MHT 4043-2015 民用航空X波段场面监视雷达设备技术要求

ICS33.200V54MH中华人民共和国民用航空行业标准MH/T4043—2015民用航空X波段场面监视雷达设备技术要求TechnicalrequirementsforcivilaviationX-bandsurfacemovementradar2015-09-30发布2015-12-01实施中国民用航空局发布MH/T4043—2015I前言本标准按GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由中国民用航空局空管行业管理办公室提出。本标准由中国民用航空局航空器适航审定司批准立项。本标准由中国民航科学技术研究院归口。本标准起草单位：中国民用航空局空管行业管理办公室、中国民用航空局第二研究所。本标准主要起草人：郭静、罗晓、叶家全、刘靖、魏童、潘捷、杨晓嘉、曹向东。本标准由中国民用航空局第二研究所负责解释。MH/T4043—20151民用航空X波段场面监视雷达设备技术要求1范围本标准规定了民用航空X波段场面监视雷达设备的技术要求。本标准适用于民用机场X波段场面监视雷达设备的设计、研制、检验以及使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB8702电磁环境控制限值GB10436作业场所微波辐射卫生标准MH/T4020民用航空通信导航监视设施防雷技术规范3术语、定义和缩略语3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1.1场面监视雷达surfacemovementradar通过辐射电磁波，并检测、处理地面物体对辐射电磁波的反射信号，实现信号覆盖范围内所关注目标（航空器、车辆、障碍物等）检测和监测的雷达设备。3.1.2脉冲雷达pulseradar以发射脉冲信号的方式获得目标信息的雷达。3.1.3连续波雷达continuouswaveradar以发射连续波信号的方式获得目标信息的雷达。3.1.4距离分辨力rangeresolution在同一方位上，雷达区分相邻物体最小间距的能力。MHMH/T4043—201523.1.5距离精度rangeaccuracy雷达测距估值的均方误差。3.1.6方位分辨力azimuthresolution在同一距离上，雷达区分相邻物体最小方位角的能力。3.1.7方位精度azimuthaccuracy雷达探测方位估值的均方误差。3.1.8脉冲宽度pulseduration脉冲包络上升沿和下降沿半幅度点（Um）之间的时间间隔。3.1.9脉冲压缩技术pulsecompressiontechnology对发射的宽脉冲信号进行调制，并对回波进行处理以获得窄脉冲的技术。3.1.10脉冲上升时间pulserisetime脉冲包络上升沿0.1倍幅度点到0.9倍幅度点（Um）之间的时间。3.1.11脉冲下降时间pulsedecaytime脉冲包络下降沿0.9倍幅度点到0.1倍幅度点（Um）之间的时间。3.1.12检测概率detectionprobability雷达输出检测中一个实际目标被检测到的可能性。3.1.13虚警概率probabilityoffalsealarm雷达输出检测中将真实目标以外任何事物错误检测为目标的可能性。3.2缩略语下列缩略语适用于本文件。MH/T4043—20153ASTERIX多用途结构化欧洲航空安全组织监视信息交换（AllPurposeStructuredEurocontrolSurveillanceInformationExchange）MTBF平均无故障时间（MeanTimeBetweenFailure）MTTR平均修复时间（MeanTimeToRepair）RDP雷达数据处理器（RadarDataProcessor）SFC灵敏度频率控制（SensitivityFrequencyControl）SMR场面监视雷达（SurfaceMovementRadar）STC灵敏度时间控制（SensitivityTimeControl）4技术要求4.1组成场面监视雷达设备由天馈系统、发射系统、接收系统、信号处理系统、监控系统等组成。