无人机雷达检测技术规定

无人机雷达检测技术规定一、无人机雷达检测技术概述

无人机雷达检测技术是指利用雷达系统对无人机进行探测、识别、跟踪和评估的技术手段。该技术广泛应用于航空安全管理、空域监控、反无人机等领域，具有非接触、远距离、全天候等优势。本规定旨在规范无人机雷达检测技术的应用标准、操作流程和技术要求，确保检测工作的准确性和有效性。

（一）技术原理

1.雷达探测原理：通过发射电磁波并接收目标反射信号，根据信号特征判断目标的存在、位置、速度等信息。

2.信号处理技术：采用数字信号处理算法，对雷达回波进行滤波、放大、解调等处理，提高信号质量和检测精度。

3.数据融合技术：结合多源雷达数据，通过算法融合提升目标识别的可靠性。

（二）技术分类

1.脉冲雷达：通过发射短脉冲电磁波，测量目标距离和速度，适用于远距离探测。

2.连续波雷达：发射连续电磁波，实时监测目标速度，适用于中近距离跟踪。

3.相控阵雷达：通过电子控制波束扫描，实现快速多目标跟踪，适用于复杂空域监控。

二、检测系统要求

无人机雷达检测系统需满足以下技术指标和性能要求。

（一）性能指标

1.检测距离：≥50公里（典型值），特殊应用场景可扩展至100公里。

2.检测精度：距离误差≤5%，速度误差≤1m/s。

3.目标分辨率：空间分辨率≥0.5米，速度分辨率≤0.1m/s。

4.抗干扰能力：能在-30dB信号环境下稳定工作。

（二）系统组成

1.天线系统：采用单极化或双极化天线，增益≥30dB。

2.信号处理单元：基于FPGA或DSP设计，实时处理雷达数据。

3.显示与控制终端：支持雷达图示显示、目标参数记录和手动干预操作。

三、操作规范

为确保检测工作安全、高效，需严格遵循以下操作流程。

（一）系统部署

1.选址要求：选择开阔地带，避免电磁干扰源（如高压线、通信基站）。

2.安装调试：天线水平仰角调至10°-20°，垂直波束宽度≤3°。

3.预检测试：启动后进行信号强度测试、目标模拟测试，确认系统正常。

（二）检测流程

1.预设参数：根据应用场景设置检测距离、目标类型（如固定翼、多旋翼）等参数。

2.自动扫描：系统自动进行全空域扫描，实时显示目标轨迹。

3.数据记录：保存目标距离、速度、高度等参数，生成检测报告。

（三）异常处理

1.信号丢失：立即复核天线指向，检查电源和信号链路。

2.目标误判：通过多角度交叉验证或人工复核排除干扰源。

3.系统故障：按应急预案切换备用设备或停机检修。

四、技术应用建议

根据不同场景优化雷达检测方案。

（一）机场周边监控

1.结合视频监控，实现空地联动。

2.设置动态告警阈值，如目标进入净空区即触发警报。

（二）城市空域管理

1.采用相控阵雷达减少盲区。

2.配合空域数据库，自动识别授权飞行器。

（三）反无人机干扰

1.实时生成威胁评估图，指导干扰设备部署。

2.定期更新数据库，提高非法目标识别率。

五、维护与校准

定期维护和校准确保系统性能稳定。

（一）日常维护

1.每日检查天线表面清洁度，清除遮挡物。

2.每周检查电源和连接线，确保无松动或腐蚀。

（二）校准流程

1.静态校准：使用标准目标模拟器校准距离和角度误差。

2.动态校准：通过飞行器实测数据验证跟踪精度，校准周期≤6个月。

（三）备件管理

1.储备关键部件（如发射模块、接收模块），确保快速更换。

2.建立备件使用记录，定期测试备件性能。

**一、无人机雷达检测技术概述**

无人机雷达检测技术是指利用雷达系统对无人机进行探测、识别、跟踪和评估的技术手段。该技术广泛应用于航空安全管理、空域监控、反无人机等领域，具有非接触、远距离、全天候等优势。本规定旨在规范无人机雷达检测技术的应用标准、操作流程和技术要求，确保检测工作的准确性和有效性。

（一）技术原理

1.雷达探测原理：通过发射电磁波并接收目标反射信号，根据信号特征判断目标的存在、位置、速度等信息。雷达发射装置产生特定频率的电磁波脉冲或连续波，当电磁波遇到无人机等目标时，部分能量被目标反射回来，接收装置捕获这些回波信号。通过测量电磁波发射与接收之间的时间延迟（TimeDelay）来确定目标的距离（R），通过比较发射信号与接收信号之间的频率变化（DopplerEffect）来确定目标的多普勒频移，进而计算目标径向速度（Vr），结合测距和测速数据，部分高级雷达系统还能估算目标的高度。

2.信号处理技术：采用数字信号处理算法，对雷达回波进行滤波、放大、解调等处理，提高信号质量和检测精度。这包括：

(1)**抗干扰处理**：识别并抑制来自地面杂波（如车辆、建筑物反射）、鸟群、气象回波（雨、雪、雾）以及其他雷达或电子设备的干扰信号，常用的技术有动目标显示/检测（MTI）、脉冲多普勒（PD）处理、自适应滤波等。

