天波超视距雷达对海探测效能评估研究
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实例 分析 验 证 了本 文 方 法的 可行 性 ．
关键 词 ： 波 超视 距 雷 达 ； 天 效能 评估 ； ＤＣ模 型 ； 辑 门 Ａ 逻 中 图分 类号 ：Ｎ９ Ｔ ５ 文 献标 志 码 ： Ａ Ｄ ：０３６ ／．ｓ． ７ —６ １ ０２０ ．１ ＯＩ１． ９ｊｓ １ ３８ ９． １． ０ ２ ９ ｉｎ ６ ２ ３
合 理 地 对 天 波 超 视 距 雷 达 探 测 效 能 进 行 评 估 具 有 重 要 意义 ．近 几 年来 ， 内对 天 波超 视 距 雷 达 国
达 探测 效 能 评估 模 型
１ 确 立 效 能 评 价 指 标 体 系
装 备 系 统 是 由 主 装 备 和 保 障 系 统 组 成 ． 天 波 超 视 距 雷 达 系 统 不仅 包 括 天 波 超 视 距 雷 达
天 波 超 视 距 雷 达 利 用 高 频 电磁 波 经 过 电离 层 折 射 下 视 探 测 传 播 机 理 和 目标 与 地 表 面 后 向 返 回散 射 传 播原 理 ， 实现 地 （ ） 海 面至 “ 射 ” 反 电波 处 的 电离 层 之 间运 动 目标 的探 测 ． 因 此 ， 学 科
：
雷 达 工 作 时 可 能 出 现 故 障 ， 认 为 装 备 故 可
障 概 率 密 度 函数 和修 复 概 率 密 度 函数 均 服 从 指 数 分 布 ． 设 对 海 探 测 子 系 统 总 故 障 率 为 、 修
复 率 为 ， 次 执 行 任 务 时 间 为 ， 一 由指 数 分 布
收 稿 日 期 ：２ １．１１ ０ ２Ｏ ．０
海 ｌ ＋小用 探 广 不度 Ｌ 最 可疡
。。 统 口 维 修 性 系 Ｊ
图 １ 天 波 超 视 距 雷 达 对 海 探 测 效 能 评 估 指 标 体 系
作 者 简 介 ：王 安 毅 （９４ ） １８一 ，男 ，硕 士 生 ， 主 要 从 事 军 事 运 筹 学 理 论 研 究
第２ 卷 第３ ６ 期
２ １年 ０ ０２ ６月
文 章编 号 ：６ ３８ ９ （０ ２ ０ ．１ ９ ０ １ ７ ． ６ １ ２ １ ）３０ ９ ．３
空 军 雷 达 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆＡｉ Ｆ ｒ ｅ Ｒａ ａ ａ ｅ ｙ ｏ ｒ ｌｏ ｒ ｏ ｃ ｄ ｒＡｃ ｄ ｍ ｎ
Ａ２ ２ Ｄ Ｃ２
Ｉ：
（ ３ ）
Ｉｅ ＋ ２ 一 ） ａ 日１ ｅ ｌ ２ （
３保 障 效 能 １
雷 达 的可 用 性 指 在 要 求 的外 部 资 源 得 到保 证 的情 况 下 雷 达在 规 定 的 条 件 下 和 规 定 的 时刻 或 时 间 区 间 内处 于 可 执 行 规 定 功 能 的 状 态 ． 与 常规 雷 达 不 同 ， 波超 视 距 雷 达具 有 最 小不 可 用 天
平 均 故 障 间 隔 时 间 ； Ｒ为平 均 故 障修 复 时 间 ； Ｔ ｋ 为 无 保 障 支 援 （ 保 障 延 误） 障 修 复 比 ； 无 故
＝
２ 自适 应 信 道 管理 子 系 统效 能 ） 也 采 用 Ａ Ｃ方 法 对 自适 应 信 道 管 理 子 系统 Ｄ 效 能进 行 计 算 ． 自适 应 信 道 管 理 子 系 统 主 要 有 工 作 和 故 障
对 海 ２ 目标 信 道 ． 本 文 研 究 天 波 超 视 距 雷 达 个 对 海 探 测 效 能 ， 于 文 献 ［】 将 效 能研 究 对 象 由 基 ４，
探测 效 能 评 估指 标 体 系 ， 图 １ 示 ． 如 所
目标 发 现
一
对海探测子
—
Ｉ 效能 】 ｌ
罄 厂效战 天 作 系 效 ＿ 目跟 波 统 目－ 标踪 昙Ｉ Ｌ白应 道 理 。 ， 适信 管 ：
