以下文章来源于空天防务观察 ，作者挑战赛组委会

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有关部门、单位及科技企业:

针对防御“低慢小”无人机袭击重大需求，经过深入研究、迭代论证、跨行业研讨和广泛征求意见，形成了《简单野外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测试规范（1.0版）》和《简单城区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测试规范（1.0版）》。现将两份文件正式发布，供开展地面探测系统能力评定时参阅使用！

“无形截击”无人机与反无人机对抗挑战赛组委会

2022年3月21日

附件1：简单野外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测试规范（1.0版）

1 范围

本文件给出了在简单野外背景条件下对地面探测系统搜索、识别、定位和持续跟踪“低慢小”无人机（单目标）的能力进行测试的流程和方法。

本文件适用于地面探测系统能力评定。

2 引用文件

《关于举办“无形截击-2018”反无人机挑战赛的通知》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛总体方案》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛比赛规程》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛比赛规则》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛公开赛活动手册》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛进阶赛活动手册》《关于举办“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛的通知》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛总体方案》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛比赛规程》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛比赛规则》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛公开赛活动手册》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛进阶赛活动手册》《关于举办“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛的通知》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛总体方案》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛比赛规程》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛比赛规则》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛预赛活动手册》

3 定义

3.1 “低慢小”无人机

本文件将飞行高度低（一般距地面不超过200m）、飞行速度慢（一般地速不超过200km/h）、特征信号小（最大尺寸一般不超过3m、X/Ku波段雷达截面积一般不超过0.5m2）的无人机称为“低慢小”无人机。

3.2 地面探测系统

地面探测系统是指以探测“低慢小”无人机为目标，采用雷达、光电传感器、无线电侦测装置等单种或多种设备构成的综合探测系统（所有设备架设后，设备最高点离地高度一般不超过8m）。

3.3 综合探测能力

本文件将地面探测系统搜索、识别、定位和持续跟踪“低慢小”无人机的能力称为综合探测能力，并结合简单野外背景条件下的实际情况，从精度、时长和距离三个方面对综合探测能力进行测试。

3.4 目标无人机

本文件将用于评定地面探测系统综合探测能力的测试用无人机称为目标无人机。根据布局形式的不同，分为固定翼目标无人机和多旋翼目标无人机。

3.5 有效探测

某同一时刻（根据同步授时）地面探测系统上报数据与目标无人机实际位置的空间距离小于等于30m时，判定为有效探测。

3.6 有效发现

按照1次/s的要求，地面探测系统上报数据连续不少于5s满足有效探测条件，判定为有效发现，并取有效发现区段的起始位置作为有效发现位置。

3.7 有效锁定

按照1次/s的要求，地面探测系统上报数据连续不少于20s满足有效探测条件，判定为有效锁定。

4 测试系统基本要求

4.1 测试场地

4.1.1 自然环境

地理条件：地形平坦，视野开阔，特定方向范围内通视无遮挡。

气象条件：能见度不小于10km，气温-40~60℃，风速不超过目标无人机正常飞行可承受的极限。

4.1.2 探测阵地

在测试大纲允许的范围内，在试验场内选择合适的位置作为探测阵地，要求尽可能靠近公路，地面平整，周围无障碍物，满足探测设备架设要求，并具备相应的电力、网络条件。

4.1.3 测试空域

测试空域为以探测阵地为中心，背阳方向，水平投影为半径10km、夹角120°扇形，高度由地面以上至200m范围的包络空域。

图1  测试空域及相关边界设置（垂直投影图）

以探测阵地为中心，在测试空域内设置探测远界和探测近界。其中，探测近界为距中心300m的扇形铅垂面；探测远界根据目标无人机类型的不同，可分为距中心10km的扇形铅垂面（固定翼目标无人机探测远界）和距中心3km的扇形铅垂面(多旋翼目标无人机探测远界)。

4.1.4 电磁环境和飞行物

电磁环境：测试场地内卫星导航、无线电通信正常，无电子干扰或其他可能干扰地面探测系统有效运行的射频信号。

飞行物：除目标无人机外，可根据测试目的设置其他人造飞行物。

4.2 目标无人机

4.2.1 固定翼目标无人机

总体布局：常规布局，上单翼，后三点式起落架；

机翼：平直机翼，翼展2500～2700mm；

机体长度：1900～2100mm；

最大平飞速度：150km/h；

机体材质：复合材料；

动力：单发拉力式，电动，以电池组作为能源；

螺旋桨材质：塑料；

起降方式：简单路面水平起降；

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  固定翼目标无人机三视图

4.2.2 多旋翼目标无人机

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3  多旋翼目标无人机三视图

5 测试流程

5.1 设备布放及标校

参试方按要求在探测阵地内布设探测系统，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

5.2.1 固定翼目标无人机航线

固定翼目标无人机测试航线从进入探测远界（距探测阵地10km的扇形铅垂面）开始，至穿越探测近界（距探测阵地300m的扇形铅垂面）结束；飞行速度（地速）在50～150km/h之间，飞行高度在距离地面20～200m之间，在测试空域内飞行时间须符合测试大纲要求；具体飞行轨迹由直线段和曲线段构成,其中曲线段飞行时长不得超过总飞行时长的3/4。

5.2.2 多旋翼目标无人机航线

多旋翼目标无人机测试航线从进入探测远界（距探测阵地3km的扇形铅垂面）开始，至穿越探测近界（距探测阵地300m的扇形铅垂面）结束；飞行速度（地速）在0～120km/h之间，飞行高度在距离地面10～200m之间，在测试空域内飞行时间须符合测试大纲要求；具体飞行轨迹由直线段、悬停段和曲线段构成,其中各段飞行时长均不得超过总飞行时长的3/4。