(2)**信号增强**：对微弱的回波信号进行放大，同时抑制噪声，常用算法如小波变换、匹配滤波等。

(3)**参数提取**：从处理后的信号中提取目标的距离、速度、角度（方位角和俯仰角）、雷达截面面积（RCS）等关键参数。

3.数据融合技术：结合多源雷达数据，通过算法融合提升目标识别的可靠性。例如，融合不同波段雷达（如X波段和S波段）的数据，可以弥补单一雷达在分辨率或穿透能力上的不足；融合不同位置雷达的数据，可以实现对目标的连续、稳定跟踪；甚至可以融合雷达数据与可见光图像、红外图像等多传感器信息，构建更全面的目标特征库，提高对小型、隐身或伪装无人机的识别能力。

（二）技术分类

1.脉冲雷达：通过发射短脉冲电磁波，测量目标距离和速度，适用于远距离探测。其特点是测距精度较高，但功耗相对较大，且在密集多目标环境下容易产生距离模糊。根据脉冲重复频率（PRF）的不同，可分为低PRF脉冲雷达（探测距离远，但速度分辨率低）和高PRF脉冲雷达（速度分辨率高，探测距离近）。

2.连续波雷达：发射连续电磁波，实时监测目标速度，适用于中近距离跟踪。由于没有脉冲重复频率的限制，它可以无模糊地测量目标速度，特别适合用于测速和目标跟踪。但连续波雷达通常只能测量径向速度，难以直接精确测量距离，常需要配合测距手段（如通过相位信息或配合其他传感器）。

3.相控阵雷达：通过电子控制波束扫描，实现快速多目标跟踪，适用于复杂空域监控。相控阵雷达由大量小型辐射单元组成，通过精确控制每个单元的相位和幅度，可以在不移动天线物理位置的情况下，快速、灵活地改变波束指向，实现全空域扫描或对特定区域的持续监控，同时能够同时处理多个目标回波，大大提高了系统的多目标处理能力和响应速度。

二、检测系统要求

无人机雷达检测系统需满足以下技术指标和性能要求。

（一）性能指标

1.检测距离：系统应能在标准大气条件下，有效探测至少50公里外的典型无人机目标（假设目标RCS为1平方米）。对于特殊应用场景，如监控大型空域或远洋平台，检测距离可扩展至100公里或更远，具体指标需根据实际需求确定。

2.检测精度：

(1)**距离误差**：雷达测距精度应达到±5%探测距离，例如，在50公里探测距离下，距离误差应≤2.5公里。

(2)**速度误差**：测速精度应≤0.1米/秒，能够准确区分相邻速度等级的目标。

(3)**角度误差**：方位角和俯仰角测量误差应≤1°，确保能准确判断目标方位和高度。

3.目标分辨率：

(1)**空间分辨率**：径向分辨率（距离方向）应≥0.5米，侧向分辨率（方位角方向）应≥1.5米（基于天线孔径和工作波长），足以区分近距离内并列飞行的无人机。

(2)**速度分辨率**：应≤0.1米/秒，能够区分速度相近的目标，如区分慢速巡航无人机与快速接近的无人机。

4.抗干扰能力：系统应能在至少-30dB的背景噪声或干扰信号环境下，稳定检测和跟踪目标。这意味着即使在存在强地杂波或其他雷达干扰源的环境中，系统仍能有效工作。具体抗干扰指标可能需要针对特定干扰类型（如窄带干扰、宽带干扰）进行测试和规定。

（二）系统组成

1.天线系统：

(1)**类型选择**：根据应用需求选择合适的天线类型，如单极化（垂直极化）或双极化（垂直/水平极化）天线。双极化天线有助于提高目标识别能力和抗多径干扰性能。天线形式可为抛物面天线或相控阵天线。

(2)**关键参数**：天线增益应≥30dB（在主瓣方向），波束宽度（半功率点）应≤3°（水平）×2°（垂直），以实现窄波束探测，减少对非目标区域的干扰。天线工作频率通常选择在X波段（8-12GHz）或S波段（2-4GHz），X波段具有较高分辨率，但穿透能力较弱；S波段具有较好穿透能力，但分辨率相对较低。需根据目标特性、探测距离和环境条件选择合适的频率。

(3)**安装要求**：天线应安装在稳固的基座上，水平面与地面水平，仰角调至10°-20°，以避开地面杂波，同时覆盖感兴趣的目标空域高度层。需采取防雨、防雷措施。

2.信号处理单元：

(1)**硬件平台**：应基于高性能数字信号处理器（DSP）或现场可编程门阵列（FPGA）设计，具备足够的计算能力和实时处理能力，以处理高速雷达回波数据并运行复杂的信号处理算法（如MTI、PD、自适应滤波等）。

(2)**软件算法**：内置先进的信号处理软件库，支持多种探测模式（如搜索、跟踪、识别），具备自适应抗干扰能力，并能进行目标参数提取和数据显示。

3.显示与控制终端：

(1)**显示功能**：提供高分辨率雷达显示器（如10英寸以上彩色LCD屏），能以图示方式实时显示目标位置（距离、方位、高度）、轨迹、速度、雷达截面面积（RCS）等参数。支持多画面显示，可同时显示雷达图、目标列表、参数趋势等。

