
图1 测试空域及相关边界设置(垂直投影图,矩形示意模拟建筑)
4.2 目标无人机
目标无人机为小型多旋翼无人机,主要参数及技术特征如下。
总体布局:H形布局,4轴;
轴距:1000~1100mm;
最大飞行速度:120km/h;
机体材料:金属;
动力:电动机,4台,以电池组作为能源;
螺旋桨材质:塑料;
控制方式:程序控制飞行/无线遥控飞行等;
射频特征:电磁信号包括机载无线电台、无线电图传等;
机载定位模块精度:亚米级(事后PPK)。

图2 目标无人机三视图
5 测试流程
5.1 设备布放及标校
参试方按要求在模拟城区内选择具备条件的位置布放探测设备(考虑到模拟城区规模,布放阵地总数一般不超过6处),根据组织方提供的静态基准位置和授时数据自行完成与测试系统的时空对准,并确认数据上报格式符合测试大纲要求。
5.2 目标无人机航线设置
目标无人机测试航线从模拟城区内任意点起飞开始(具体实施过程中,取目标无人机穿越围绕起飞点的10m圆柱形铅垂面时刻),全程采用超低空、绕建筑穿梭飞行,至穿越探测近界(围绕模拟城区中心半径30m的圆柱形铅垂面)结束;飞行速度(地速)一般不大于72km/h;飞行高度距地面不低于5m,且不超过该航迹点周围半径50m内最高建筑以上10m;在测试空域内飞行时间须符合测试大纲要求;绕建筑穿梭飞行时长不少于总飞行时长的20%,悬停和垂直机动不少于3次。
5.3“背靠背”飞行与探测
采用“背靠背”的方式对地面探测系统的能力进行测试。组织方从模拟城区内任意点放飞无人机,取目标无人机穿越围绕起飞点的10m圆柱形铅垂面时刻为开始时间,并在穿越30m探测近界时结束。
在此过程中,组织方须按测试大纲要求,准确记录目标无人机测试航线的位置数据;参试方须按测试大纲要求,由上场人员操作设备或由地面探测系统自动运行,完成对目标无人机的搜索、识别、定位及跟踪,并以1次/s的频率向组织方上报探测数据。
具体实施过程中,数据上报可采用网络实时传输或在组织方监督下本地存储的方式。但无论采用何种方式,实际上报时间与对应飞行时刻的间隔都不得超过测试大纲规定的时延阈值。
5.4 其他事项
5.4.1 测试次数
测试次数须符合测试大纲要求,并在测试报告中醒目标注具体执行情况。
5.4.2 测试中断
“背靠背”飞行与探测的基本原则是“靶机能飞,风雨无阻”。除气象因素等导致的目标无人机无法执行航线飞行外,只有符合测试大纲中关于测试中断的其他条件,且经组织方现场认定后,方可中断测试。
6 综合探测能力评定
综合探测能力评定必须包含至少1个目标无人机飞行架次。具体评定过程须根据测试大纲中规定的测试次数要求和相关分值设置展开。下文6.1~6.2节仅针对1个飞行架次,给出了主要能力要素的评定方法。
6.1 平均锁定精度比率
平均锁定精度比率(A1)代表地面探测系统有效锁定目标的准确程度,计算公式为:

式中:M为有效锁定区段个数,Ni为第i个有效锁定区段数据个数,Δij=(50-Dij)/50为第i个有效锁定区段内第j个有效探测位置的相对定位偏差。Dij为第i个有效锁定区段内第j个上报数据与目标无人机地面投影点的大圆距离。NSUM为目标无人机开始起飞到结束测试的位置点总数。
6.2 锁定时长比率
锁定时长比率(A2)代表地面探测系统有效锁定目标的持久性,计算公式为:

式中:Ta为目标无人机穿越围绕起飞点的10m圆柱形铅垂面的时刻(进一法,精确到s),Tb为目标无人机穿越探测近界的时刻(去尾法,精确到s),Ti1为第i个有效锁定区段的起始时刻,Ti2为第i个有效锁定区段的结束时刻。
6.3 能力综合
综合平均锁定精度比率和锁定时长比率的计算结果,形成简单城市背景条件下地面探测系统对“低慢小”无人机的综合探测能力评定的最终结果。
以2个目标无人机飞行架次为例,地面探测系统综合探测能力(采用百分制)的计算公式如下:
SUM_Z=SUM_Z第1架次目标无人机×W第1架次+SUM_Z第2架次目标无人机×W第2架次
式中:SUM_Z代表地面探测系统的综合探测能力,W第1架次为第1架次目标无人机的设置分值。(特别地,当2个飞行架次的设置分值相同时,W第1架次=W第2架次=50。)
地面探测系统对某个飞行架次的探测能力计算公式为:
SUM_Z某架次目标无人机=Q1×A1+Q2×A2
式中:Q1、Q2分别为A1、A2的加权系数,Q1+Q2=1。具体实施过程中,Q1、Q2可由测试大纲或根据实际情况确定。
7 测试结果
测试结束后,组织方应向参试方提供测试报告。报告内容须符合测试大纲要求。通常须包含以下要素:
场地资料:场地经纬度区域、地形图、测试阵地经纬高等;
气象资料:测试日的能见度、气温、风速等气象数据;
地面探测系统基本情况:包括构成、主要性能指标、现场布设情况等;
测试方案主要参数设置:包括测试次数及分值设置、各指标的加权系数等;
测试过程:每个飞行架次放飞时间、飞行状态、降落时间及有关情况等;