biāo)A和目標(biāo)Ｂ的RCS值相同， 目標(biāo)A、目標(biāo)B位于待測(cè)雷達(dá)的相同徑向角度方向上， 目標(biāo)A與待測(cè)雷達(dá)位于同一水平面，目標(biāo)B高于此水平面1m，目標(biāo)Ａ與待測(cè)雷達(dá)相距l(xiāng)3，目標(biāo)A位于待測(cè)雷達(dá)和目標(biāo)Ｂ之間，目標(biāo)A與目標(biāo)B之間的水平間距為1.2Rs，Rs為待測(cè)雷達(dá)產(chǎn)品規(guī)范中的距離分辨力值，具體測(cè)試場(chǎng)景如圖2所示。

距離分辨力分為以下兩種工況進(jìn)行測(cè)試：

a) l3=30m；

b) l3=80m。

不斷縮小目標(biāo)A、B之間的水平距離，使待測(cè)雷達(dá)能同時(shí)探測(cè)到目標(biāo)A和目標(biāo)B，最終記錄的最小間距即為待測(cè)雷達(dá)在該l3距離下的距離分辨力。

說(shuō)明：

l4  ——目標(biāo)A與目標(biāo)B之間的水平間距；

H  ——目標(biāo)B的高度1m。

圖2  距離分辨力

5.3.2.2  角度分辨力測(cè)試方法

角度分辨力分為以下三種工況進(jìn)行測(cè)試：

a) C點(diǎn)距待測(cè)雷達(dá)30m，且位于待測(cè)雷達(dá)法線方向，見(jiàn)圖3所示；

b) C點(diǎn)距待測(cè)雷達(dá)30m， 且與待測(cè)雷達(dá)間的角度為0.5θmax(θmax為待測(cè)雷達(dá)的最大探測(cè)角度) ，見(jiàn)圖4所示；

c) C點(diǎn)距待測(cè)雷達(dá)30m， 且與待測(cè)雷達(dá)間的角度為0.5θmin(θmi為待測(cè)雷達(dá)的最小探測(cè)角度) ，見(jiàn)圖5所示。

目標(biāo)A和目標(biāo)B的RCS值相同， 分別位于點(diǎn)C的兩側(cè)， 目標(biāo)A和目標(biāo)Ｂ距待測(cè)雷達(dá)都為30m，具體測(cè)試場(chǎng)景如圖3、圖4、圖5所示。以待測(cè)雷達(dá)為圓心，30m為半徑作弧，目標(biāo)A和目標(biāo)B在該弧線上運(yùn)動(dòng)，但始終在Ｃ點(diǎn)兩側(cè)，不斷調(diào)整目標(biāo)A和目標(biāo)B間的夾角，使待測(cè)雷達(dá)能同時(shí)探測(cè)到目標(biāo)A和目標(biāo)B，最終記錄的最小夾角即為待測(cè)雷達(dá)的在該C點(diǎn)角度下的角度分辨力。

說(shuō)明：

l1  ——點(diǎn)C與雷達(dá)間的距離30m；

θ1 ——目標(biāo)A與目標(biāo)B之間的角度，單位為度(°)。

圖3  角度分辨力工況一

說(shuō)明：

l1  ——點(diǎn)C與雷達(dá)間的距離30m；

θ1 ——目標(biāo)A與目標(biāo)B之間的角度，單位為度(°)。

θ2 ——點(diǎn)C與雷達(dá)之間的角度0.5θmax。

圖4  角度分辨力工況二

說(shuō)明：

l1  ——點(diǎn)C與雷達(dá)間的距離30m；

θ1 ——目標(biāo)A與目標(biāo)B之間的角度，單位為度(°)；

θ2 ——點(diǎn)C與雷達(dá)之間的角度0.5θmin。

圖5  角度分辨力工況三

5.4  測(cè)量精度和誤差

5.4.1  測(cè)試要求

測(cè)量精度和誤差測(cè)試要求如下：

a) 目標(biāo)距離范圍為0m~400m，速度范圍為徑向逼近雷達(dá)100m/s至徑向遠(yuǎn)離雷達(dá)100m/s，角度范圍為-90°~90°；

b) 待測(cè)雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)率應(yīng)滿足其產(chǎn)品規(guī)范。