(2)**控制功能**：配备直观的用户界面，允许操作员进行系统参数设置（如探测距离、灵敏度、滤波器参数等）、目标跟踪模式选择（如自动跟踪、手动辅助跟踪）、数据记录与回放、告警管理等功能。具备必要的安全防护措施，如密码锁定、操作权限管理等。

(3)**数据接口**：提供标准数据输出接口（如以太网、RS232/485），支持将检测数据传输至中心监控系统或数据记录设备。

三、操作规范

为确保检测工作安全、高效，需严格遵循以下操作流程。

（一）系统部署

1.选址要求：

(1)**开阔性**：选择远离高大建筑物、山体、金属遮挡物的开阔地带，确保天线上方和侧方有足够的无遮挡空间，以减少地面杂波和遮挡物对目标探测的影响。天线距离最近遮挡物的距离建议大于其高度的3倍。

(2)**电磁环境**：避开强电磁干扰源，如高压输电线路（距离应>100米）、大型通信基站（距离应>50米）、工业高频设备等。必要时进行电磁环境测试，评估潜在干扰影响。

(3)**安全防护**：部署区域应设置安全警戒线或围栏，防止无关人员进入，确保设备安全。

2.安装调试：

(1)**基础安装**：按说明书要求安装雷达基座和天线支撑结构，确保稳固、水平。

(2)**天线对准**：使用专用测量工具（如激光对准仪）精确调整天线方位角和俯仰角，使其符合预设的扫描范围或监控空域。相控阵雷达需通过软件进行电子扫描校准。

(3)**电气连接**：仔细检查电源线、信号线、控制线等连接是否牢固、正确，线缆敷设应避免扭曲、挤压或受到机械损伤。

(4)**初步测试**：接通电源后，进行系统自检，检查各模块是否正常启动。进行空载测试，观察天线扫描是否平稳，显示器显示是否正常。

3.预检测试：

(1)**信号强度测试**：在无目标环境下，检查雷达系统的发射和接收增益是否在标称范围内。

(2)**目标模拟测试**：使用雷达目标模拟器（RCS靶标或仿真信号源）在已知距离、高度、速度下进行测试，验证系统的探测距离、精度和目标识别能力。记录测试数据，与设计指标对比。

(3)**系统联动测试**（如适用）：若系统需与其他设备（如告警器、控制终端）联动，需进行接口测试，确保数据传输正确、告警响应及时。

（二）检测流程

1.预设参数：

(1)**环境设置**：根据部署地点的典型环境（如城市、乡村、海洋平台）设置背景杂波模型或抑制参数。

(2)**应用需求设置**：根据具体任务需求（如周界防护、机场净空、活动安保）设置检测范围（距离扇区、高度层）、目标类型偏好（如小型无人机、固定翼、多旋翼）、告警阈值（如最小探测距离、最大安全速度）。

(3)**干扰抑制设置**：根据预期的干扰类型和强度，配置相应的抗干扰算法参数（如MTI/MTD模式选择、滤波器带宽、自适应门限设置）。

2.自动扫描：

(1)**启动系统**：按照操作手册启动雷达及配套设备。

(2)**系统自检**：确认系统各部分正常工作，显示稳定。

(3)**执行扫描**：系统按照预设的扫描策略（如全空域旋转扫描、扇区扫描、指定空域持续监控）自动发射电磁波并接收回波。

(4)**实时显示与更新**：雷达显示器实时显示扫描结果，新目标出现时进行提示，已识别目标的位置、速度等信息随其飞行轨迹动态更新。

3.数据记录：

(1)**目标信息记录**：对检测到的目标，系统自动记录其距离、方位、俯仰、速度、RCS、飞行轨迹等关键信息。

(2)**事件记录**：对超出预设阈值的告警事件（如目标入侵、异常机动）、系统操作变更、故障信息等进行时间戳记录。

(3)**生成报告**：根据需要，系统可自动或手动生成检测时段的汇总报告，包含目标出现次数、轨迹图、统计数据分析等。

（三）异常处理

1.信号丢失：

(1)**初步检查**：操作员首先检查天线是否被意外遮挡（如鸟类栖息、临时物体搭置），电源是否稳定，显示器信号是否正常。

(2)**复核参数**：检查是否误操作修改了探测距离、灵敏度或干扰抑制参数，导致目标信号低于门限。

(3)**系统重启**：若上述检查无果，可尝试按规程重启雷达系统，看是否能恢复正常。

(4)**故障排查**：若重启无效，需根据故障代码或现象，判断是天线、发射/接收模块、信号处理单元还是控制终端的问题，进行针对性维修或更换。

2.目标误判：

(1)**识别干扰源**：分析误判发生的时间、位置、目标特征（如固定距离、无规律移动、速度异常），判断是否为地面杂波（如车辆启动/停止时的反射）、鸟类、昆虫、气象回波或其他雷达/电子设备的干扰。

(2)**调整抑制策略**：针对识别出的干扰源，调整雷达的滤波器参数、MTI/MTD模式、自适应门限算法或采用多通道/多波段融合技术进行抑制。例如，对车辆类固定杂波可设置高度和速度门限进行抑制；对鸟类可调整滤波器带宽；对无意辐射源可尝试改变天线波束指向避开。