Ｖ＿ ． ６ Ｎｏ． ０ ２ １ ３ Ｊ ｎ．２０１ ｕ ２
天 波超视 距雷达对海探 测效 能评估研 究
王 安 毅 杨 兆 民 ，
（． １空军预警学院 研究生管理大 队， 武汉 ４０ １ ２空军预警 学院 一系 ， ３ ０９； ． 武汉 ４ ０ １） ３ ０ ９
摘
要： 为准 确评 估 天 波超 视 距 雷达 对 海探 测 效 能 ， 从装 备 全 系统 的 角度 出发 ， 立 了效 能评 估 的指 标体 系 ； 建
简明科学的原则 ， 据现有效能评估军用标准 ， 依 并结 合 天 波 超视 距 雷 达 系统 工 作 实 际 ， 通过 广泛 的调查研究和专家咨询 ， 过多次反复修改 、 经 补 充 和完 善 ， 立 了一 套 天波 超 视距 雷 达 系统 对 海 建
标 未 有效 关 联 天 波 超 视距 雷 达 的系统 构 成 、 作 工 原 理 ， 效 能 仅对 装 备 本 身 而 言 ， 仅 以 战术 技 且 是 术 指 标 表 达 的作 战 特 性 ， 述 的是装 备 本 身 的 固 描 有 能 力 ， 不 是 装 备 全 系 统 的 固 有 能 力 ． 文 献 而 ［］ 考 虑 天 波 超 视 距 雷 达 对 海 目标 信 道 、 空 ４在 对 目标 信 道 、 率 监 测 信 道 ３ 信 道 工 作 原 理 基 础 频 个 上 ， 用 Ａ Ｃ模 型对 作 战效 能进 行 综 合 评估 ． 采 Ｄ 天 波 超 视 距 雷 达 工 作 在 短 波 波 段 ， 目标 其 是 海 面舰 船 和低 空 飞 行 的导 弹 、 机及 隐身 飞 机 飞 等 ， 种 目标 速 度 相 差 较 大 ， 两 因此 系统 有 对 空 和
示 目标 发 现 能 力 ， 目标 发 现 的 能 力 表 示 为 则 。 （… Ｃ （ ， ． 故 障状 态 下 ， 认 为 雷 ＝ ｃ ）＝ ｏ ） 可 达 系 统不 能 完 成 任务 ， Ｃ ： ０． 故 ＝ 设 △ 为 实 际 跟 踪 目标 批 数 ；Ａ ｏ 作 战 Ⅳ Ｎ 为
。
子 系 统效 能 口 ｚ
装 备 扩展 到装 备 全 系 统 ， 时 的装 备 系统 效 能 包 这
括 作 战 效 能 和保 障 效 能 ２ 方 面 ， 分 别 计 算 出 个 在
作 战 效 能 和保 障效 能 的情 况 下 ， 虑 两者 的指 标 考 聚 合 关 系 ， 而 得 出全 面 合 理 的 天 波 超 视 距 雷 从
＿
ｅ－
本 文 采 用 Ａ Ｃ方 法 计 算 对 海 探 测 子 系 统 Ｄ
效能 ．
。
＆： Ｔ ７ ］ 嘲
（ ２ ）
对 海 探 测 子 系 统 主要 有 工 作 和故 障 ２种 状
态 ， 系 统 可 用性 表 示 为 ＝ ａｂ ） 则 （ ｌＯ： ．设 为
ｅ ＋ １ｅ １ （ ） ＿
２种 状 态 ， 系 统 可 用 性 可 表 示 为 Ａ ＝ａ ， ）， 则 （ ａ
∑ ｍ为实际延误次数， 为第 次延误
与 是 系统 固有
时间） 为平 均保 障延误 时 间．
其 中 系 统 处 于 工作 状 态 下 的概 率 ａ 口 系统 ：＝ 。 ，
处 于故 障状 态 下 的概 率 ａ 口： ＝ 。
探 测 效 能 开展 了广 泛 研 究 ． 文 献 ［］ 用 层 次 分 ２采 析法 从探测 能力 、 位能力 、 据处理 能力 、 定 数 生 存 能 力 ４个 方 面 对 天 波 超 视 距 雷 达 的 效 能 进 行 了综 合 评 估 ．文 献 ［】 对 作 战效 能评 价 指 标 的 ３针
为 ＝ ．
则 达 干 的 信 Ｄ Ｉ１１ ： 雷 抗 扰 可 性 ～ ， １ － ￣ ２ ．
设 △ ｃ 为 实 际 工 作 时 信 杂 比 ，ｓ ｃ 为 作 ） ／ 战 任 务 规 定 的 目标 检 测 门限 值 ； 为 系 统 准 确 Ｐ 确 定 工作 频 率 的概 率 ． 如 表 示 自适 应信 道 管 理 子 系统 准 确 确定 雷 达 系统 工 作频 率 的能 力 ， 即
