浅谈雷达显示方式的一次显示
第十八章_气象雷达
冻雨回波:
类似于春季的层状云降水回波,结构较均匀,呈丝条状,有的地方有一 些小的块状,回波较强,其顶部高约6-7km。
沙暴中的降水回波:
PPI上回波特征为具有混乱的蜂窝状结构(大气不稳定,上升下降气流紊 乱)回波中的空洞地区说明该处有强烈的上升气流带起沙尘造成沙暴, 回波区是下沉气流造成的微弱降水区。
雷达图上的雨带分析
单部雷达只能显示出某一地区的降水情况,雷达网图像 可以显示出降水区的整体分布。 不同的反射率可反映不同的降水强度(mm/h),雷达 不同色调可以显示雨强,从而辅助天气系统分析。
雨强 (mm/h) 颜色
0.3-1 深蓝色
1-4 绿色
4-8 黄色
8-16 粉红色
16-32 红色
>32 浅蓝色
雷达回波的识别-非降水回波
云的回波:云回波的主要特征是强度弱、底部不及地。 层(波)状云: 在平显上的回波是薄膜状和小片状,强度很弱,边缘不整齐;在高 显上顶部平坦,底部不及地,厚度和强度随距离减小,有时可以观 测到雨幡的回波。 对流云: 在平显上呈分散、孤立的小块状,尺度很小。在高显上初始回波顶 常位于空中5km左右,呈两头尖的米粒状或上大下小的倒梨状,强 回波位于回波顶附近,对流云的回波发展迅速,条件适合时很短时 间就会出现阵雨或雷雨。 雾的回波: 回波很弱(雾滴粒子过小),灵敏度高的雷达可显示出。且雾的高 度较低,不易从环境区分。只有范围较大、高度较高的平流雾可观 测。 在PPI上雾的回波呈均匀弥散状,犹如薄纱;在RHI上,雾的回波高 度很低,顶高只有1km左右。
《雷达显示方式》课件
A-scope( 幅度扫描)
以幅度来展示雷达 信号的强弱。
B-scope( 距离扫描)
以距离来展示目标 距离雷达的远近。
PPI(平面显示方式)的原理和特点
PPI通过以雷达为中心,将扫描的信息按照角度和距离绘制在平面上,方便用户观察目标位置和运动情 况。
RHI(高度显示方式)的原理和特点
RHI通过以雷达为中心,以高度和角度为坐标展示雷达扫描的信息,可用于观察目标的高度分布和空中 情况。
雷达原理简介
发射信号
雷达通过发射射频信号,并接收目标反射信号来实现目标探测。
回波处理
雷达将接收到的回波信号进行处理和解析,提取有用信息。
显示方式
雷达将处理后的信号以可视化方式显示,方便用户分析和判断。
雷达显示方式的作用
1 信息传递
雷达显示方式可以直观地将雷达信息传递给用户,帮助用户更好地理解目标情况。
《雷达显示方式》PPT课 件
雷达显示方式是指将雷达接收到的各种信息以可视化形式展现出来的技术手 段。本课件将介绍雷达显示方式的原理、种类、应用及未来发展趋势。
什么是雷达显示方式?