4.2一般要求4.2.1雷达室内设备的微波辐射应符合GB8702和GB10436的要求。4.2.2组成雷达的主要设备（包括发射系统、接收系统、信号处理系统等）应采用冗余配置，其中发射系统和接收系统能实现双通道冗余；冗余配置自动或手动切换都应在3s内稳定输出信号。4.2.3雷达应采用以下技术制式：——脉冲雷达采用频率分集、恒虚警检测等技术制式；——连续波雷达采用全固态、全相参、频率分集、频率调制、恒虚警检测等技术制式。4.2.4雷达信号处理系统单元应支持时钟进行授时处理，授时精度应至少达到100μs；时间同步标准应采用网络时间同步协议。4.2.5安全保护装置应满足以下要求：——具有安全电路，在非正常工作条件下自动关闭天线驱动；——具有安全联动装置，在需要关停天线时关闭天线驱动并停止辐射；——具有锁止机构，防止天线在维护时转动。4.2.6雷达从冷启动到稳定工作时间应不大于180s；4.2.7脉冲雷达收发系统的MTBF应大于10000h，连续波雷达收发系统的MTBF应大于20000h，室内设备的MTTR应小于0.5h，室外设备的MTTR应小于2h。4.2.8电源应满足以下要求：——单相电压为220V22V、或三相电压为380V38V；——频率为50Hz2.5Hz。4.2.9雷达天线和系统设施应具有防雷保护系统，并满足MH/T4020的要求。4.2.10设备环境条件应满足以下要求：——室内设备运行环境：工作温度：0℃～+40℃；相对湿度：10%～90%，不冷凝；工作高度：海拔高度范围至少在-90m～3000m；——室外设备所有外部组件的运行环境：工作温度：-40℃～+55℃；工作高度：海拔高度范围至少在-90m～3000m；MHMH/T4043—20154风速：运行时能够承受的最大风速（3s强风）不小于41m/s；非运行时能够承受的最大风速（3s强风）不小于62m/s；相对湿度：100%，不冷凝；降雨：不小于16mm/h；冰雹：直径不小于12mm（风速不大于17m/s）；结冰：承受的覆冰厚度不小于10mm；盐雾：具有防盐雾措施，能在海岸区域正常工作；——室内、室外设备的存储环境：环境温度：-10℃～50℃；相对湿度：10%～90%，不冷凝。4.3性能要求4.3.1工作频段为X波段，9.0GHz～9.5GHz。4.3.2在降雨不大于16mm/h，目标等效雷达截面积为1m2的条件下，应满足以下探测要求：——探测距离：不小于4300m；——方位：0°～360°；——位置精度：被检测目标的位置精度优于7.5m（95%置信度）；——方位误差：在1000m的距离上方位误差不大于0.15°；——检测概率：在规定的覆盖距离内不低于90%；——虚警概率：不大于1×10-6。4.3.3分辨力应满足以下要求：——距离分辨力不大于15m；——在1000m的距离上方位分辨力不大于0.57°。4.3.4对目标运动速度的探测精度应达到2km/h，能够检测速度处于0km/h～463km/h范围内的运动目标。4.3.5目标处理能力应不小于250个目标。4.4天馈系统要求4.4.1天线极化方式为线极化或圆极化。4.4.2天线垂直方向辐射应能保证提供所要求的空域覆盖，垂直方向波瓣宽度（3dB）应不大于18°±2°。4.4.3天线水平方向辐射的方位波瓣宽度（3dB）应不大于0.45º，方位波瓣副瓣电平应不大于-27dB(在±10°内)或-30dB(超过±10°)。4.4.4天线后瓣电平应不大于-40dBc。4.4.5天线增益应不小于34dBi。4.4.6天线俯仰角应能在-0.5°～0°范围内调整。4.4.7波束扫描速率应不小于360°/s。4.4.8应采用双方位编码器，每个编码器精度应不低于13位（每转8192个方位参考脉冲）。