5.4.2  測(cè)試方法

5.4.2.1  距離測(cè)量精度測(cè)試方法

在待測(cè)雷達(dá)法線方向放置一個(gè)目標(biāo)，確保目標(biāo)距離在待測(cè)雷達(dá)測(cè)距范圍內(nèi)，待測(cè)雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)中心，

目標(biāo)沿待測(cè)雷達(dá)法線方向移動(dòng)，每次移動(dòng)1m，目標(biāo)移動(dòng)10次。如圖6所示。待測(cè)雷達(dá)每次探測(cè)距離值為Di，目標(biāo)未移動(dòng)時(shí)的初始探測(cè)距離為D0，目標(biāo)第一次移動(dòng)后的探測(cè)距離為D1，目標(biāo)第二次移動(dòng)后的探測(cè)距離為D2， 以此類推， 目標(biāo)第十次移動(dòng)后的探測(cè)距離為D10， 待測(cè)雷達(dá)的距離測(cè)量精度見(jiàn)式(2) 。

式中：

△di ——目標(biāo)移動(dòng)距離差，△di=i；

△Di ——待測(cè)雷達(dá)探測(cè)距離差， △Di=Di-D0；

Rs   ——待測(cè)雷達(dá)的距離測(cè)量精度。

說(shuō)明：

l1   ——目標(biāo)移動(dòng)距離1m

D0 ——目標(biāo)未移動(dòng)時(shí)的初始探測(cè)距離，單位為米(m)；

D1 ——目標(biāo)第一次移動(dòng)后的探測(cè)距離，單位為米(m)；

D2 ——目標(biāo)第二次移動(dòng)后的探測(cè)距離，單位為米(m)；

D3 ——目標(biāo)第三次移動(dòng)后的探測(cè)距離，單位為米(m)；

D4 ——目標(biāo)第四次移動(dòng)后的探測(cè)距離，單位為米(m)。

圖6  距離測(cè)量精度

5.4.2.2  距離誤差測(cè)試方法

在待測(cè)雷達(dá)法線方向上選取P1至P10十個(gè)點(diǎn)放置目標(biāo)，如圖7所示，待測(cè)雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)的中心，十點(diǎn)逐一測(cè)距。選取點(diǎn)與待測(cè)雷達(dá)間的距離參考表1。

圖7  距離誤差

表1  足距離選取點(diǎn)

待測(cè)雷達(dá)距離誤差計(jì)算方法見(jiàn)公式(3)。

式中：

Re   ——距離誤差；

Ri    ——目標(biāo)至待測(cè)雷達(dá)的距離；

Ri﹡ ——待測(cè)雷達(dá)的距離探測(cè)值。

5.4.2.3  角度測(cè)量精度測(cè)試方法

5.4.2.3.1  目標(biāo)移動(dòng)法

以待測(cè)雷達(dá)為原點(diǎn)，待測(cè)雷達(dá)正向法線左側(cè)角度為負(fù)，正向法線右側(cè)角度為正，建立坐標(biāo)系。在待測(cè)雷達(dá)法線方向放置一個(gè)目標(biāo)，待測(cè)雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)中心，目標(biāo)與待測(cè)雷達(dá)相距d，以d為半徑，待測(cè)雷達(dá)為圓心作圓弧，目標(biāo)沿該圓弧一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，目標(biāo)始終位于待測(cè)雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)，每次角度改變1°，目標(biāo)移動(dòng)10次，如圖8所示。

說(shuō)明：

d   ——目標(biāo)與雷達(dá)間的距離，單位為米(m)；

θ1 ——目標(biāo)改變角度1°。

圖8  目標(biāo)移動(dòng)法

5.4.2.3.2  待測(cè)件旋轉(zhuǎn)法

將待測(cè)雷達(dá)和夾具安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)上，以待測(cè)雷達(dá)為原點(diǎn)，待測(cè)雷達(dá)正向法線左側(cè)角度為負(fù)，正向法線右側(cè)角度為正，建立坐標(biāo)系。在待測(cè)雷達(dá)法線方向放置一個(gè)目標(biāo)，待測(cè)雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)中心且初始角度為0°。通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)軟件控制轉(zhuǎn)臺(tái)，使雷達(dá)沿一個(gè)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，每次角度改變1°，記錄上位機(jī)上顯示的目標(biāo)角度，雷達(dá)旋轉(zhuǎn)10次，如圖9所示。轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍應(yīng)高于雷達(dá)設(shè)計(jì)指標(biāo)范圍。