(3)**人工复核**：在干扰抑制效果不佳或目标特征可疑时，操作员应通过放大目标图像、观察其后续行为（如飞行轨迹、速度变化）等方式进行人工判断。

(4)**更新数据库**：若误判是因缺乏特定目标（如新型无人机）的特征信息导致，应将典型回波特征添加到系统数据库中，以提高识别准确率。

3.系统故障：

(1)**告警响应**：系统发生硬件或软件故障时，通常会伴随告警提示和/或错误代码显示。操作员应记录故障信息。

(2)**应急预案**：根据预先制定的应急预案执行操作。预案应明确：

(a)是否切换至备用系统或备用探测手段（如备用雷达、光电设备）。

(b)是否降低系统性能（如缩小监控范围、降低刷新率）以维持基本功能。

(c)是否暂停当前任务，进行现场紧急维修或联系专业维修人员。

(3)**安全隔离**：在系统故障无法快速修复或存在安全风险时，应将故障设备暂时隔离，防止误操作或故障扩散。

(4)**记录与报告**：详细记录故障发生的时间、现象、处理过程和结果，为后续维修和系统改进提供依据。

**二、技术应用建议**

根据不同场景优化雷达检测方案。

（一）机场周边监控

1.**系统配置**：采用高精度、高分辨率的多波段雷达（如X波段+S波段组合），实现远距离探测与近场精细分辨的兼顾。设置覆盖机场空域及周边地面的扇形扫描或多重覆盖区域。

2.**功能集成**：集成机场净空数据库，自动识别授权飞行器（如机场作业无人机）信号，并与入侵探测告警区分开。

3.**联动机制**：与机场塔台管制系统、安检系统、应急响应系统实现数据接口对接，实现空地联动、快速响应。

4.**动态阈值**：根据航班起降计划、运行时段，动态调整告警阈值（如最小探测距离、最大安全速度），减少误报。

5.**低空探测强化**：在净空区下方部署加密雷达或结合红外/可见光探测设备，提高对低空慢速、小型无人机的探测概率。

（二）城市空域管理

1.**网络化部署**：在关键区域（如重要设施、大型活动场所）部署多个雷达节点，通过数据融合技术实现城市空域的立体覆盖和无缝跟踪，提高探测连续性和覆盖范围。

2.**多传感器融合**：将雷达数据与机场ADS-B（广播式自动相关监视）数据、无人机识别系统（UDS）数据、可见光视频监控数据融合，构建更全面的目标识别和意图研判能力。

3.**自适应监控**：根据城市空域活动规律（如早晚高峰、夜间活动），自动调整雷达监控策略（如扫描频率、灵敏度、干扰抑制参数）。

4.**公众信息展示**（如适用）：在指定场所（如活动现场）设置大屏幕，以可视化方式向公众展示授权飞行器信息和空域态势，增强透明度。

5.**法规遵从辅助**：利用系统记录的数据，辅助管理机构了解空域使用情况，为制定或优化城市空域管理规定提供数据支持。

（三）反无人机干扰**

1.**威胁评估**：结合雷达探测数据（目标位置、速度、高度、RCS估算）和无人机类型数据库，实时评估潜在威胁等级，指导干扰资源的部署。

2.**协同探测**：部署雷达与用于探测无人机信号特征（如视频、音频、射频信号）的探测设备协同工作，实现对无人机更全面的探测。

3.**干扰规划**：根据威胁评估结果，规划干扰设备（如定向电子干扰系统）的最佳部署位置和干扰策略（如优先干扰高风险目标、选择合适的干扰频率和功率）。

4.**效果监测**：在实施干扰措施时，利用雷达持续监测目标反应（如速度变化、轨迹偏离），评估干扰效果，及时调整策略。

5.**安全约束**：确保干扰措施符合安全操作规程，避免对合法航空器、通信系统等产生无意干扰，严格遵守相关安全标准和协议。

**三、维护与校准**

定期维护和校准确保系统性能稳定。

（一）日常维护

1.**环境检查**：每日巡检设备运行环境，检查天气影响（如积水、积雪）、物理损伤（如线缆破损、防护罩变形）、周边环境变化（如新增遮挡物）。

2.**表面清洁**：清洁天线表面，特别是反射面或相控阵单元，去除灰尘、污垢、鸟粪等附着物，保持良好的电磁波辐射和接收效率。

3.**连接检查**：检查所有外部连接（电源、信号、控制线）是否牢固，线缆有无老化、磨损迹象。检查接地是否可靠。

4.**设备自检**：每日启动系统时，执行设备自检程序，检查硬件状态和基本功能。

5.**记录更新**：更新维护日志，记录日常检查结果和操作。

（二）校准流程

1.**静态校准（距离、角度）**：

(1)**准备**：选择晴朗无风的天气，确保环境安静无电磁干扰。

(2)**目标模拟**：使用已知RCS的雷达靶标或仿真信号源，在安全距离外设置。

(3)**测量**：将雷达对准靶标，记录显示的目标距离和角度读数。

(4)**计算**：将测量值与靶标实际位置进行比较，计算出距离和角度的系统误差。

(5)**修正**：通过雷达系统内置校准工具或外部校准设备，调整系统参数，修正误差。校准完成后，进行验证性测量，确认误差在允许范围内（如距离±2%，角度±0.5°）。