雷达显示方式是一种将雷达接收到的信号转化为可视化形式展示的技术。通 过不同的方式展示雷达数据,可以更直观地理解和分析雷达信息。
C-scope以速度为纵轴,时间为横轴,展示目标的速度和方向变化,可用于观察目标的运动特征。
雷达(2)显示方式及ARPA
若CPA>MINCPA & TCPA>MIN TCPA, 则目标船为安全船; 若CPA<=MIN CPA & TCPA > MIN TCPA,本船应考虑避让措施; 若CPA<=MIN CPA & 0<TCPA<=MIN TCPA,则目标船为紧急危险船,本船应 立即采取避让措施。
二、ARPA简介——ARPA显示信息及显示方式
④字母及数字 A、B、C、D、…T: 表示已录取跟踪目标的序号。只有第一 个被录取跟踪的目标编号“A”,其他暂 存在RAM中,指定读数时才显示其编号。 T:正在试操船状态,显示试操船模拟 画面(有的ARPA显示“SIM”或 “TRIAL”)。 1、2、3等数字:表示故 障序号。
2010年10月28日
按屏幕上方指向分,包括:北向上显示 方式与航向向上显示方式;
1、北向上真运动显示方式
– 特点: 显示屏正上方代表北,船首线指向实际航 向值,本船转向时船首线移动,其它目标按 原来的运动方式不变
2010年10月28日
一、雷达的显示方式——真运动显示
北向上真运动显示方式优缺点:
优点: 直观、方便。就像在空中所看 到海面上的实际情况一样,在狭水道航 行时更有利。 不足: 当航向处在090°~270°之间 时,观测、使用就会不大习惯,有时还 容易搞错左、右舷,这对避让及航行会 造成不利。
雷达知识点总结
雷达知识点总结
1.雷达的工作原理
1 雷达测距原理
超高频无线电波在空间传播具有等速、直线传播的特性,并且遇到物标有良
好的反射现象。
用发射机产生高频无线电脉冲波,用天线向外发射和接收无线电脉冲波,用显示器进行计时、计算、显示物标的距离,并用触发电路产生的触发脉冲使它们同步工作。
2 雷达测方位原理
(1)利用超高频无线电波的空间直线传播;
(2)雷达天线是一种定向型天线;
(3)用方位扫描系统把天线的瞬时位置随时准确地送到显示器,使荧光屏上的扫描线和天线同步旋转,于是物标回波也就按它的实际方位显示在荧光屏上。雷达基本组成
(1)触发电路(Trigger Circuit)
(2)作用:每隔一定的时间产生一个作用时间很短的尖脉冲(触发脉冲),分别送到发射机、接收机和显示器,使它们同步工作。
(3)
(4)发射机(Transmitter)
(5)作用:在触发脉冲的控制下产生一个具有一定宽度的大功率高频的脉冲信号(射频脉冲),经波导馈线送入天线向外发射。
参数:X波段:9300MHz—9500MHz (波长3cm)
S波段:2900MHz—3100MHz (波长10cm)
(6)天线(Scanner; Antenna)
(7)作用:把发射机经波导馈线送来的射频脉冲的能量聚成细束朝一个方向发射出去,同时只接收从该方向的物标反射的回波,并再经波导馈线送入接收机。参数:顺时针匀速旋转,转速:15—30r/min
(8)
(9)接收机(Receiver)
作用:将天线接收到的超高频回波信号放大,变频(变成中频)后,再放大、检波,变成显示器可以显示的视频回波信号。
航海学(13c1)) 船用雷达使用性能及其影响因素
(三)同频干扰回波
工作在同一频段,脉冲重复频率相同或接近相同,且两 原因: 船相距较近的时候,相互接收对方发射的电磁波。 特点:随脉冲重复频率差别呈现不同的特点。
完全相同:辐射状光点
脉冲重复频率 处理方法: ★ 选用近量程,或选用另一波段的雷达; ★ 打开同频干扰抑制器,并将增益、调谐、STC等 调到最佳位置,并关掉FTC。 相差较小:螺旋状光点 相差较大:散乱光点
4.使用圆极化天线
雨滴或雪花反射圆极化波的能力比反射水平极化波弱,因此可 减小雨雪干扰,但探测能力下降,可能丢失对称物体的回波。
5.选用窄脉冲宽度(提高距离分辨率) ★探测雨雪区后的物标,应关掉FTC,并适当增大增益, ★含水量Leabharlann Baidu的低云回波类似雨雪回波,消除方法相同。
(二)海浪干扰回波