說(shuō)明：

r   ——待測(cè)雷達(dá)；

d  ——目標(biāo)與雷達(dá)間的距離單位為米(m)；

θ1 ——目標(biāo)改變角度1°。

圖9  待測(cè)件旋轉(zhuǎn)法

角度測(cè)量精度分為以下兩種工況進(jìn)行測(cè)試：

a) d=30m；

b) d=80m。

待測(cè)雷達(dá)每次探測(cè)角度值為Фi，目標(biāo)在法線方向上的探測(cè)角度值為Ф0，目標(biāo)第一次移動(dòng)/雷達(dá)第一次旋轉(zhuǎn)后的探測(cè)角度為Ф1，目標(biāo)第二次移動(dòng)/雷達(dá)第二次旋轉(zhuǎn)后的探測(cè)角度為Ф2，以此類推，目標(biāo)第十次移動(dòng)/雷達(dá)第十次旋轉(zhuǎn)后的探測(cè)角度為Ф10，待測(cè)雷達(dá)在該距離下的角度測(cè)量精度見(jiàn)公式(4)。

式中：

△φi ——目標(biāo)移動(dòng)角度差， △φi=i；

△Фi ——待測(cè)雷達(dá)探測(cè)角度差， △Фi=lФi-Ф0l；

As   ——待測(cè)雷達(dá)的角度測(cè)量精度。

5.4.2.4  角度誤差測(cè)試方法

以待測(cè)雷達(dá)為原點(diǎn)，待測(cè)雷達(dá)法線左側(cè)角度為負(fù)，法線右側(cè)角度為正。在待測(cè)雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)選取Q1至Q20二十個(gè)點(diǎn)放置目標(biāo)，如圖10所示，待測(cè)雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)中心，二十點(diǎn)逐一測(cè)角。選取點(diǎn)與待測(cè)雷達(dá)間的角度參考表2。

待測(cè)雷達(dá)角度誤差見(jiàn)公式(5)。

式中：

Ae    ——角度誤差；

Ai     ——目標(biāo)至待測(cè)雷達(dá)的角度；

Ai﹡——待測(cè)雷達(dá)的角度探測(cè)值。

圖10  角度誤差

表2  角度選取點(diǎn)

5.4.2.5  速度測(cè)量精度測(cè)試方法

在待測(cè)雷達(dá)法線方向放置一個(gè)目標(biāo)，確保目標(biāo)距離在待測(cè)雷達(dá)測(cè)距范圍內(nèi)，如圖11所示，待測(cè)雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)中心，改變目標(biāo)速度，目標(biāo)速度始終在待測(cè)雷達(dá)速度范圍內(nèi)，速度每次改變1m/s，速度改變10次，待測(cè)雷達(dá)每次探測(cè)速度值為Si，目標(biāo)速度未改變時(shí)的初始探測(cè)速度為S0，目標(biāo)第一次速度改變后的探測(cè)速度為S1，目標(biāo)第二次速度改變后的探測(cè)速度為S2，以此類推，目標(biāo)第十次速度改變后的探測(cè)速度為S10，待測(cè)雷達(dá)的速度測(cè)量精度見(jiàn)公式(6)。

式中：

△Si ——目標(biāo)改變速度差，△Si=i；

△Si ——待測(cè)雷達(dá)探測(cè)速度差，△Si=Si-So；

Vs   ——待測(cè)雷達(dá)的速度測(cè)量精度。

圖11  速度測(cè)量精度

5.4.2.6  速度誤差測(cè)試方法

在待測(cè)雷達(dá)法線方向放置一個(gè)目標(biāo)，確保目標(biāo)距離在待測(cè)雷達(dá)測(cè)距范圍內(nèi)，如圖12所示，待測(cè)雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)中心，選取F1至F20二十個(gè)點(diǎn)作為目標(biāo)速度，二十點(diǎn)逐一測(cè)速。選取點(diǎn)與待測(cè)雷達(dá)間的速度參考表3。