2.**动态校准（速度）**：

(1)**准备**：确保雷达处于稳定工作状态。

(2)**目标模拟**：使用可精确控制速度和航向的飞行器靶标（如无人机或系留气球），在雷达监控范围内进行预设航线飞行。

(3)**测量**：记录雷达显示的目标速度读数，并与靶标实际速度进行比对。

(4)**计算**：分析多组测量数据，计算出速度系统误差。

(5)**修正**：调整雷达速度测量算法参数或进行硬件补偿，修正误差。验证校准效果，确保速度误差≤0.1m/s。

3.**校准周期**：静态校准（距离、角度）建议每3个月进行一次。动态校准（速度）建议每6个月进行一次。若系统长时间未使用、经历过强烈振动或环境发生显著变化，应提前进行校准。

4.**校准记录**：详细记录每次校准的时间、操作人员、使用设备、校准数据、修正参数和校准结果，建立完整的校准档案。校准记录需保存至少2年。

（三）备件管理

1.**关键备件清单**：根据系统构成和易损性，制定关键备件清单，包括但不限于：

(1)发射模块（功率晶体管、驱动器等）

(2)接收模块（低噪声放大器、混频器等）

(3)天线单元（特别是相控阵雷达的子阵）

(4)信号处理板卡（FPGA/DSP）

(5)电源模块

(6)控制器单元

(7)特殊校准工具（如校准靶标、频谱分析仪）

2.**储备数量**：根据设备重要性、采购周期和维修能力，确定各关键备件的建议储备数量，一般重要模块建议储备1-2套。

3.**存储条件**：确保备件在干燥、无尘、温度适宜的环境中储存，避免物理损伤和长期存放导致的性能退化。有特殊存储要求的备件（如需冷藏的电子元件）应严格遵守。

4.**定期测试**：建立备件定期测试制度，至少每季度对关键电子模块进行通电测试，检查功能是否正常，确保在需要时能够立即投入使用。测试结果应记录存档。

5.**信息更新**：定期更新备件清单，反映备件的实际库存、测试状态和保质期信息。建立备件采购渠道，确保在需要时能及时补充。

一、无人机雷达检测技术概述

无人机雷达检测技术是指利用雷达系统对无人机进行探测、识别、跟踪和评估的技术手段。该技术广泛应用于航空安全管理、空域监控、反无人机等领域，具有非接触、远距离、全天候等优势。本规定旨在规范无人机雷达检测技术的应用标准、操作流程和技术要求，确保检测工作的准确性和有效性。

