本發(fā)明涉及應(yīng)用于生命探測儀、小型雷達等以電磁波為主要功能的探測類設(shè)備的效能評估，具體涉及一種救援探測設(shè)備性能測試系統(tǒng)及測試方法。

背景技術(shù)：

1、目前用于災(zāi)害救援的生命探測儀及雷達探測設(shè)備的測試場景,均基于現(xiàn)有常規(guī)建筑或救援訓練基地的人造倒塌廢墟完成。人造建筑物倒塌廢墟目前沒有統(tǒng)一的設(shè)計建造標準，所以在測試電磁波類探測設(shè)備時，基于不同材料、結(jié)構(gòu)的廢墟場景，測試數(shù)據(jù)差距很大，沒有一個相對統(tǒng)一的標準廢墟場景來衡量該設(shè)備的工作能力。探測雷達的性能指標包括：探測距離、反射率、發(fā)射功率、波長、角分辨率、采樣頻率。這些指標多數(shù)與測試場景的各個反射截面相關(guān)，電磁波在測試空間會多次反射、甚至漫反射以及穿透墻體，加速了探測信號強度的衰減。導致同一雷達探測設(shè)備在不同的建筑物或人造建筑廢墟場景下的測試結(jié)果差異很大，難以衡量出該設(shè)備的實際應(yīng)用能力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、結(jié)合目前行業(yè)內(nèi)測試工作的現(xiàn)狀，本發(fā)明依據(jù)建筑物的倒塌特征，設(shè)計了一種救援探測設(shè)備性能測試系統(tǒng)及測試方法，期望可以標準化建造模擬物倒塌場景，模擬倒塌環(huán)境對于電磁波信號衰減的影響程度，用于電磁波類探測設(shè)備的標準化性能測試。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種救援探測設(shè)備性能測試系統(tǒng)，其特征在于，包括建筑物模擬結(jié)構(gòu)；所述建筑物模擬結(jié)構(gòu)包括外墻體模擬物a和內(nèi)覆蓋模擬物b兩部分，所述外墻體模擬物a為正置的四棱臺形狀，從其上表面向下挖設(shè)倒置的四棱臺空間，使得所述外墻體模擬物a的四個外周側(cè)面為傾斜面，且所述四棱臺空間的四個側(cè)表面也為傾斜面；所述內(nèi)覆蓋模擬物b由多塊片狀或塊狀結(jié)構(gòu)的子部件堆疊組成，且所述內(nèi)覆蓋模擬物b可填充放入所述四棱臺空間中；所述四棱臺空間的上部開口以及底部表面的四個邊角各設(shè)置一個測量點位；在所述四棱臺空間的上部開口和底部表面之間，根據(jù)所述內(nèi)覆蓋物模擬物b的輪廓形狀選擇兩個測量面，并在該兩個測量面和四棱臺空間的四個側(cè)部棱柱相重疊處各設(shè)置一個測量點位，共設(shè)置十二個測量點位，并在所述四棱臺空間的底部表面和所述兩個測量面共設(shè)置三個測量面。

3、所述外墻體模擬物a由金屬框架和貼附在金屬框架上的水泥鋼筋預制板構(gòu)成；所述內(nèi)覆蓋模擬物b的子部件為水泥鋼筋預制件。所述內(nèi)覆蓋模擬物b包括多個疊放的切片，每個切片均為水泥鋼筋預制板。

4、在選擇兩個測量面時，盡量選擇在所述切片的表面，并在兩個測量面和所述四棱臺空間的底部表面的幾何中心處各設(shè)置一個測量點位作為測量面的數(shù)據(jù)獲取來源。

5、另外，所述內(nèi)覆蓋模擬物b包括多個切片，多個切片并不一定水平疊放，其可以相對于所述四棱臺空間的底部表面呈一定傾角放置，且相鄰兩個切片之間也可以搭成角度疊放。具體的，相鄰兩個切片相互平行放置，或者，相鄰兩個切片的相對于水平面的傾角呈鏡像對稱的放置。

6、本發(fā)明還請求保護基于上述救援探測設(shè)備性能測試系統(tǒng)的測試方法，具體包括如下步驟：

7、s1、環(huán)繞在所述外墻體模擬物a的外周側(cè)布設(shè)四個彼此間隔且高度不一致的探測點位a、b、c、d，在所述外墻體模擬物a的幾何中心的正上方布置一個探測點位q；根據(jù)內(nèi)覆蓋模擬物b的輪廓形狀，在測量點位設(shè)置信號接收器；

8、s2、將搜救模擬物置于內(nèi)覆蓋物模擬物b的下方或內(nèi)部；

9、s3、使用待測試的探測裝置從五個探測點位分別朝向所述搜救模擬物發(fā)射電磁波信號；

10、s4、基于十二個測量點位分別獲取四個探測點位a、b、c、d的十二個點信號強度；基于三個測量面，分別獲取四個探測點位a、b、c、d和正上方的探測點位q的三個面信號強度；