待測(cè)雷達(dá)速度誤差見(jiàn)公式(7)。

式中：

Ve  ——速度誤差；

Vi   ——目標(biāo)速度；

Vi﹡——待測(cè)雷達(dá)的速度探測(cè)值。

圖12  速度誤差

表3  速度選取點(diǎn)

5.5  探測(cè)率、漏檢率

5.5.1  測(cè)試要求

目標(biāo)位于待測(cè)雷達(dá)探測(cè)范圍內(nèi)，目標(biāo)速度在待測(cè)雷達(dá)探測(cè)速度范圍內(nèi)，待測(cè)雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)中心，按產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的工作頻率和連續(xù)工作時(shí)間進(jìn)行探測(cè)目標(biāo)測(cè)試，待測(cè)雷達(dá)應(yīng)有效探測(cè)200次，記錄探測(cè)結(jié)果，除外部原因造成的異常探測(cè)結(jié)果不計(jì)入有效探測(cè)次數(shù)外，其它情況出現(xiàn)的異常探測(cè)結(jié)果，均計(jì)為有效探測(cè)結(jié)果次數(shù)。每次探測(cè)中，若待測(cè)雷達(dá)探測(cè)到正確的目標(biāo)，則此次探測(cè)記為正確，否則將此次探測(cè)記為漏檢。

5.5.2  測(cè)試方法

5.5.2.1  探測(cè)率測(cè)試方法

探測(cè)率按公式(8)計(jì)算：

式中：

Pd——探測(cè)率；

Nd——待測(cè)雷達(dá)的正確探測(cè)次數(shù)。

5.5.2.2  漏檢率測(cè)試方法

漏檢率按公式(9)計(jì)算：

式中：

Pm——漏檢率；

Nm——待測(cè)雷達(dá)的漏檢次數(shù)。

5.6  虛警率

5.6.1  測(cè)試要求

待測(cè)雷達(dá)置于開(kāi)闊場(chǎng)地或消聲暗室中，確保此環(huán)境中無(wú)任何目標(biāo)干擾，按產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的工作頻率和連續(xù)工作時(shí)間進(jìn)行探測(cè)目標(biāo)測(cè)試，待測(cè)雷達(dá)應(yīng)有效探測(cè)200次，記錄探測(cè)結(jié)果，除外部原因造成的異常探測(cè)結(jié)果不計(jì)入有效探測(cè)次數(shù)外，其它情況出現(xiàn)的異常探測(cè)結(jié)果，均計(jì)為有效探測(cè)結(jié)果次數(shù)。每次探測(cè)中，若待測(cè)雷達(dá)探測(cè)到目標(biāo)，則此次探測(cè)記為虛警。

5.6.2  測(cè)試方法

5.6.2.1  探測(cè)率測(cè)試方法

虛警率按公式(10)計(jì)算：

式中：

Pf——虛警率；

Nf——待測(cè)雷達(dá)的虛警探測(cè)次數(shù)。

6  發(fā)射機(jī)測(cè)試

6.1  峰值功率

6.1.1  測(cè)試環(huán)境

本項(xiàng)測(cè)試在暗室中進(jìn)行，暗室符合附錄B的規(guī)定，測(cè)試校準(zhǔn)符合附錄C的規(guī)定。測(cè)試設(shè)備的接收天線位于待測(cè)雷達(dá)法線方向5m處。

6.1.2  測(cè)試方法

測(cè)試方法如下：

a) 校準(zhǔn)功率計(jì)，并將功率計(jì)設(shè)為峰值功率模式；

b) 根據(jù)待測(cè)雷達(dá)產(chǎn)品規(guī)范中的峰值功率設(shè)置功率計(jì)相應(yīng)的量程檔；

c) 將待測(cè)雷達(dá)調(diào)至產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的工作狀態(tài)；

d) 測(cè)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定后，讀出功率計(jì)指示值，并記錄；

e) 功率計(jì)讀數(shù)加上C，即為待測(cè)雷達(dá)峰值功率值，C。為功率校準(zhǔn)參數(shù)，其計(jì)算方法見(jiàn)附錄C。