（一）技术原理

1.雷达探测原理：通过发射电磁波并接收目标反射信号，根据信号特征判断目标的存在、位置、速度等信息。

2.信号处理技术：采用数字信号处理算法，对雷达回波进行滤波、放大、解调等处理，提高信号质量和检测精度。

3.数据融合技术：结合多源雷达数据，通过算法融合提升目标识别的可靠性。

（二）技术分类

1.脉冲雷达：通过发射短脉冲电磁波，测量目标距离和速度，适用于远距离探测。

2.连续波雷达：发射连续电磁波，实时监测目标速度，适用于中近距离跟踪。

3.相控阵雷达：通过电子控制波束扫描，实现快速多目标跟踪，适用于复杂空域监控。

二、检测系统要求

无人机雷达检测系统需满足以下技术指标和性能要求。

（一）性能指标

1.检测距离：≥50公里（典型值），特殊应用场景可扩展至100公里。

2.检测精度：距离误差≤5%，速度误差≤1m/s。

3.目标分辨率：空间分辨率≥0.5米，速度分辨率≤0.1m/s。

4.抗干扰能力：能在-30dB信号环境下稳定工作。

（二）系统组成

1.天线系统：采用单极化或双极化天线，增益≥30dB。

2.信号处理单元：基于FPGA或DSP设计，实时处理雷达数据。

3.显示与控制终端：支持雷达图示显示、目标参数记录和手动干预操作。

三、操作规范

为确保检测工作安全、高效，需严格遵循以下操作流程。

（一）系统部署

1.选址要求：选择开阔地带，避免电磁干扰源（如高压线、通信基站）。

2.安装调试：天线水平仰角调至10°-20°，垂直波束宽度≤3°。

3.预检测试：启动后进行信号强度测试、目标模拟测试，确认系统正常。

（二）检测流程

1.预设参数：根据应用场景设置检测距离、目标类型（如固定翼、多旋翼）等参数。

2.自动扫描：系统自动进行全空域扫描，实时显示目标轨迹。

3.数据记录：保存目标距离、速度、高度等参数，生成检测报告。

（三）异常处理

1.信号丢失：立即复核天线指向，检查电源和信号链路。

2.目标误判：通过多角度交叉验证或人工复核排除干扰源。

3.系统故障：按应急预案切换备用设备或停机检修。

四、技术应用建议

根据不同场景优化雷达检测方案。

（一）机场周边监控

1.结合视频监控，实现空地联动。

2.设置动态告警阈值，如目标进入净空区即触发警报。

（二）城市空域管理

1.采用相控阵雷达减少盲区。

2.配合空域数据库，自动识别授权飞行器。

（三）反无人机干扰

1.实时生成威胁评估图，指导干扰设备部署。

2.定期更新数据库，提高非法目标识别率。

五、维护与校准

定期维护和校准确保系统性能稳定。

（一）日常维护

1.每日检查天线表面清洁度，清除遮挡物。

2.每周检查电源和连接线，确保无松动或腐蚀。

（二）校准流程

1.静态校准：使用标准目标模拟器校准距离和角度误差。

2.动态校准：通过飞行器实测数据验证跟踪精度，校准周期≤6个月。

（三）备件管理

1.储备关键部件（如发射模块、接收模块），确保快速更换。

2.建立备件使用记录，定期测试备件性能。

**一、无人机雷达检测技术概述**

无人机雷达检测技术是指利用雷达系统对无人机进行探测、识别、跟踪和评估的技术手段。该技术广泛应用于航空安全管理、空域监控、反无人机等领域，具有非接触、远距离、全天候等优势。本规定旨在规范无人机雷达检测技术的应用标准、操作流程和技术要求，确保检测工作的准确性和有效性。

（一）技术原理

1.雷达探测原理：通过发射电磁波并接收目标反射信号，根据信号特征判断目标的存在、位置、速度等信息。雷达发射装置产生特定频率的电磁波脉冲或连续波，当电磁波遇到无人机等目标时，部分能量被目标反射回来，接收装置捕获这些回波信号。通过测量电磁波发射与接收之间的时间延迟（TimeDelay）来确定目标的距离（R），通过比较发射信号与接收信号之间的频率变化（DopplerEffect）来确定目标的多普勒频移，进而计算目标径向速度（Vr），结合测距和测速数据，部分高级雷达系统还能估算目标的高度。

2.信号处理技术：采用数字信号处理算法，对雷达回波进行滤波、放大、解调等处理，提高信号质量和检测精度。这包括：

(1)**抗干扰处理**：识别并抑制来自地面杂波（如车辆、建筑物反射）、鸟群、气象回波（雨、雪、雾）以及其他雷达或电子设备的干扰信号，常用的技术有动目标显示/检测（MTI）、脉冲多普勒（PD）处理、自适应滤波等。

(2)**信号增强**：对微弱的回波信号进行放大，同时抑制噪声，常用算法如小波变换、匹配滤波等。

(3)**参数提取**：从处理后的信号中提取目标的距离、速度、角度（方位角和俯仰角）、雷达截面面积（RCS）等关键参数。

3.数据融合技术：结合多源雷达数据，通过算法融合提升目标识别的可靠性。例如，融合不同波段雷达（如X波段和S波段）的数据，可以弥补单一雷达在分辨率或穿透能力上的不足；融合不同位置雷达的数据，可以实现对目标的连续、稳定跟踪；甚至可以融合雷达数据与可见光图像、红外图像等多传感器信息，构建更全面的目标特征库，提高对小型、隐身或伪装无人机的识别能力。

（二）技术分类

1.脉冲雷达：通过发射短脉冲电磁波，测量目标距离和速度，适用于远距离探测。其特点是测距精度较高，但功耗相对较大，且在密集多目标环境下容易产生距离模糊。根据脉冲重复频率（PRF）的不同，可分为低PRF脉冲雷达（探测距离远，但速度分辨率低）和高PRF脉冲雷达（速度分辨率高，探测距离近）。

2.连续波雷达：发射连续电磁波，实时监测目标速度，适用于中近距离跟踪。由于没有脉冲重复频率的限制，它可以无模糊地测量目标速度，特别适合用于测速和目标跟踪。但连续波雷达通常只能测量径向速度，难以直接精确测量距离，常需要配合测距手段（如通过相位信息或配合其他传感器）。

3.相控阵雷达：通过电子控制波束扫描，实现快速多目标跟踪，适用于复杂空域监控。相控阵雷达由大量小型辐射单元组成，通过精确控制每个单元的相位和幅度，可以在不移动天线物理位置的情况下，快速、灵活地改变波束指向，实现全空域扫描或对特定区域的持续监控，同时能够同时处理多个目标回波，大大提高了系统的多目标处理能力和响应速度。

二、检测系统要求

无人机雷达检测系统需满足以下技术指标和性能要求。

（一）性能指标

1.检测距离：系统应能在标准大气条件下，有效探测至少50公里外的典型无人机目标（假设目标RCS为1平方米）。对于特殊应用场景，如监控大型空域或远洋平台，检测距离可扩展至100公里或更远，具体指标需根据实际需求确定。

2.检测精度：

(1)**距离误差**：雷达测距精度应达到±5%探测距离，例如，在50公里探测距离下，距离误差应≤2.5公里。

(2)**速度误差**：测速精度应≤0.1米/秒，能够准确区分相邻速度等级的目标。

(3)**角度误差**：方位角和俯仰角测量误差应≤1°，确保能准确判断目标方位和高度。

3.目标分辨率：

(1)**空间分辨率**：径向分辨率（距离方向）应≥0.5米，侧向分辨率（方位角方向）应≥1.5米（基于天线孔径和工作波长），足以区分近距离内并列飞行的无人机。

(2)**速度分辨率**：应≤0.1米/秒，能够区分速度相近的目标，如区分慢速巡航无人机与快速接近的无人机。

4.抗干扰能力：系统应能在至少-30dB的背景噪声或干扰信号环境下，稳定检测和跟踪目标。这意味着即使在存在强地杂波或其他雷达干扰源的环境中，系统仍能有效工作。具体抗干扰指标可能需要针对特定干扰类型（如窄带干扰、宽带干扰）进行测试和规定。