原因: 船舶周围的海浪反射电磁波 特点: 在雷达荧光屏扫描中心周围呈一片亮点或 时隐时现的光点 影响因素: 1. 与距离有关: 离本船较近,干扰越大→使扫描中心周围一片,不稳 定的鱼鳞状亮斑,随距离增加呈指数规律迅速减弱。 一般风浪时6~8 n mile;大风浪时10 n mile 2. 与风向有关: 上风舷(侧):强,距离远; 下风舷(侧):弱,距离近。 3. 雷达本身特性:天线种类、高度和转速,工作波长、 波束宽度,脉冲宽度等
《航海雷达与ARPA》
Ch2
船用雷达设备
雷达知识点总结
雷达知识点总结
1. 雷达的工作原理
1雷达测距原理超高频无线电波在空间传播具有等速、直线传播的特性,并且遇到物标有良
好的反射现象。
用发射机产生高频无线电脉冲波,用天线向外发射和接收无线电脉冲波,用显示器进行计时、计算、显示物标的距离,并用触发电路产生的触发脉冲使它们同步工作。
2雷达测方位原理
(1)利用超高频无线电波的空间直线传播;
(2)雷达天线是一种定向型天线;
(3)用方位扫描系统把天线的瞬时位置随时准确地送到显示器,使荧光屏上的扫描线和天线同步旋转,于是物标回波也就按它的实际方位显示在荧光屏上。雷达基本组成
(1)触发电路(Trigger Circuit)
(2)作用:每隔一定的时间产生一个作用时间很短的尖脉冲(触发脉冲),分别送到发射机、接收机和显示器,使它们同步工作。
(3)
(4)发射机(Transmitter)
(5)作用:在触发脉冲的控制下产生一个具有一定宽度的大功率高频的脉冲信号(射频脉冲),经波导馈线送入天线向外发射。
参数:X波段:9300MHz—9500MHz (波长3cm)S波段:
2900MHz—3100MHz (波长10cm)
(6)天线(Scanner; Antenna)
(7)作用:把发射机经波导馈线送来的射频脉冲的能量聚成细束朝一个方向发射出去,同时只接收从该方向的物标反射的回波,并再经波导馈线
送入接收机。参数:顺时针匀速旋转,转速:15—30r/min
(8)
(9)接收机(Receiver)作用:将天线接收到的超高频回波信号放大,变频(变成中频)后,再放大、检波,变成显示器可以显示的视频回波信号。
雷达显示方式及ARPA简介解析
教学目的:
掌握雷达的显示方式; 了解ARPA雷达的基本功能; 掌握ARPA雷达显示模式及危险判断。
重点难点:雷达的显示方式及利用ARPA显示参数
判断危险目标。
2020/10/14
47 - 1
一、雷达的显示方式
(一)显示方式分类 (二)相对运动的显示方式 (三)真运动的显示方式
2020/10/14
47 - 4
一、雷达的显示方式——相对运动显示
1、船首向上显示模式
无需输入罗经航向,用H UP表示。 特点:
(1)船首方向在荧光屏方位圈上为0°,由此读 取的其他物标方位是相对方位(即舷角)—— “相对方位显示方式”。
(2)本船转向时,船首线始终指向固定刻度圈 0°不动,而周围目标则向相反方向以本船为中 心作圆周运动,在目标后面留下一段弧形尾迹, 影响观测。
2020/10/14
47 - 3
一、雷达的显示方式
(二)相对运动的显示方式
特点: ①代表本船位置的扫描中心不动;
②周围物标相对于本船作相对运动,固定目标则与 本船等速反向移动 ;
③无需航速输入。是雷达常用的一种显示方式。 包括:
1、船首向上(H UP)图像不稳定显示模式; 2、指北向上(N UP)图像稳定显示模式; 3、航向向上(CRS UP)图像稳定显示模式。
一、雷达的显示方式——相对运动显示
渔航仪器第六章 航海雷达
2 多次反射回波 雷达波在本船和正横近距离强反射体之间多次往 返反射,均被雷达天线接收而产生的假回波,称 为多次反射回波。 3 旁瓣回波 由天线波束的旁瓣扫到近处强反射物标所产生的 假回波,称为旁瓣回波。 4二次扫描回波 当出现超折射现象非常强烈时,雷达的探测距离 将大大增加。若远处物标回波返回天线的延时时 间大于雷达脉冲重复周期时,则由第一次发射产 生的物标回波将显示在第二次扫描线上而形成的 假回波,称为二次扫描回波。
4距离分辨力
雷达的距离分辨力表示雷达分辨同方位 的两个相邻点物标的能力,以可分辨的 两物标之最小间距表示,越小表示雷达 距离分辨率越高。当同方位的两个物标 逐渐靠拢时,雷达屏上两个物标的回波 亮点也将逐渐接近,当两个回波亮点相 切时,两物标间的实际距离即为雷达的 距离分辨力。
影响因素 1)发射脉冲宽度 2)接收机通频带 3)光点尺寸 4)所用量程