4.4.9天线和旋转铰链的电压驻波比应不大于1.5。4.4.10可采用波导加压干燥。4.4.11连续波雷达的发射系统和接收系统隔离度应不小于60dB。4.5发射系统要求MH/T4043—201554.5.1应采用具有故障软化能力的发射系统。4.5.2输出功率起伏应满足以下要求：——脉冲雷达：不大于±0.3dB；——连续波雷达：不大于±2.0dB。4.5.3脉冲雷达发射系统的发射脉冲宽度应在40ns±4ns范围内，脉冲重复频率在800Hz～8000Hz范围内可调整，脉冲重复频率的摆动不大于0.6%。4.5.4脉冲包络应清晰、无自激，幅度应稳定、无抖动，且：——未调制脉冲的上升时间不大于30ns；——未调制脉冲的下降时间不大于30ns；——脉冲顶降不大于5%；——脉冲顶部波动不大于3%。4.5.5连续波雷达发射系统扫描周期变化应不大于100μs。4.5.6连续波雷达发射系统的频率扫描带宽应不小于100MHz。4.5.7连续波雷达发射系统的频率回扫时间变化应不大于10μs，频率扫描时间变化应不大于10μs。4.5.8谐波与基频的输出增益差应不小于60dB。4.5.9寄生辐射与基频的输出增益差应满足以下要求：：——脉冲雷达：不小于60dB；——连续波雷达：不小于45dB。4.5.10应提供扇区辐射功率抑制选择、调整、设置功能，最小能同时设置4个消隐扇区，多扇区之间的分辨率应不大于1°，方位角扇区的分辨率应不大于10°。4.5.11应具备驻波保护、过压保护、过温保护、停转保护等功能，脉冲雷达还应具备过占空比保护功能。4.6接收系统要求4.6.1信号接收链路（不包含天馈、接收系统噪声处理部分）的噪声系数应不大于6dB。4.6.2线性动态范围应不小于70dB。4.6.3增益控制范围应不小于30dB，且全程可控。4.6.4脉冲雷达接收系统中频带宽应不小于20MHz；连续波雷达接收系统中频带宽应不小于7MHz。4.6.5带外干扰抑制能力应不小于35dB。4.6.6镜像抑制应不小于18dB。4.6.7应具备STC或SFC功能。4.6.8对非全相参脉冲雷达，应具备自动频率控制功能。4.6.9采用脉冲压缩技术的雷达，脉冲压缩的主副瓣比应不低于40dB，脉冲压缩后等效脉冲宽度应在40ns±4ns范围内。4.6.10应具备隔离保护和过载保护功能。4.7信号处理系统要求4.7.1雷达头信号处理4.7.1.1应具备数字或原始视频输出，数字视频采用ASTERIXCAT240标准格式。4.7.1.2雷达波束照射到目标与视频信号输出之间的时间间隔应不超过250ms。4.7.1.3原始视频应采用同轴输出接口，数字视频应采用EIA-422或EIA-644输出接口。MHMH/T4043—201564.7.2RDP信号处理4.7.2.1应具备原始视频接收及处理能力。4.7.2.2应具备根据不同杂波环境选择滤波器组的功能。4.7.2.3应具备雨杂波处理功能。4.7.2.4应具备杂波图处理功能，杂波图检测门限应可调。4.7.2.5应采用恒虚警处理，恒虚警门限应可调。4.7.2.6应能提供符合ASTERIXCAT010标准格式的目标位置报告输出，报告处理延迟应不超过500ms。4.7.2.7应具备RJ45或RS232数据输出接口，端口格式和数据传输速率可配置。4.7.3RDP部件配置可根据需求选配RDP信号处理部件。4.8监控系统要求4.8.1应具备优先级可配置的本地及远端监视和控制功能，以及用户权限分级管理功能。4.8.2应具备总体、分系统、模块三级的设备工作状态指示和工作参数显示。4.8.3应具备故障监视、故障模块自检测及故障隔离等能力，并对严重故障信息提供图像和声音告警。4.8.4应对参数修改及设备操作进行提示和确认；宜具备设备整体参数备份和装载功能。4.8.5本地及远端应提供原始视频显示、记录与回放功能。4.8.6视频监控功能至少应包括：——显示原始视频、杂波图；——对作用范围内的目标进行距离、方位、回波强度测量；——进行距离放缩、中心点偏置等；——当前工作状态