结合 Ａ Ｄｃ模 型 和 逻辑 门 思 想 ． 出了天 波 超 视 距 雷达 对 海探 测 效 能评 估 的方 法 ．利 用 Ａ Ｃ模 型计 算 天 波超 视 给 Ｄ
距 雷达 各 个 分 系统 的 效 能 ， 借鉴 逻辑 与 、 运 算 对各 个分 系统 的 评估 值 进 行 聚 合 ， 而得 到 对 海探 测 效 能值 ． 再 或 从
概 密 函 （ ． 积 ，目 率 度 数 。 ０ｔ 分则 标 ｛ｅ ｔ ｉ
ｒ
￣＂
｛
０
ｐ Ａ／＞／ ， 适 信 （Ｓ）Ｓ ） （ Ｃ Ｃ 则自 应
（（／ ＜ＳＣ Ａ ＳＣ） ／ ）
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．
跟踪效能的可信性 Ｄｚ １ ｅ Ｉ
一
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１： －ｒ Ｉ ・
道管理 子系统 的能力表示 为 Ｃ ＝ ｃ。 ： （ ， ２ （ ， ＝ ０ ． Ｃ ） ） 故 障 状态 下 ， 认 为 雷达 系统 不 能完 成任 务 ， 可 故 Ｃ２ ０． ２＝ 因 此 ，自适 应 信 道 管 理 子 系 统 的 作 战 效
参 数 ， 由雷 达 在 部 队 实 际 使 用 过 程 中得 到 ． 可 则 系 统 处 于 工 作 状 态 下 的 概 率 ａ ＝
雷 达 工 作 时 可 能 出 现 故 障 ， 认 为 装 备 故 可
障 概 率 密 度 函数 和修 复 概 率 密 度 函 数 均 服 从 指 数 分 布 ． 设 自适 应 信 道 管 理 子 系 统 总 故 障 率 为 ２ 修 复 率 为 ， 次 执 行 任 务 时 间 为 ， 、 一 由指
瓦
“
１ 二 ，系统处 于故障状态下 的概率 Ｂ
＋ （ 一ｋ １ ） ７ ＋ ＋ （－ｋ 、 １ ）‘ Ｂ
因 雷 达 是 瞬 间 发 现 目标 的 ， 瞬 时 系 统 的 即
数 布 率 度 数 ＝ 分 概 密 函 尸ｒ｛ ）
积， 分
状 态 不 发 生 转 移 ， 雷 达 发 现 目标 的 可 信 性 则
主 装 备 ， 包 括 使 主 装 备 能 发 挥 作 用 的 保 障 系 还 统 ． 主 装 备 和保 障 系 统是 一 个 有 机 的不 可 分 割 的 整 体 ， 果 缺 乏 某 因素 ， 系统 就 不 能 完 成 规 如 该
定 的功 能 ， 即天波 超 视距 雷 达 系 统要 能 完成 规 定
２０ ０
空 军 雷 达 学 院 学 报
２ １ 年 ０２
因 此 ，目标 发 现 效 能 和 目标 跟 踪 效 能 分
２ 效 能 评 估 模 型
２１ 评估指标 的计算 ．
１对 海 探 测 子 系 统 效 能 １
别 为
ＥＢ ｎ
＝
Ａ１＝ ， Ｉ＝Ｗ １ ｌＣ Ｏ１ｌ ） Ｄｌ ） Ｃ ａｆ（ １ ｌ １ｌ １
相 对 性 、 糊 性 的 特 点 ， 用 模 糊 数 学 的 理 论 从 模 采 探 测 能 力 、 挥 控 制 能 力 、 存 能 力 对 天 波超 视 指 生 距 雷 达 作 战 效 能 进 行 评 估 ．但 文 献 ［－ 】 不 足 ２３的 在 于 评估 指 标 的针 对性 不 强 ， 即所建 立 的评 估 指
能 为
ＥＢ ２
＝wk.baidu.com
设 Ａ ｆ、 ０ Ｒ Ａ ｆ、
分 别 为 雷达 实 际 的探 测 距
离、 方位 角 和 探测 频 率覆 盖范 围 ； Ｒ Ａ 。、 Ａ 。、 ０
为 作 战任 务 规 定 值 ；Ｐ 为 在 一 定 的 恒 虚 警 概 率
下 目发 概 如ｆ 的 标 现 ． ｗ瓮瓮筹ｐ － ｒ 表
的 功 能 ， 必 须 由保 障 人 员 、 障设 备 、 障 设 就 保 保 施 等 提 供 保 障从 而形 成 装 备 系 统 ． 即在 建 立 天