6.2  平均功率

6.2.1  測(cè)試環(huán)境

本項(xiàng)測(cè)試環(huán)境按6.1.1給出的要求搭建。

6.2.2  測(cè)試方法

測(cè)試方法如下：

a) 校準(zhǔn)功率計(jì)，并將功率計(jì)設(shè)為平均功率模式；

b) 根據(jù)待測(cè)雷達(dá)產(chǎn)品規(guī)范中的平均功率設(shè)置功率計(jì)相應(yīng)的量程檔；

c) 將待測(cè)雷達(dá)調(diào)至產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的工作狀態(tài)；

d) 測(cè)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定后，讀出功率計(jì)指示值，并記錄；

e) 功率計(jì)讀數(shù)加上C，即為待測(cè)雷達(dá)平均功率值，C。為功率校準(zhǔn)參數(shù)，其計(jì)算方法見(jiàn)附錄C。

6.3  發(fā)射信號(hào)帶寬

6.3.1  測(cè)試環(huán)境

本項(xiàng)測(cè)試環(huán)境按6.1.1給出的要求搭建。

6.3.2  測(cè)試方法

測(cè)試方法如下：

a) 校準(zhǔn)頻譜儀， 頻譜儀分辨率帶寬設(shè)為1MHz，視頻測(cè)量帶寬設(shè)為3MHz；

b) 將待測(cè)雷達(dá)調(diào)至產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的工作狀態(tài)；

c) 測(cè)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定后，讀出頻譜儀指示值，并記錄，頻譜儀讀數(shù)即為待測(cè)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)帶寬值。

6.4  帶外雜散

6.4.1  測(cè)試環(huán)境Re

本項(xiàng)測(cè)試環(huán)境按6.1.1給出的要求搭建。

6.4.2  測(cè)試方法

測(cè)試方法如下：

a) 校準(zhǔn)頻譜儀， 頻譜儀分辨率帶寬設(shè)為1MHz，視頻測(cè)量帶寬設(shè)為3MHz；

b) 將待測(cè)雷達(dá)調(diào)至產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的工作狀態(tài)；

c) 測(cè)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定后，分別讀出頻譜儀上波形圖帶寬外左右兩側(cè)雜散信號(hào)的功率，并記錄，頻譜儀讀數(shù)即為待測(cè)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)左右兩側(cè)的帶外雜散值。

6.5  發(fā)射天線方向圖

6.5.1  發(fā)射天線水平方向圖

6.5.1.1  測(cè)試環(huán)境

本項(xiàng)測(cè)試環(huán)境按6.1.1給出的要求搭建。方向圖測(cè)試中使用的坐標(biāo)系如圖13所示，待測(cè)雷達(dá)的相位中心位于原點(diǎn)O，X軸、Y軸組成水平面，水平方向角為Фθ，X軸、Z軸組成垂直面，豎直方向角為Ф。

接收天線中心應(yīng)在X軸正方向上。

說(shuō)明：

Ф  ——X軸與Z軸組成的平面上的角度，單位為度(°)；

θ  ——X軸與Y軸組成的平面上的角度，單位為度(°)。

圖13  坐標(biāo)系

6.5.1.2  測(cè)試方法

測(cè)試方法如下：

a) 校準(zhǔn)功率計(jì)，并將功率計(jì)設(shè)為平均功率模式；

b) 根據(jù)待測(cè)雷達(dá)產(chǎn)品規(guī)范中的平均功率設(shè)置功率計(jì)相應(yīng)的量程檔；

c) 將待測(cè)雷達(dá)調(diào)至產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的工作狀態(tài)；

d) 在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)雷達(dá)，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)范設(shè)定角度步進(jìn)，但角度步進(jìn)不應(yīng)大于30°，記錄接收信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

