本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、機(jī)載雷達(dá)仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雷達(dá)模擬器。

背景技術(shù)：

機(jī)載雷達(dá)作為飛機(jī)重要的傳感器之一，對于飛機(jī)的飛行安全和作戰(zhàn)性能起著至關(guān)重要的作用。由于機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能繁多，與主戰(zhàn)武器結(jié)合緊密，設(shè)計(jì)和維護(hù)變得越來越困難，而且培訓(xùn)成本高、效率低，依靠有限的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)難以綜合評估機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)在作戰(zhàn)中的實(shí)際效能，因此迫切要求研制一種雷達(dá)模擬器以支持機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、使用、維護(hù)與培訓(xùn)。

近年來，國內(nèi)開發(fā)的雷達(dá)模擬器主要以最基本的作戰(zhàn)人員操作程序訓(xùn)練為主要目標(biāo)，對基于虛擬環(huán)境的雷達(dá)性能仿真方面的研究與國外相比還存在較大差距，在雷達(dá)仿真的逼真度和可信度方面，仍不足以支持現(xiàn)代軍事對抗和軍事戰(zhàn)術(shù)演練。本發(fā)明綜合考慮各種體系對抗條件下的雷達(dá)作戰(zhàn)環(huán)境，分析各種外部模型與雷達(dá)系統(tǒng)的交互關(guān)系及雷達(dá)的工作機(jī)制，從基于虛擬環(huán)境的實(shí)時(shí)動態(tài)視景數(shù)據(jù)庫中調(diào)度大面積地形數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理，以此為依據(jù)來模擬機(jī)載雷達(dá)的工作過程，為實(shí)現(xiàn)機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的功能和性能模擬提供支撐，滿足地形探測跟蹤和作戰(zhàn)人員培訓(xùn)的技戰(zhàn)術(shù)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種雷達(dá)模擬器，將虛擬環(huán)境和機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的模擬有效結(jié)合起來，通過引入虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)，采用基于雷達(dá)反射的技術(shù)原理，模擬三維地形條件下電磁波的發(fā)射、傳播、接收、處理等過程以及相關(guān)幾何效應(yīng)和電磁效應(yīng)，解決雷達(dá)地形建模、雷達(dá)目標(biāo)檢測、雷達(dá)圖像生成等關(guān)鍵技術(shù)，并極大提高雷達(dá)系統(tǒng)仿真的逼真度和可信度，以滿足機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)仿真需求。該發(fā)明可應(yīng)用于機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種機(jī)載雷達(dá)模擬器，其特征在于，主要組成包括：雷達(dá)仿真單元1、雷達(dá)控制面板2、數(shù)據(jù)采集處理單元3、環(huán)境仿真單元4、雷達(dá)終端顯示單元5，其中，

所述雷達(dá)仿真單元1用于實(shí)現(xiàn)機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的功能和性能模擬，主要包含雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101和視頻采集卡102，雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101用于實(shí)時(shí)生成機(jī)載雷達(dá)模型以模擬雷達(dá)各種工作模式，并產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)及圖像輸出；視頻采集卡102安裝在雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101中，用于捕獲雷達(dá)圖像信息；

所述雷達(dá)控制面板2用于實(shí)現(xiàn)雷達(dá)工作模式的選擇、天線俯仰角的設(shè)置、跟蹤目標(biāo)的選擇等諸多控制功能模擬，雷達(dá)控制面板2與數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)301相連；

所述數(shù)據(jù)采集處理單元3用于控制完成雷達(dá)控制面板2設(shè)備信號的采集、處理以及硬件板卡的驅(qū)動，數(shù)據(jù)采集處理單元3主要包含數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)301和采集板卡302，采集板卡302安裝在數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)301中，數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)301實(shí)時(shí)采集雷達(dá)控制面板2各信號信息，經(jīng)過處理后送給雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101；數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)301與雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101之間通過以太網(wǎng)方式進(jìn)行信息傳遞；

所述環(huán)境仿真單元4用于提供氣象、目標(biāo)、載機(jī)位置狀態(tài)等參數(shù)信息，環(huán)境仿真單元4與雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101之間通過以太網(wǎng)方式進(jìn)行信息傳遞；

所述雷達(dá)終端顯示單元5接收雷達(dá)仿真單元1信號，針對雷達(dá)各種不同工作模式，以形象化的符號、圖形、表格等形式顯示載機(jī)、雷達(dá)和目標(biāo)的工作狀態(tài)以及主要參數(shù)。

本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果：本發(fā)明能夠真實(shí)模擬虛擬環(huán)境下機(jī)載雷達(dá)對各種目標(biāo)和地形的探測過程，實(shí)現(xiàn)機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的功能和性能模擬，便于用戶熟悉掌握機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的操作程序，在機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證等方面具有一定的促進(jìn)作用。本發(fā)明具有較好的可重構(gòu)性和可重用性，可推廣應(yīng)用于其他型號飛機(jī)機(jī)載雷達(dá)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，節(jié)約研制成本，縮短研制周期。

附圖說明

圖1是一種雷達(dá)模擬器示意圖。

圖2為本發(fā)明模擬器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1－雷達(dá)仿真單元、2－雷達(dá)控制面板、3－數(shù)據(jù)采集處理單元、4－雷達(dá)仿真單元、5－終端顯示單元、101－雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)、102－視頻采集卡、301－數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)、302－采集板卡。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖及實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，請參閱圖1、圖2。