船用雷达的使用性能除了与雷达本身的各 项技术指标(例如工作波长、脉冲宽度、发 射功率、接收机灵敏度、天线波束宽度等) 有关外,还受外在因素(例如大气折射、海 面反射及外界干扰波等)的影响。只有深刻 理解了雷达使用性能与其影响因素之间的 关系,才能真正掌握所使用雷达的探测能 力及其局限性,做到心中有数,从而正确 判断和使用雷达提供的回波信息,以保证 船舶航行安全。
雷达技术参数和物标的影响 1)天线发射的脉冲功率 2)天线增益 3)工作波长 4)接收机门限功率 5)物标有效散射面积
航海雷达显示方式介绍
球面显示方式 可以设置不同 的显示模式, 如平面、立体、 等高线等,以 满足不同的显
示需求。
柱面显示方式
柱面显示方式:将雷达信号以柱状图 的形式显示在屏幕上,可以清晰地显 示目标的距离、方位和高度等信息。
优点:直观、易于理解,可以快速 掌握目标的位置和运动趋势。
缺点:无法显示目标的详细信息, 如速度、航向等。
02
立体显示方式:将雷达信号 以立体图的形式显示,便于 观察目标的高度和距离。
04
混合显示方式:将多种显示 方式结合使用,便于全面观 察目标的各种信息。
雷达显示方式的选择
雷达显示方式分为A、 B、C、D四种类型
A型显示方式:适用 于近距离、小目标、
高精度的探测
B型显示方式:适用 于远距离、大目标、
航海雷达显 示方式介绍
目录
01. 雷达显示方式概述 02. 雷达显示方式的具体介绍 03. 雷达显示方式的应用 04. 雷达显示方式的发展趋势
1
雷达显示方 式概述
雷达显示方式的重要性
提高航行安全:雷达显示方式可以帮助船舶 及时发现潜在危险,避免碰撞事故。
提高航行效率:雷达显示方式可以帮助船舶 选择最佳航线,提高航行速度和效率。
探测和识别
缺点:无法显示目 标的高度信息
球面显示方式
01
球面显示方式 将雷达数据以 球面坐标的形 式显示,便于 直观地理解和
一种雷达回波数据处理及显示方法
• 160
•
本文阐述了一种雷达回波数据的处理及显示的方法。将雷达回波数据进行处理,计算得到各数据点对应的位置信息、回波强度、后向散射系数等,将回波强度进行归一化处理,换算成为灰度值,通过在坐标系中打出灰度不同的点可以直观地反映相应位置的回波强度,通过控件可设置显示方式为P 显(扇形坐标系)或B 显(直角坐标系),鼠标在坐标系中的亮点上停留时,显示该点对应的位置信息。本文给出了该方法在VC++6.0下的实现方式。实验结果证明,该数据处理和显示方法具有可操作性和实用性.
雷达侦察相比于可见光侦察具有侦察距离远,受天气影响小的特点,因而在军事领域起到了巨大的作用。本文阐述了一种雷达回波数据的处理及显示方法,能够在坐标系中直观地反映相应位置的回波强度,同时可通过控件设置显示方式为P 显(扇形坐标系)或B 显(直角坐标系),鼠标在坐标系中的亮点上停留时,显示该点对应的位置信息。本文给出了该方法在VC++6.0下的实现方式。实验结果证明,该数据处理和显示方法具有可操作性和实用性。
1 定义数据存储区
为提高数据的读写效率,本显示控件采用结构体数组存储雷达回传的回波数据,首先定义结构体:
typedef struct RadarDataInfo {
CPoint pt; // P 显绘图时当前实时数据位置 CPoint ptB; // B 显绘图时当前实时数据位置 float fAzimuthAngle; // 方位角 float fPitchAngle;//俯仰角 float fDistance; // 距离 short nV oltage;// 返回电压值 short nGray; // 灰度 float fLogPower; // 对数功率 float fRCS; // 反射截面积 float fBSC; // 后向散射系数} RadarDataInfo;
9_1雷达基本工作原理
2. 方位圈的0°代表真北,船首线指航向值。物标方位为真
方位。“真方位显示方式”
3. 本船转向时,船首线移向新航向,而周围固定图像稳定不
动。
24
海图平面
270°(T)
240°(T)
Course 240 航海视景
Course 270
0
270°
0
240°
North up
25
2.2.1.3 航向向上显示方式(Course-up )
28
计程仪 (1) 相对,对水稳定真运动显示方式 (2) 绝对,对地稳定真运动显示方式
