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基于实装显示器的雷达训练系统设计

2011/6/28 15:52:08  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

   引言

  航空兵在夜间或复杂气象条件下实施轰炸或投布鱼、水雷,在这种条件下,光学瞄准具的使用有一定的局限性。而轰炸瞄准雷达则可以弥补光学瞄准具的这一局限性,它受气象条件限制小,可以利用目标反射的电磁波在远距离观察、发现和识别目标,并对目标实施轰炸或投射鱼雷。在航行中,它可以提供必要的领航诸元,还可观察山峰和雷雨云,防止飞机撞山和进入雷雨区。由于轰炸瞄准雷达的开关、旋钮众多,操作步骤复杂,因此在雷达教学和训练中需要较多的雷达操作实习。传统的实习方法是在地面或空中操作实装雷达,其缺点是保障困难且会减少实装雷达的使用寿命,另外在地面操作实装雷达也探测不到大范围的地物回波,无法培养飞行员发现、瞄准目标的能力。因此,研制一种能在地面进行全功能模拟训练的轰炸瞄准雷达训练系统是十分必要的。

  1 主要功能

  模拟训练系统主要完成以下功能:

  (1)雷达操作程序的练习,如通电前检查程序,雷达开、关机程序,雷达信号检查程序,雷达影像调整程序,对目标的瞄准程序等。

  (2)模拟某一区域内的地面和海面目标雷达影像,用于搜索地面和水面目标及瞄准训练。

  (3)利用雷达画面确定飞机的领航要素,供领航员领航。如测量飞机地速、偏流、真高、地标相对方位角、地标斜距以及确定本机位置等。

  (4)教控台同步显示各雷达模拟器的画面及操作,以利于教员对学员的操作进行评价。

  (5)管理学员的雷达操作成绩,如学员信息的录入,学员成绩的评定、检索、打印等。

  2 硬件设计

  模拟系统由教控台、多部雷达模拟器组成。教控台和雷达模拟器之间由网络连接通信,结构如图1所示。

  2.1 教控台

  教控台由控制台和一台计算机组成,用来导演战场想定背景、模拟雷达载机的运动、监控学员对雷达的操作及对训练操作进行评估。它通过网络与雷达计算机进行通信,向雷达计算机实时传送战场态势和载机参数,雷达计算机则向教控台传送雷达状态和雷达显示画面。

  2.2 雷达模拟器

  为了保证模拟器操作界面的逼真性,雷达模拟器采用半实物仿真的方式。由于雷达显示器是最主要的显示操作设备,且该型雷达显示器形状不规则难以仿真制作,因此雷达显示器采用实装设备。其余控制设备本着外观一致、控制关系一致、接口一致的原则进行设计制作。由一台工控计算机作为仿真主机完成雷达模型建立和信号处理仿真,采集各元器件的开关量和模拟量,仿照实装的逻辑关系,产生各种控制信号,控制面板上的各种指示灯、指示表和雷达显示器上的视频信号的显示。

  模拟器组成如图2所示,雷达仿真计算机通过信号采集卡采集各元器件的开关量和模拟量,产生各种控制信号,控制面板上的各种指示灯;根据教控台送来的战场环境和载机参数完成雷达模型建立和信号处理仿真;模拟产生雷达回波和雷达的状态并通过RS 232串口传送至雷达显示接口板。

  雷达显示接口板主要完成以下功能:

  (1)根据雷达状态产生重复频率为1 250 Hz或535 Hz的各种波形驱动显示器进行扫描显示,这些波形主要包括扫描锯齿波、消隐方波、定时脉冲等。

  (2)处理雷达仿真计算机送来的雷达回波,经D/A转换形成视频信号后输入到雷达显示器。

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