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摘要：阐述了放球的基本概念，理论分析了三种球的运动特点及电磁特性，在此基础上开展相关实验，在相同条件下对标定球与橡胶球的AGC起伏情况、雷达反射截面积、作用距离、微光电视脱靶量以及跟踪稳定度进行了数值比对分析，总结三类气球之间的优缺点，并就后续海上飞球综合效益利用提出几点建议。
关键词：气球；单脉冲雷达；数据分析
1引言
目前，海上放球标定工作日趋频繁，目前雷达标定施放的皮球主要有三类，挂载无线信标的信标球、挂载金属球壳的标定球、空的橡胶球皮，如何节约经济成本，充分发挥气球的作用，完成设备标定工作，缩短时间，创造更高的经济效益，是一个值得探讨的问题。
2放球的基本概念
2.1放球的主要目的。脉冲雷达在海上将放球作为对设备状态及误差项进行检测的重要手段，以保证设备的状态及精度。通过放球检验设备跟踪性能、作用距离、距离和角度的随机误差、空间定向灵敏度、光电偏差等，以经纬仪激光距离、脉冲雷达微光电视跟踪为基准，结合雷达接收信噪比、角误差电压进行幅相系数以及距离零值的标定。
2.2三种球的比对分析
2.2.1球体飞行速度。与其他两种球相比，信标球飞行较慢，但是这三类球速度均较慢，不能检验雷达系统的动态性能，因此不需要考虑信标球与其他球的重量差异。
2.2.2三种球的反射信号特性比对a。脉冲雷达系统主要接收目标的反射信号进行工作，因此S/x频段信标球与标定球效果是一致的。
根据电磁信号原理，金属球体的反射系数远远强于橡胶球皮，所以，本文主要分析标定球与橡胶球皮的区别，为放球标定工作提供实施依据。
3事后數据比对分析
开始前，雷达对橡胶球皮进行试跟踪，发现反射回波信号较强，且雷达可以正常跟踪，其后脉冲雷达组织施放橡胶球（内部不含金属球），跟踪过程中发现橡胶球皮与标定球在跟踪时存在一定的特性差异，事后不对两类数据，两次跟踪都采用脉冲串工作模式，线性调频信号反射跟踪，比对采用10公里至30公里稳定跟踪情况下，两者距离一致的数据段。
3.1 AGC起伏情况
如图1所示，在跟踪标定球时雷达AGC起伏约10dB，跟踪橡胶球皮时AGC起伏约15-20dB，橡胶球皮AGC起伏较标定球大5-10dB左右。
3.2雷达反射截面积RCS
如图2所示，通过对事后数据的解算，标定球的RCS远远大于橡胶球皮的RCS，因此在跟踪标定球时，可以忽略外部橡胶球皮的影响。
3.3
作用距离
如图1所示，在相同作用距离的情况下，橡胶球皮反射信号较标定球小约9至14dB，根据雷达方程：
R=R×（RCS/RCS）
标定球反射距离为29994m时，AGC为49dB，可以算出，理论情况下，当AGC为0dB时，标定球的作用距离为503.5km。而橡胶球的作用距离是224.9km。
3.4光学目标脱靶量
如图3所示，两者之间的微光电视脱靶量一致性较好，方位俯仰均在0.025°左右。
3.5雷达跟踪的稳定度
如图4所示，标定球的角误差变化范围为0.2V，橡胶球皮的角误差变化范围为0.4V，标定球的角误差电压变化范围明显小于橡胶球皮，因此跟踪标定球较跟踪橡胶球稳定。
4结论建议
4.1结论。综合上述分析比对，标定球相较橡胶球在跟踪上更加稳定，AGC起伏较小，反射截面积大，作用距离远，而在光电试验中，两者之间的偏差较小。
4.2关于海上飞球综合效益利用的建议
1.幅相一致性、定向灵敏度标定检查，标校检查对跟踪稳定性要求较高，需要信号质量好，起伏小，需使用标定球。
2.录取光电偏差、距离零值。光电偏差一般录取在15—30km，跟踪质心的差异对光电偏差的影响可以忽略不计，而且光电偏差处理采用误差电压跳点处理方式，跟踪稳定性对光电偏差影响不大，所以光电偏差录取完全可以使用橡胶球代替标定球。
3.系统跟踪性能和伺服暂态特性测试。跟踪性能和伺服暂态特性测试对信号的质量要求不高，所以说信标球、标定球、橡胶球、海调气球等均可用于测试。
4.海调气球要求飞行高度10000米，按照目前信标球、标定球飞行的高度，可远高于10000，米，建议后续可以研讨使用标定球搭载气象探测仪的可能性，提高气球的综合利用效益。