波超 视 距 雷 达探 测 效 能指 标 时 ， 必须 考 虑 与保 障
系 统有 关 联 的保 障指 标 ． 因 此 ， 文 从 天 波 超 视 距 雷 达 全 系 统 的 角 本 度 出发 ， 合 考 虑 各 种 效 能 影 响 因素 ， 评 估 目 综 对 标进行 多层次分解 ， 照全面完整 、 次分 明 、 遵 层
关键 词 ： 波 超视 距 雷 达 ； 天 效能 评估 ； ＤＣ模 型 ； 辑 门 Ａ 逻 中 图分 类号 ：Ｎ９ Ｔ ５ 文 献标 志 码 ： Ａ Ｄ ：０３６ ／．ｓ． ７ —６ １ ０２０ ．１ ＯＩ１． ９ｊｓ １ ３８ ９． １． ０ ２ ９ ｉｎ ６ ２ ３
合 理 地 对 天 波 超 视 距 雷 达 探 测 效 能 进 行 评 估 具 有 重 要 意义 ．近 几 年来 ， 内对 天 波超 视 距 雷 达 国
达 探测 效 能 评估 模 型
１ 确 立 效 能 评 价 指 标 体 系
装 备 系 统 是 由 主 装 备 和 保 障 系 统 组 成 ． 天 波 超 视 距 雷 达 系 统 不仅 包 括 天 波 超 视 距 雷 达
天 波 超 视 距 雷 达 利 用 高 频 电磁 波 经 过 电离 层 折 射 下 视 探 测 传 播 机 理 和 目标 与 地 表 面 后 向 返 回散 射 传 播原 理 ， 实现 地 （ ） 海 面至 “ 射 ” 反 电波 处 的 电离 层 之 间运 动 目标 的探 测 ． 因 此 ， 学 科
：
雷 达 工 作 时 可 能 出 现 故 障 ， 认 为 装 备 故 可
障 概 率 密 度 函数 和修 复 概 率 密 度 函数 均 服 从 指 数 分 布 ． 设 对 海 探 测 子 系 统 总 故 障 率 为 、 修
复 率 为 ， 次 执 行 任 务 时 间 为 ， 一 由指 数 分 布
收 稿 日 期 ：２ １．１１ ０ ２Ｏ ．０
海 ｌ ＋小用 探 广 不度 Ｌ 最 可疡
。。 统 口 维 修 性 系 Ｊ
图 １ 天 波 超 视 距 雷 达 对 海 探 测 效 能 评 估 指 标 体 系
作 者 简 介 ：王 安 毅 （９４ ） １８一 ，男 ，硕 士 生 ， 主 要 从 事 军 事 运 筹 学 理 论 研 究
第２ 卷 第３ ６ 期
２ １年 ０ ０２ ６月
文 章编 号 ：６ ３８ ９ （０ ２ ０ ．１ ９ ０ １ ７ ． ６ １ ２ １ ）３０ ９ ．３
空 军 雷 达 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆＡｉ Ｆ ｒ ｅ Ｒａ ａ ａ ｅ ｙ ｏ ｒ ｌｏ ｒ ｏ ｃ ｄ ｒＡｃ ｄ ｍ ｎ
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（ ３ ）
Ｉｅ ＋ ２ 一 ） ａ 日１ ｅ ｌ ２ （
３保 障 效 能 １
雷 达 的可 用 性 指 在 要 求 的外 部 资 源 得 到保 证 的情 况 下 雷 达在 规 定 的 条 件 下 和 规 定 的 时刻 或 时 间 区 间 内处 于 可 执 行 规 定 功 能 的 状 态 ． 与 常规 雷 达 不 同 ， 波超 视 距 雷 达具 有 最 小不 可 用 天
平 均 故 障 间 隔 时 间 ； Ｒ为平 均 故 障修 复 时 间 ； Ｔ ｋ 为 无 保 障 支 援 （ 保 障 延 误） 障 修 复 比 ； 无 故
＝
２ 自适 应 信 道 管理 子 系 统效 能 ） 也 采 用 Ａ Ｃ方 法 对 自适 应 信 道 管 理 子 系统 Ｄ 效 能进 行 计 算 ． 自适 应 信 道 管 理 子 系 统 主 要 有 工 作 和 故 障
对 海 ２ 目标 信 道 ． 本 文 研 究 天 波 超 视 距 雷 达 个 对 海 探 测 效 能 ， 于 文 献 ［】 将 效 能研 究 对 象 由 基 ４，
探测 效 能 评 估指 标 体 系 ， 图 １ 示 ． 如 所