6.5.2  發(fā)射天線垂直方向圖

6.5.2.1  測(cè)試環(huán)境

本項(xiàng)測(cè)試環(huán)境按6.6.1.1給出的要求搭建。

6.5.2.2  測(cè)試方法

測(cè)試方法如下：

a) 校準(zhǔn)功率計(jì)，并將功率計(jì)設(shè)為平均功率模式；

b) 根據(jù)待測(cè)雷達(dá)產(chǎn)品規(guī)范中的平均功率設(shè)置功率計(jì)相應(yīng)的量程檔；

c) 將待測(cè)雷達(dá)調(diào)至產(chǎn)品規(guī)范規(guī)定的工作狀態(tài)；

d) 在垂直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)雷達(dá)，根據(jù)產(chǎn)品規(guī)范設(shè)定角度步進(jìn)，但角度步進(jìn)不應(yīng)大于30°，記錄接收信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

7  電氣特性測(cè)試

7.1  靜默電流

待測(cè)雷達(dá)處于靜默狀態(tài)，將雷達(dá)電源線與數(shù)字萬(wàn)用表連接，測(cè)得工作電流。

7.2  工作電流

對(duì)待測(cè)雷達(dá)有效輸入端供電，使待測(cè)雷達(dá)處于正常工作狀態(tài)，將雷達(dá)電源線與數(shù)字萬(wàn)用表連接，測(cè)得工作電流。

7.3  工作電壓范圍

對(duì)待測(cè)雷達(dá)有效輸入端供電，將電源電壓從6V逐步增大至32V，記錄下待測(cè)雷達(dá)正常工作狀態(tài)的最小電壓和最大電壓。

附錄A

(規(guī)范性附錄)

開(kāi)闊場(chǎng)地

A.1  測(cè)試場(chǎng)地

A.1.1  理想開(kāi)闊場(chǎng)

除地平面、待測(cè)雷達(dá)及目標(biāo)外無(wú)其他任何反射物體的平坦、空曠場(chǎng)地。

A.1.2  場(chǎng)地范圍

測(cè)試場(chǎng)地空間范圍大于待測(cè)雷達(dá)產(chǎn)品規(guī)范中的探測(cè)范圍。

A.2  測(cè)試目標(biāo)

測(cè)試目標(biāo)為球反射器，球反射器由三個(gè)相互垂直的厚度為2mm的圓形鋼板組成，如圖A.1。電磁波通過(guò)在反射器金屬角上折射放大，產(chǎn)生平行于發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)，以模擬目標(biāo)。

說(shuō)明：

1 ——豎直反射鋼板A；

2 ——豎直反射鋼板B；

3 ——水平反射鋼板。

圖A.1  球反射器

附錄B

(規(guī)范性附錄)

毫米波暗室

B.1  消聲暗室

毫米波暗室是一種屏蔽暗室，其內(nèi)墻、地板和天花板覆蓋有無(wú)線電吸收材料，通常是錐形聚氨酯泡沫體。腔體的一端有接收天線支架，另一端有轉(zhuǎn)臺(tái)。毫米波暗室的電磁環(huán)境等效于理想開(kāi)闊場(chǎng)，雷達(dá)在此環(huán)境內(nèi)，除測(cè)試目標(biāo)外不應(yīng)探測(cè)到其他物體。

B.2  暗室功能

B.2.1  模擬目標(biāo)

若毫米波暗室空間距離不能滿足測(cè)試項(xiàng)的空間要求，則通過(guò)雷達(dá)目標(biāo)模擬器模擬目標(biāo)，目標(biāo)模擬器通過(guò)多普勒效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度的模擬。暗室的一端為接收天線，接收天線通過(guò)下變頻器連接到目標(biāo)模擬器，另一端為待測(cè)雷達(dá)，雷達(dá)下的轉(zhuǎn)臺(tái)用于控制雷達(dá)的水平方向角和垂直俯仰角，從而模擬目標(biāo)角度。轉(zhuǎn)臺(tái)水平范圍角度、垂直范圍角度都至少應(yīng)滿足180°。待測(cè)雷達(dá)的相位中心應(yīng)置在轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上，待測(cè)雷達(dá)的相位中心與接收天線的相位中心位于同一水平面和同一豎直面。典型測(cè)試系統(tǒng)框圖如圖B.1所示。

圖B.1  目標(biāo)模擬暗室

B.2.2  發(fā)射測(cè)試

暗室按B.2.1給出的要求搭建，將目標(biāo)模擬器替換為功率計(jì)，如圖B.2所示。

圖B.2  發(fā)射測(cè)試暗室

附錄C

(規(guī)范性附錄)