1. 在狭水道导航时用对地稳定真运动显示方式; 2. 在标绘、计算及判断碰撞危险、采取避碰措施时用对水稳 29
定真运动显示方式。
3、雷达显示方式选择
相对运动RM:有利于判断目标船的碰撞 危险,及早作出避碰决定;
1、 组成框图
绪论
原理组成——七部分
3)收发开关(T-R switch,T-R cell)
收发转换
35
航海雷达与ARPA
绪论
4)天线部件(Scanner,Antena,Aerial)
收发信号
把天线角位置和船首信号送往显示器。
天线特点:1)收发共用;
2)高度定向性
5)接收机(Receiver)
雷达发展方向——小型化、智能化、数字化。
第二章++船用雷达设备(显示方式+双雷达系统)
海图平面
Course 240
航ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ视景
Course 270
240°(T) ° 270°(T) °
0
0
Head up
海图平面
Course 240
航海视景
Course 270
240°(T) ° 270°(T) °
0
270° °
0
240° °
North up
海图平面
Course 240
航海视景
Course 270
讨论: 讨论 相对, 计程仪 (1) 相对,对水稳定真运动显示方式 (2) 绝对,对地稳定真运动显示方式 绝对,
1. 在狭水道导航时用对地稳定真运动显示方式; 在狭水道导航时用对地稳定真运动显示方式; 2. 在标绘、计算及判断碰撞危险、采取避碰措施时用对水稳 在标绘、计算及判断碰撞危险、 定真运动显示方式。 定真运动显示方式。
第二章 船用雷达设备
第八节 雷达显示方式
§8.1 相对运动显示方式
8.1.1 船首向上显示方式 ( head-up) ) 显示特点:(用于避碰) 显示特点:(用于避碰) :(用于避碰 1. 扫描中心(本船)在荧屏中心,物标回波相对本船运动, 扫描中心(本船)在荧屏中心,物标回波相对本船运动, 固定物标则与本船等速反向运动。 固定物标则与本船等速反向运动。 2. 船首线指方位圈的0°,并代表船首方向。 物标的方位 船首线指方位圈的 ° 并代表船首方向。 是相对本船船首的相对方位(舷角)。 是相对本船船首的相对方位(舷角)。 “相对方位显示 方式” 方式” 3. 本船转向时,船首线不动而物标回波圆周反转,有弧形 本船转向时,船首线不动而物标回波圆周反转, 尾迹,影响观测。转向时减小增益,可防止图像模糊。 尾迹,影响观测。转向时减小增益,可防止图像模糊。
4.雷达显示方式及ARPA简介
信 号 预 处 理 与 目 标 检 测
录 取
跟 踪 器
危 险 YES 船
试 操 船
逐个/全 部清除
2014-9-14
解 除 报 警
变 速 变速 指令
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二、ARPA简介
(三)ARPA分类 1、按ARPA系统与雷达的组合方式分: 分立式:雷达显示器ARPA显示器分开,两显示 器图像可对照观测分析,但设备多、贵。 组合式:两显示器合二为一,成本低、设备简 化。现被大多数ARPA系统采用。 CB-180雷达属于组合式ARPA系统。
一、雷达的显示方式——真运动显示方式
按屏幕上方指向分,包括:北向上显示方式与航 向向上显示方式;
1、北向上真运动显示方式
特点: 显示屏正上方代表北,船首线指向实际航向值, 本船转向时船首线移动,其它目标按原来的运 动方式不变;
2014-9-14
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一、雷达的显示方式——真运动显示方式
2014-9-14
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二、ARPA简介——ARPA显示信息及显示方式
(2)综合显示器显示的信息 ②定量符号: 包括相对矢量RV、真矢量TV。 起点表示当前位置,方向表示运动方向,长度表示 设定时间内的预测航程。 ③图示符号: PPC,用“○”表示;PAD,用六边形表示。 港口轮廓:用线段、点、圆圈等表示。 导航线:人工设置
天气雷达与航管雷达信号的同屏显示方法
缺的地位 … 。然而 , 在使用过程 中, 由于航管雷达与天气