本發(fā)明的原理：本發(fā)明將虛擬環(huán)境和機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的模擬有效結(jié)合起來，通過引入虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)，采用基于雷達(dá)反射的技術(shù)原理，模擬三維地形條件下電磁波的發(fā)射、傳播、接收、處理等過程以及相關(guān)幾何效應(yīng)和電磁效應(yīng)，解決雷達(dá)地形建模、雷達(dá)目標(biāo)檢測、雷達(dá)圖像生成等關(guān)鍵技術(shù)，極大提高雷達(dá)系統(tǒng)仿真的逼真度和可信度，以滿足機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)仿真需求。

其中，雷達(dá)仿真單元用于實(shí)現(xiàn)機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的功能和性能模擬，如對海、對地、對空目標(biāo)的搜索和跟蹤，其工作模式包括空海、空地、空空等；雷達(dá)控制面板用于實(shí)現(xiàn)雷達(dá)工作模式的選擇、天線俯仰角的設(shè)置、跟蹤目標(biāo)的選擇等諸多控制功能模擬；數(shù)據(jù)采集處理單元用于控制完成雷達(dá)控制面板設(shè)備信號的采集、處理以及硬件板卡的驅(qū)動；環(huán)境仿真單元用于提供氣象、目標(biāo)、載機(jī)位置狀態(tài)等參數(shù)信息；雷達(dá)終端顯示單元以形象化的符號、圖形、表格等形式顯示載機(jī)、雷達(dá)和目標(biāo)的工作狀態(tài)以及主要參數(shù)。

本發(fā)明的思路：本發(fā)明以實(shí)現(xiàn)機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的功能和性能模擬為目標(biāo)，充分考慮各種體系對抗條件下的雷達(dá)作戰(zhàn)環(huán)境，將虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)引入到雷達(dá)仿真系統(tǒng)中，從基于虛擬環(huán)境的實(shí)時(shí)動態(tài)視景數(shù)據(jù)庫中調(diào)度大面積地形數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理，以此為依據(jù)來模擬機(jī)載雷達(dá)的工作過程。

具體實(shí)施步驟包括以下兩個(gè)方面：首先，需要對地形數(shù)據(jù)庫和材質(zhì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行預(yù)處理，即根據(jù)三維地形數(shù)據(jù)建立虛擬戰(zhàn)場環(huán)境，對不同紋理的地貌完成雷達(dá)紋理映射，經(jīng)過地形數(shù)據(jù)處理軟件包的處理，建立地形地質(zhì)體散射特性模型和目標(biāo)特性模型，作為雷達(dá)仿真軟件包的數(shù)據(jù)輸入。然后，以機(jī)載雷達(dá)為研究對象，在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境下，根據(jù)雷達(dá)的控制信息仿真雷達(dá)各種工作模式，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)及圖像輸出，從而實(shí)現(xiàn)雷達(dá)功能與性能的模擬。

本發(fā)明的具體內(nèi)容：一種機(jī)載雷達(dá)模擬器，其特征在于，主要組成包括：雷達(dá)仿真單元1、雷達(dá)控制面板2、數(shù)據(jù)采集處理單元3、環(huán)境仿真單元4、雷達(dá)終端顯示單元5，其中，

所述雷達(dá)仿真單元1用于實(shí)現(xiàn)機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)的功能和性能模擬，主要包含雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101和視頻采集卡102，雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101用于實(shí)時(shí)生成機(jī)載雷達(dá)模型以模擬雷達(dá)各種工作模式，并產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)及圖像輸出；視頻采集卡102安裝在雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101中，用于捕獲雷達(dá)圖像信息；

所述雷達(dá)控制面板2用于實(shí)現(xiàn)雷達(dá)工作模式的選擇、天線俯仰角的設(shè)置、跟蹤目標(biāo)的選擇等諸多控制功能模擬，雷達(dá)控制面板2與數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)301相連；

所述數(shù)據(jù)采集處理單元3用于控制完成雷達(dá)控制面板2設(shè)備信號的采集、處理以及硬件板卡的驅(qū)動，數(shù)據(jù)采集處理單元3主要包含數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)301和采集板卡302，采集板卡302安裝在數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)301中，數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)301實(shí)時(shí)采集雷達(dá)控制面板2各信號信息，經(jīng)過處理后送給雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101；數(shù)據(jù)采集處理計(jì)算機(jī)301與雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101之間通過以太網(wǎng)方式進(jìn)行信息傳遞；

所述環(huán)境仿真單元4用于提供氣象、目標(biāo)、載機(jī)位置狀態(tài)等參數(shù)信息，環(huán)境仿真單元4與雷達(dá)仿真計(jì)算機(jī)101之間通過以太網(wǎng)方式進(jìn)行信息傳遞；

所述雷達(dá)終端顯示單元5接收雷達(dá)仿真單元1信號，針對雷達(dá)各種不同工作模式，以形象化的符號、圖形、表格等形式顯示載機(jī)、雷達(dá)和目標(biāo)的工作狀態(tài)以及主要參數(shù)。