（二）系统组成

1.天线系统：

(1)**类型选择**：根据应用需求选择合适的天线类型，如单极化（垂直极化）或双极化（垂直/水平极化）天线。双极化天线有助于提高目标识别能力和抗多径干扰性能。天线形式可为抛物面天线或相控阵天线。

(2)**关键参数**：天线增益应≥30dB（在主瓣方向），波束宽度（半功率点）应≤3°（水平）×2°（垂直），以实现窄波束探测，减少对非目标区域的干扰。天线工作频率通常选择在X波段（8-12GHz）或S波段（2-4GHz），X波段具有较高分辨率，但穿透能力较弱；S波段具有较好穿透能力，但分辨率相对较低。需根据目标特性、探测距离和环境条件选择合适的频率。

(3)**安装要求**：天线应安装在稳固的基座上，水平面与地面水平，仰角调至10°-20°，以避开地面杂波，同时覆盖感兴趣的目标空域高度层。需采取防雨、防雷措施。

2.信号处理单元：

(1)**硬件平台**：应基于高性能数字信号处理器（DSP）或现场可编程门阵列（FPGA）设计，具备足够的计算能力和实时处理能力，以处理高速雷达回波数据并运行复杂的信号处理算法（如MTI、PD、自适应滤波等）。

(2)**软件算法**：内置先进的信号处理软件库，支持多种探测模式（如搜索、跟踪、识别），具备自适应抗干扰能力，并能进行目标参数提取和数据显示。

3.显示与控制终端：

(1)**显示功能**：提供高分辨率雷达显示器（如10英寸以上彩色LCD屏），能以图示方式实时显示目标位置（距离、方位、高度）、轨迹、速度、雷达截面面积（RCS）等参数。支持多画面显示，可同时显示雷达图、目标列表、参数趋势等。

(2)**控制功能**：配备直观的用户界面，允许操作员进行系统参数设置（如探测距离、灵敏度、滤波器参数等）、目标跟踪模式选择（如自动跟踪、手动辅助跟踪）、数据记录与回放、告警管理等功能。具备必要的安全防护措施，如密码锁定、操作权限管理等。

(3)**数据接口**：提供标准数据输出接口（如以太网、RS232/485），支持将检测数据传输至中心监控系统或数据记录设备。

三、操作规范

为确保检测工作安全、高效，需严格遵循以下操作流程。

（一）系统部署

1.选址要求：

(1)**开阔性**：选择远离高大建筑物、山体、金属遮挡物的开阔地带，确保天线上方和侧方有足够的无遮挡空间，以减少地面杂波和遮挡物对目标探测的影响。天线距离最近遮挡物的距离建议大于其高度的3倍。

(2)**电磁环境**：避开强电磁干扰源，如高压输电线路（距离应>100米）、大型通信基站（距离应>50米）、工业高频设备等。必要时进行电磁环境测试，评估潜在干扰影响。

(3)**安全防护**：部署区域应设置安全警戒线或围栏，防止无关人员进入，确保设备安全。

2.安装调试：

(1)**基础安装**：按说明书要求安装雷达基座和天线支撑结构，确保稳固、水平。

(2)**天线对准**：使用专用测量工具（如激光对准仪）精确调整天线方位角和俯仰角，使其符合预设的扫描范围或监控空域。相控阵雷达需通过软件进行电子扫描校准。

(3)**电气连接**：仔细检查电源线、信号线、控制线等连接是否牢固、正确，线缆敷设应避免扭曲、挤压或受到机械损伤。

(4)**初步测试**：接通电源后，进行系统自检，检查各模块是否正常启动。进行空载测试，观察天线扫描是否平稳，显示器显示是否正常。

3.预检测试：

(1)**信号强度测试**：在无目标环境下，检查雷达系统的发射和接收增益是否在标称范围内。

(2)**目标模拟测试**：使用雷达目标模拟器（RCS靶标或仿真信号源）在已知距离、高度、速度下进行测试，验证系统的探测距离、精度和目标识别能力。记录测试数据，与设计指标对比。

(3)**系统联动测试**（如适用）：若系统需与其他设备（如告警器、控制终端）联动，需进行接口测试，确保数据传输正确、告警响应及时。

（二）检测流程

1.预设参数：

(1)**环境设置**：根据部署地点的典型环境（如城市、乡村、海洋平台）设置背景杂波模型或抑制参数。

(2)**应用需求设置**：根据具体任务需求（如周界防护、机场净空、活动安保）设置检测范围（距离扇区、高度层）、目标类型偏好（如小型无人机、固定翼、多旋翼）、告警阈值（如最小探测距离、最大安全速度）。