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一
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天 波超视 距雷达对海探 测效 能评估研 究
王 安 毅 杨 兆 民 ，
（． １空军预警学院 研究生管理大 队， 武汉 ４０ １ ２空军预警 学院 一系 ， ３ ０９； ． 武汉 ４ ０ １） ３ ０ ９
摘
要： 为准 确评 估 天 波超 视 距 雷达 对 海探 测 效 能 ， 从装 备 全 系统 的 角度 出发 ， 立 了效 能评 估 的指 标体 系 ； 建
简明科学的原则 ， 据现有效能评估军用标准 ， 依 并结 合 天 波 超视 距 雷 达 系统 工 作 实 际 ， 通过 广泛 的调查研究和专家咨询 ， 过多次反复修改 、 经 补 充 和完 善 ， 立 了一 套 天波 超 视距 雷 达 系统 对 海 建
标 未 有效 关 联 天 波 超 视距 雷 达 的系统 构 成 、 作 工 原 理 ， 效 能 仅对 装 备 本 身 而 言 ， 仅 以 战术 技 且 是 术 指 标 表 达 的作 战 特 性 ， 述 的是装 备 本 身 的 固 描 有 能 力 ， 不 是 装 备 全 系 统 的 固 有 能 力 ． 文 献 而 ［］ 考 虑 天 波 超 视 距 雷 达 对 海 目标 信 道 、 空 ４在 对 目标 信 道 、 率 监 测 信 道 ３ 信 道 工 作 原 理 基 础 频 个 上 ， 用 Ａ Ｃ模 型对 作 战效 能进 行 综 合 评估 ． 采 Ｄ 天 波 超 视 距 雷 达 工 作 在 短 波 波 段 ， 目标 其 是 海 面舰 船 和低 空 飞 行 的导 弹 、 机及 隐身 飞 机 飞 等 ， 种 目标 速 度 相 差 较 大 ， 两 因此 系统 有 对 空 和
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括 作 战 效 能 和保 障 效 能 ２ 方 面 ， 分 别 计 算 出 个 在
作 战 效 能 和保 障效 能 的情 况 下 ， 虑 两者 的指 标 考 聚 合 关 系 ， 而 得 出全 面 合 理 的 天 波 超 视 距 雷 从
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本 文 采 用 Ａ Ｃ方 法 计 算 对 海 探 测 子 系 统 Ｄ
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对 海 探 测 子 系 统 主要 有 工 作 和故 障 ２种 状
态 ， 系 统 可 用性 表 示 为 ＝ ａｂ ） 则 （ ｌＯ： ．设 为
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２种 状 态 ， 系 统 可 用 性 可 表 示 为 Ａ ＝ａ ， ）， 则 （ ａ
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与 是 系统 固有
时间） 为平 均保 障延误 时 间．
其 中 系 统 处 于 工作 状 态 下 的概 率 ａ 口 系统 ：＝ 。 ，
处 于故 障状 态 下 的概 率 ａ 口： ＝ 。
探 测 效 能 开展 了广 泛 研 究 ． 文 献 ［］ 用 层 次 分 ２采 析法 从探测 能力 、 位能力 、 据处理 能力 、 定 数 生 存 能 力 ４个 方 面 对 天 波 超 视 距 雷 达 的 效 能 进 行 了综 合 评 估 ．文 献 ［】 对 作 战效 能评 价 指 标 的 ３针
为 ＝ ．