發(fā)射機(jī)測(cè)試校準(zhǔn)

C.1  測(cè)試天線

C.1.1  接收天線

在發(fā)射機(jī)測(cè)試中，接收天線用于接收待測(cè)雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)，連接到功率計(jì)。

接收天線應(yīng)該安裝在一個(gè)允許天線水平或垂直極化的裝置上，在消聲暗室中應(yīng)該允許其中心離地面的高度在指定的范圍內(nèi)(通常是1m到4m)可變。接收天線使用波導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭。喇叭天線的增益一般用各向同性輻射體來(lái)表示。

C.1.2  替代天線

替代天線用于在校準(zhǔn)測(cè)試裝置時(shí)，代替待測(cè)雷達(dá)用于確定整個(gè)測(cè)試裝置的功率損耗。替代天線使用波導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭，并且已知其增益。

C.2  校準(zhǔn)裝置

校準(zhǔn)裝置用于確定從待測(cè)雷達(dá)到功率計(jì)之間的功率損耗，從而在發(fā)射機(jī)測(cè)試時(shí)對(duì)功率計(jì)測(cè)得的功率值進(jìn)行補(bǔ)償，最終得到待測(cè)雷達(dá)的發(fā)射功率。測(cè)試裝置如圖C.1所示。接收天線和功率計(jì)之間接入下變頻器，將收到的高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為功率計(jì)工作范圍內(nèi)的頻率。

圖C.校準(zhǔn)裝置

C.3  校準(zhǔn)方法

發(fā)射機(jī)測(cè)試的校準(zhǔn)按以下步驟執(zhí)行：

a) 使用常規(guī)校準(zhǔn)程序校準(zhǔn)所有儀器。

b) 將待測(cè)雷達(dá)從測(cè)試夾具上移除，并用替代天線替換待測(cè)雷達(dá)。將測(cè)試夾具中的替代天線朝向接收天線。替代天線的參考平面應(yīng)與待測(cè)雷達(dá)參考平面一致。替代天線與接收天線之間的距離即為暗室的距離。

c) 將信號(hào)發(fā)生器連接到替代天線。

d) 將一個(gè)10db衰減器連接到功率計(jì)上，以改善駐波比。如果測(cè)試裝置的信噪比低，則可以省略衰減器。

e) 將信號(hào)發(fā)生器的頻率和功率調(diào)整到與待測(cè)雷達(dá)輸出相同的值。將此信號(hào)應(yīng)用于校準(zhǔn)。

f) 記錄功率計(jì)輸入信號(hào)的絕對(duì)讀數(shù)。

g) 從待測(cè)雷達(dá)參考平面到功率計(jì)的總衰減見(jiàn)公式(C.1)：

式中：

Ca     ——功率校準(zhǔn)參數(shù)，即待測(cè)雷達(dá)參考平面到功率計(jì)的總衰減；

Pset   ——信號(hào)源設(shè)置的輸出功率；

Gtx    ——替代天線的增益；

Pread ——功率計(jì)讀取的輸入功率。

參考文獻(xiàn)

[1] GBT 17626.22-2017電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)全電波暗室中的輻射發(fā)射和抗干擾度測(cè)量

[2] GB/T28046.1-2011道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第一部分：一般規(guī)定

[3] GB/T28046.2-2019道路車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第二部分：電氣負(fù)荷

[4] GB/T28046.4-2011車輛電氣及電子設(shè)備的環(huán)境條件和試驗(yàn)第四部分：氣候負(fù)荷

[5] GJB 1289-1991戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)戰(zhàn)術(shù)性能試驗(yàn)方法

[6] GJB2241A-2008脈沖激光測(cè)距儀性能試驗(yàn)方法

[7] GJB 2678-1996雷達(dá)發(fā)射分系統(tǒng)性能測(cè)試方法功率效率負(fù)載特性

[8] GJB 3310-1998雷達(dá)天線分系統(tǒng)性能測(cè)試方法方向圖

[9] ETSI EN 303096-1V 1.1.1Short Range Devices；Measurement Techniques for Automotive and Surveillance Radar Equipment

END

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