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。组织方分时段出动固定翼目标无人机和多旋翼目标无人机，分别从10km远界和3km远界进入测试空域，并在300m近界处飞出测试空域。

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个固定翼目标无人机飞行架次和1个多旋翼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6.1～6.3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=（30-Dij）/30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实际位置的空间距离。

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为目标无人机穿越探测远界的时刻（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 最远发现距离比率

最远发现距离比率（A3 ）代表地面探测系统远距极早发现目标的能力，计算公式为:

式中：La为探测远界距探测阵地的水平距离，对于固定翼目标无人机，La=10km，对于多旋翼目标无人机，La=3km；为首个有效发现区段的起始位置距探测阵地的水平距离（单位为km），特别地，当上述起始位置对应目标无人机穿越探测远界时刻（进一法，精确到s）的实际位置时，直接取值为10km。

6.4 能力综合

综合平均锁定精度比率、锁定时长比率和最远发现距离比率的计算结果，形成简单野外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1个固定翼目标无人机飞行架次和1个多旋翼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固定翼目标无人机×W固定翼+SUM_Z多旋翼目标无人机×W多旋翼

式中：SUM_Z代表地面探测系统的综合探测能力，SUM_Z固定翼目标无人机代表地面探测系统针对固定翼目标无人机的探测能力，SUM_Z多旋翼目标无人机代表地面探测系统针对多旋翼目标无人机的探测能力，W固定翼为固定翼目标无人机的设置分值，W多旋翼为多旋翼目标无人机的设置分值。（特别地，当固定翼目标无人机和多旋翼目标无人机设置分值相同时，W固定翼=W多旋翼=50。）

地面探测系统对某个固定翼/多旋翼飞行架次的探测能力计算公式为：

SUM_Z某架次固定翼/多旋翼目标无人机=Q1×A1+Q2×A2+Q3×A3

式中：Q1、Q2、Q3分别为A1、A2、A3的加权系数，Q1+Q2+Q3=1。具体实施过程中，Q1、Q2、Q3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；

测试数据：对应每个飞行架次的地面探测系统上报数据、目标无人机实际位置数据等;

综合探测能力评定结果：一般为采用百分制的最终得分。

附件2：简单城区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测试规范（1.0版）

1 范围

本文件给出了在简单城市背景条件下对地面探测系统搜索、识别、定位和持续跟踪“低慢小”无人机（单目标）的能力进行测试的流程和方法。

本文件适用于地面探测系统能力评定。

2 引用文件

《关于举办“无形截击-2018”反无人机挑战赛的通知》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛总体方案》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛比赛规程》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛比赛规则》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛公开赛活动手册》《“无形截击-2018”反无人机挑战赛进阶赛活动手册》《关于举办“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛的通知》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛总体方案》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛比赛规程》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛比赛规则》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛公开赛活动手册》《“无形截击-2019”反无人机对抗挑战赛进阶赛活动手册》《关于举办“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛的通知》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛总体方案》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛比赛规程》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛比赛规则》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛预赛活动手册》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛公开赛活动手册》《“无形截击-2021”无人机与反无人机对抗挑战赛进阶赛活动手册》

3 定义

3.1“低慢小”无人机

本文件将飞行高度低（一般距地面不超过200m）、飞行速度慢（一般地速不超过200km/h）、特征信号小（最大尺寸一般不超过3m、X/Ku波段雷达截面积一般不超过0.5m2）的无人机称为“低慢小”无人机。

3.2 地面探测系统

地面探测系统是指以探测“低慢小”无人机为目标，采用雷达、光电传感器、无线电侦测装置等单种或多种设备构成的综合探测系统（所有设备架设后，设备最高点最大离地高度一般不超过8m）。

3.3 综合探测能力

本文件将地面探测系统搜索、识别、定位和持续跟踪“低慢小”无人机的能力称为综合探测能力，并结合简单城区背景条件下的实际情况，从精度和时长两个方面对综合探测能力进行测试。

3.4 目标无人机

本文件将用于评定地面探测系统综合探测能力的测试用无人机称为目标无人机。考虑到城市环境的特点，这里的目标无人机即为多旋翼目标无人机。

3.5 有效探测

某同一时刻（根据同步授时）地面探测系统上报数据（不含高度）与目标无人机地面投影点的大圆距离小于等于50m时，判定为有效探测。

3.6 有效锁定

按照1次/s的要求，地面探测系统上报数据连续不少于5s满足有效探测条件，判定为有效锁定。

4 测试系统基本要求

4.1 测试场地

4.1.1 模拟城市环境

城区范围：选择不小于1km×1km的区域构建模拟城区。

模拟建筑及其他基础设施：城区内模拟建筑物密度不低于20栋/km2，错落分布，最高建筑物不低于50m，且各类功能区基本齐全；同时，城区内视情布设道路（含路灯）、车辆、模拟树木等其他基础设施。

气象条件：能见度不小于5km，气温-40~60℃，风速不超过目标无人机正常飞行可承受的极限。

电磁环境：测试场地内设置常见通信、广播信号模拟/复现装置，卫星导航信号正常。

飞行物：除目标无人机外，可根据测试目的设置其他人造飞行物。

4.1.2 测试空域

测试空域为模拟城区地面以上至100m高度范围的包络空域。围绕模拟城区中心，设置半径30m的圆柱形铅垂面，作为探测近界。

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；

测试数据：对应每个飞行架次的地面探测系统上报数据、目标无人机地面投影点数据等;

综合探测能力评定结果：一般为采用百分制的最终得分。