不同的工作需求对气球特性的需求不同，海上工作期间无线电设备、经纬仪、航海气象施放大量气球，统筹考虑，不但可以简化施放气球组织协调工作量，而且可以节省氢气、氦气的使用量，提高海上飞球的效益。
关键词：气球；单脉冲雷达；数据分析
1引言
目前，海上放球标定工作日趋频繁，目前雷达标定施放的皮球主要有三类，挂载无线信标的信标球、挂载金属球壳的标定球、空的橡胶球皮，如何节约经济成本，充分发挥气球的作用，完成设备标定工作，缩短时间，创造更高的经济效益，是一个值得探讨的问题。
2放球的基本概念
2.1放球的主要目的。脉冲雷达在海上将放球作为对设备状态及误差项进行检测的重要手段，以保证设备的状态及精度。通过放球检验设备跟踪性能、作用距离、距离和角度的随机误差、空间定向灵敏度、光电偏差等，以经纬仪激光距离、脉冲雷达微光电视跟踪为基准，结合雷达接收信噪比、角误差电压进行幅相系数以及距离零值的标定。
2.2三种球的比对分析
2.2.1球体飞行速度。与其他两种球相比，信标球飞行较慢，但是这三类球速度均较慢，不能检验雷达系统的动态性能，因此不需要考虑信标球与其他球的重量差异。
2.2.2三种球的反射信号特性比对a。脉冲雷达系统主要接收目标的反射信号进行工作，因此S/x频段信标球与标定球效果是一致的。
根据电磁信号原理，金属球体的反射系数远远强于橡胶球皮，所以，本文主要分析标定球与橡胶球皮的区别，为放球标定工作提供实施依据。
3事后數据比对分析
开始前，雷达对橡胶球皮进行试跟踪，发现反射回波信号较强，且雷达可以正常跟踪，其后脉冲雷达组织施放橡胶球（内部不含金属球），跟踪过程中发现橡胶球皮与标定球在跟踪时存在一定的特性差异，事后不对两类数据，两次跟踪都采用脉冲串工作模式，线性调频信号反射跟踪，比对采用10公里至30公里稳定跟踪情况下，两者距离一致的数据段。
3.1 AGC起伏情况
如图1所示，在跟踪标定球时雷达AGC起伏约10dB，跟踪橡胶球皮时AGC起伏约15-20dB，橡胶球皮AGC起伏较标定球大5-10dB左右。
3.2雷达反射截面积RCS
如图2所示，通过对事后数据的解算，标定球的RCS远远大于橡胶球皮的RCS，因此在跟踪标定球时，可以忽略外部橡胶球皮的影响。
3.3
作用距离
如图1所示，在相同作用距离的情况下，橡胶球皮反射信号较标定球小约9至14dB，根据雷达方程：
R=R×（RCS/RCS）
标定球反射距离为29994m时，AGC为49dB，可以算出，理论情况下，当AGC为0dB时，标定球的作用距离为503.5km。而橡胶球的作用距离是224.9km。
3.4光学目标脱靶量
如图3所示，两者之间的微光电视脱靶量一致性较好，方位俯仰均在0.025°左右。
3.5雷达跟踪的稳定度
如图4所示，标定球的角误差变化范围为0.2V，橡胶球皮的角误差变化范围为0.4V，标定球的角误差电压变化范围明显小于橡胶球皮，因此跟踪标定球较跟踪橡胶球稳定。
4结论建议
4.1结论。综合上述分析比对，标定球相较橡胶球在跟踪上更加稳定，AGC起伏较小，反射截面积大，作用距离远，而在光电试验中，两者之间的偏差较小。
4.2关于海上飞球综合效益利用的建议
1.幅相一致性、定向灵敏度标定检查，标校检查对跟踪稳定性要求较高，需要信号质量好，起伏小，需使用标定球。
2.录取光电偏差、距离零值。光电偏差一般录取在15—30km，跟踪质心的差异对光电偏差的影响可以忽略不计，而且光电偏差处理采用误差电压跳点处理方式，跟踪稳定性对光电偏差影响不大，所以光电偏差录取完全可以使用橡胶球代替标定球。
3.系统跟踪性能和伺服暂态特性测试。跟踪性能和伺服暂态特性测试对信号的质量要求不高，所以说信标球、标定球、橡胶球、海调气球等均可用于测试。
4.海调气球要求飞行高度10000米，按照目前信标球、标定球飞行的高度，可远高于10000，米，建议后续可以研讨使用标定球搭载气象探测仪的可能性，提高气球的综合利用效益。
不同的工作需求对气球特性的需求不同，海上工作期间无线电设备、经纬仪、航海气象施放大量气球，统筹考虑，不但可以简化施放气球组织协调工作量，而且可以节省氢气、氦气的使用量，提高海上飞球的效益。