(3)**干扰抑制设置**：根据预期的干扰类型和强度，配置相应的抗干扰算法参数（如MTI/MTD模式选择、滤波器带宽、自适应门限设置）。

2.自动扫描：

(1)**启动系统**：按照操作手册启动雷达及配套设备。

(2)**系统自检**：确认系统各部分正常工作，显示稳定。

(3)**执行扫描**：系统按照预设的扫描策略（如全空域旋转扫描、扇区扫描、指定空域持续监控）自动发射电磁波并接收回波。

(4)**实时显示与更新**：雷达显示器实时显示扫描结果，新目标出现时进行提示，已识别目标的位置、速度等信息随其飞行轨迹动态更新。

3.数据记录：

(1)**目标信息记录**：对检测到的目标，系统自动记录其距离、方位、俯仰、速度、RCS、飞行轨迹等关键信息。

(2)**事件记录**：对超出预设阈值的告警事件（如目标入侵、异常机动）、系统操作变更、故障信息等进行时间戳记录。

(3)**生成报告**：根据需要，系统可自动或手动生成检测时段的汇总报告，包含目标出现次数、轨迹图、统计数据分析等。

（三）异常处理

1.信号丢失：

(1)**初步检查**：操作员首先检查天线是否被意外遮挡（如鸟类栖息、临时物体搭置），电源是否稳定，显示器信号是否正常。

(2)**复核参数**：检查是否误操作修改了探测距离、灵敏度或干扰抑制参数，导致目标信号低于门限。

(3)**系统重启**：若上述检查无果，可尝试按规程重启雷达系统，看是否能恢复正常。

(4)**故障排查**：若重启无效，需根据故障代码或现象，判断是天线、发射/接收模块、信号处理单元还是控制终端的问题，进行针对性维修或更换。

2.目标误判：

(1)**识别干扰源**：分析误判发生的时间、位置、目标特征（如固定距离、无规律移动、速度异常），判断是否为地面杂波（如车辆启动/停止时的反射）、鸟类、昆虫、气象回波或其他雷达/电子设备的干扰。

(2)**调整抑制策略**：针对识别出的干扰源，调整雷达的滤波器参数、MTI/MTD模式、自适应门限算法或采用多通道/多波段融合技术进行抑制。例如，对车辆类固定杂波可设置高度和速度门限进行抑制；对鸟类可调整滤波器带宽；对无意辐射源可尝试改变天线波束指向避开。

(3)**人工复核**：在干扰抑制效果不佳或目标特征可疑时，操作员应通过放大目标图像、观察其后续行为（如飞行轨迹、速度变化）等方式进行人工判断。

(4)**更新数据库**：若误判是因缺乏特定目标（如新型无人机）的特征信息导致，应将典型回波特征添加到系统数据库中，以提高识别准确率。

3.系统故障：

(1)**告警响应**：系统发生硬件或软件故障时，通常会伴随告警提示和/或错误代码显示。操作员应记录故障信息。

(2)**应急预案**：根据预先制定的应急预案执行操作。预案应明确：

(a)是否切换至备用系统或备用探测手段（如备用雷达、光电设备）。

(b)是否降低系统性能（如缩小监控范围、降低刷新率）以维持基本功能。

(c)是否暂停当前任务，进行现场紧急维修或联系专业维修人员。

(3)**安全隔离**：在系统故障无法快速修复或存在安全风险时，应将故障设备暂时隔离，防止误操作或故障扩散。

(4)**记录与报告**：详细记录故障发生的时间、现象、处理过程和结果，为后续维修和系统改进提供依据。

**二、技术应用建议**

根据不同场景优化雷达检测方案。

（一）机场周边监控

1.**系统配置**：采用高精度、高分辨率的多波段雷达（如X波段+S波段组合），实现远距离探测与近场精细分辨的兼顾。设置覆盖机场空域及周边地面的扇形扫描或多重覆盖区域。

2.**功能集成**：集成机场净空数据库，自动识别授权飞行器（如机场作业无人机）信号，并与入侵探测告警区分开。

3.**联动机制**：与机场塔台管制系统、安检系统、应急响应系统实现数据接口对接，实现空地联动、快速响应。

4.**动态阈值**：根据航班起降计划、运行时段，动态调整告警阈值（如最小探测距离、最大安全速度），减少误报。

5.**低空探测强化**：在净空区下方部署加密雷达或结合红外/可见光探测设备，提高对低空慢速、小型无人机的探测概率。

（二）城市空域管理

1.**网络化部署**：在关键区域（如重要设施、大型活动场所）部署多个雷达节点，通过数据融合技术实现城市空域的立体覆盖和无缝跟踪，提高探测连续性和覆盖范围。

2.**多传感器融合**：将雷达数据与机场ADS-B（广播式自动相关监视）数据、无人机识别系统（UDS）数据、可见光视频监控数据融合，构建更全面的目标识别和意图研判能力。

3.**自适应监控**：根据城市空域活动规律（如早晚高峰、夜间活动），自动调整雷达监控策略（如扫描频率、灵敏度、干扰抑制参数）。

4.**公众信息展示**（如适用）：在指定场所（如活动现场）设置大屏幕，以可视化方式向公众展示授权飞行器信息和空域态势，增强透明度。

5.**法规遵从辅助**：利用系统记录的数据，辅助管理机构了解