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设 △ ｃ 为 实 际 工 作 时 信 杂 比 ，ｓ ｃ 为 作 ） ／ 战 任 务 规 定 的 目标 检 测 门限 值 ； 为 系 统 准 确 Ｐ 确 定 工作 频 率 的概 率 ． 如 表 示 自适 应信 道 管 理 子 系统 准 确 确定 雷 达 系统 工 作频 率 的能 力 ， 即
结合 Ａ Ｄｃ模 型 和 逻辑 门 思 想 ． 出了天 波 超 视 距 雷达 对 海探 测 效 能评 估 的方 法 ．利 用 Ａ Ｃ模 型计 算 天 波超 视 给 Ｄ
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道管理 子系统 的能力表示 为 Ｃ ＝ ｃ。 ： （ ， ２ （ ， ＝ ０ ． Ｃ ） ） 故 障 状态 下 ， 认 为 雷达 系统 不 能完 成任 务 ， 可 故 Ｃ２ ０． ２＝ 因 此 ，自适 应 信 道 管 理 子 系 统 的 作 战 效
参 数 ， 由雷 达 在 部 队 实 际 使 用 过 程 中得 到 ． 可 则 系 统 处 于 工 作 状 态 下 的 概 率 ａ ＝
雷 达 工 作 时 可 能 出 现 故 障 ， 认 为 装 备 故 可
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１ 二 ，系统处 于故障状态下 的概率 Ｂ
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因 雷 达 是 瞬 间 发 现 目标 的 ， 瞬 时 系 统 的 即
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主 装 备 ， 包 括 使 主 装 备 能 发 挥 作 用 的 保 障 系 还 统 ． 主 装 备 和保 障 系 统是 一 个 有 机 的不 可 分 割 的 整 体 ， 果 缺 乏 某 因素 ， 系统 就 不 能 完 成 规 如 该
定 的功 能 ， 即天波 超 视距 雷 达 系 统要 能 完成 规 定
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空 军 雷 达 学 院 学 报
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因 此 ，目标 发 现 效 能 和 目标 跟 踪 效 能 分
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１对 海 探 测 子 系 统 效 能 １
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相 对 性 、 糊 性 的 特 点 ， 用 模 糊 数 学 的 理 论 从 模 采 探 测 能 力 、 挥 控 制 能 力 、 存 能 力 对 天 波超 视 指 生 距 雷 达 作 战 效 能 进 行 评 估 ．但 文 献 ［－ 】 不 足 ２３的 在 于 评估 指 标 的针 对性 不 强 ， 即所建 立 的评 估 指
能 为
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设 Ａ ｆ、 ０ Ｒ Ａ ｆ、
分 别 为 雷达 实 际 的探 测 距
离、 方位 角 和 探测 频 率覆 盖范 围 ； Ｒ Ａ 。、 Ａ 。、 ０
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波超 视 距 雷 达探 测 效 能指 标 时 ， 必须 考 虑 与保 障
系 统有 关 联 的保 障指 标 ． 因 此 ， 文 从 天 波 超 视 距 雷 达 全 系 统 的 角 本 度 出发 ， 合 考 虑 各 种 效 能 影 响 因素 ， 评 估 目 综 对 标进行 多层次分解 ， 照全面完整 、 次分 明 、 遵 层