11、s5、根據(jù)獲得的點信號強度和面信號強度計算待測試的探測裝置的綜合探測能力。

12、上述步驟s5中，計算待測試的探測裝置的綜合探測能力包括如下步驟：

13、s5.1計算所述探測裝置的平行探測性能z：

14、s5.1.1計算分布在建筑物模擬結(jié)構(gòu)周側(cè)的a、b、c、d四個探測點的點信號強度：

15、

16、式中：m表示十二個測量點位中測得點位數(shù)據(jù)排序在前六的六個測量點位；pm表示權(quán)重，取值pm＝1/6；xm表示第m個測量點位接收到的電磁波信號數(shù)據(jù)；i＝1，2，3，4，分別表示a、b、c、d四個探測點；

17、s5.1.2計算分布在建筑物模擬結(jié)構(gòu)周側(cè)的a、b、c、d四個探測點的面信號強度：

18、

19、式中：n＝1，2，3，表示測量點位構(gòu)成的三個測量面；yn表示第n個測量面接收到的電磁波信號數(shù)據(jù)；sn表示權(quán)重，按照測量面從下向上的順序依次設(shè)置為1/2、1/4、1/4；i＝1，2，3，4，分別表示a、b、c、d四個探測點；

20、s5.1.3基于上述計算得到的點信號強度和面信號強度分別計算a、b、c、d四個探測點的探測能力數(shù)值zi：

21、zi＝(xi+yi)/2

22、獲得a、b、c、d四個探測點的探測能力數(shù)值之后，對四個探測點的探測能力數(shù)值進行加權(quán)平均計算，獲得該探測裝置的平行探測性能z：

23、

24、式中：ki表示權(quán)重，探測點a權(quán)重k1取值0.3、探測點b權(quán)重k2取值0.3、探測點c權(quán)重k3取值0.2、探測點d權(quán)重k4取值0.2；i＝1，2，3，4，分別表示a、b、c、d四個探測點；

25、s5.2計算所述探測裝置的垂直探測性能yq：

26、

27、m＝1，2，3，表示測量點位構(gòu)成的三個測量面；yqm表示第m個測量面接收到的電磁波信號數(shù)據(jù)；hm表示權(quán)重，取值1/3；

28、s5.3計算所述探測裝置的綜合探測能力f：

29、f＝0.7z+0.3yq。

30、在五個探測點位的設(shè)置上，首先確定首測點，即探測點位a點，所述探測點位a設(shè)置在以所述外墻體模擬物a的外沿向外延伸3米，在該點距離地面高度0.3米的位置；然后以探測點位a為起始點，以建筑物模擬結(jié)構(gòu)的幾何中心點為圓心，周向旋轉(zhuǎn)60°、距地面高度0.6米設(shè)置探測點位b點；以探測點位a為起始點，以建筑物模擬結(jié)構(gòu)的幾何中心點為圓心，周向旋轉(zhuǎn)150°、距地面高度0.9米設(shè)置探測點位c點；以探測點位a為起始點，以建筑物模擬結(jié)構(gòu)的幾何中心點為圓心，周向旋轉(zhuǎn)270°、距地面高度1.2米設(shè)置探測點位d點；在建筑物模擬結(jié)構(gòu)的幾何中心正上方距離上部表面3米位置設(shè)置探測點位q。

31、本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)勢在于：

32、(1)設(shè)計了可標準化、模塊化制造的建筑物模擬物，可以統(tǒng)一不同探測裝置的測試數(shù)據(jù)，方便作出客觀合理的性能評估；由外墻體模擬物a和內(nèi)覆蓋模擬物b兩部分組成的內(nèi)外雙層的結(jié)構(gòu)，搭配內(nèi)覆蓋模擬物b的角度可調(diào)的切片隔板(水泥鋼筋預制板)做橫切面信號阻擋或反射，對建筑物倒塌特征還原度高。

33、(2)測量點位和探測點位的組合布置，可以多角度準確檢測出雷達信號的衰減程度，結(jié)合可調(diào)節(jié)橫截面，增減測試難度，進而衡量該雷達設(shè)備的探測性能，從而準確的衡量一款雷達電磁波類探測設(shè)備的探測能力，評估出綜合效能。

34、(3)內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)的建筑物模擬物，可在噴淋水、覆蓋灰層、雪花后進行測試，適用范圍廣，可有效進行電磁波類探測設(shè)備在高濕度環(huán)境(如下雨狀態(tài)下)、極端天氣環(huán)境下的探測能力和信號衰減幅度。