雷达 是 两 套 不 同 的系 统 , 显 示 部 分 一 直 无 法 统 一 , 使 其 致 航 管 雷达 的 目标 与 天 气 雷 达 的 回 波 图 无 法 同 屏 对 应 显
位 置 信 息 垂 直投 影 到 X Y平 面 坐 标 后 , 映 出来 的 位 反
பைடு நூலகம்
置信息是平面距离 R和方位 角 , 同一 投影点 的 目标 但 点可能处于不同的高度 』 。因此 , 只要 考虑航 管雷达 和 天气雷达之间的相 对位置 , 可以将 2种雷达 探测 出来 就 的 目标融合到同一 X Y坐标系下显 示 J 。这也是航管雷
达 与 天气 雷 达 显示 原 理 的共 同点 所 在 。
示, 管制员往往要根 据航 管雷达显 示屏上所 管制 飞机 的 所在位置来查找天气 雷达显示 屏上 的相应位 置 , 而知 从 道当前 飞机所处空域 的气象情 况 , 这种情 况下存在 两大 问题 : 第一 , 查找 时问较长 , 这是不 言而喻 的; 第二 , 存在
找错 对 应 位 置 的可 能 , 果 也 是 不 言 而 喻 的 。如 何 解 决 结
第3 3卷第 4期 21 0 1年 8 月
d i1 .99 ji n 10 6 9 .0 10 .l o:0 3 6/.s .0 7— 10 2 1 .4 O6 s
雷达气象学知识点
雷达气象学知识点
雷达气象学:利用气象雷达进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科它是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。
雷达的显示方式: PPI(平面位置显示Plain Position Indicator) :固定仰角天线做0-360°顺时针扫描显示回波分布;实际上显示的是圆锥面上的回波分布。按测距公式R越大回波高度越高。
RHI (Range Height Indicator距离高度显示):固定方位角天线做俯仰扫描探测某方位上回波垂直结构。坐标:R-最低仰角的斜距; H-按测高公式计算(标准大气折射)。
脉冲重复频率PRF:每秒产生的脉冲数脉冲间隔决定了探测距离。
脉冲重复周期PRT:两个相邻脉冲间的时间间隔。
脉冲宽度τ:脉冲发射占有时间的宽度。
波长a/λ:电磁波在一个周期内在空间占有的长度。
脉冲发射频率P:发射机发出的探测脉冲的峰值功率。
平均功率Pa:发射机在一个脉冲重复周期里的平均功率。
波束宽度:在天气方向图上两个半功率点方向上的夹角。(波束宽度越小精度越高)天线增益:辐射总功率相同时定向天线在最大辐射方向上的能流密度与各向均匀辐射的天线的能流密度之比。G=10_lg(S定向/S各项均匀)散射:当电磁波束在大气中传播遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来这种现象称为散射现象。
主要物质:大气介质、云滴、水滴气溶胶等。其它散射现象:光波、声波等散射能流密度:对于入射能流密度 S i 经一各向同性的散射粒子散射后在以粒子为中心、半径为 R 的球面上任意一点所接收到的散射能流密度为:瑞利散射时的雷达截面:= 单个球形粒子的散射定义无量纲尺度参数:
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浅谈雷达显示方式的一次显示
【摘要】一次显示是现代雷达中显示目标参数的一种重要的显示方式。本文详细的介绍了一次显示在现代雷达显示数据的重要功能、以及一次显示的数据在雷达中如何形成、处理、最后在雷达的终端上显示的过程。
【关键词】一次显示;显示器;压缩处理
1.一次显示技术简介
雷达终端显示器用来显示雷达所获得的目标信息和情报,显示的内容包括目标的位置及其运动情况,目标的各种特征参数等。早期的雷达终端显示器主要采用模拟技术来显示雷达原始图像。随着数字技术的飞速发展以及雷达系统功能的不断提高,现代雷达的终端显示器除了显示雷达原始图像之外,还要显示经过计算机处理的雷达数据,例如目标的高度、航向、速度、轨迹、架数以及人工对雷达进行操作或控制的标志过数据,现代雷达的终端显示器的显示方式有两种,分为一次显示和二次显示。一次显示主要通过接收雷达的原始视频、检查视频、状态信息、目标参数,通过计算机处理,采用FPGA完成一次视频的加工、处理,实现一次信息的现实。
2.一次显示实现方法及系统组成
一次显示计算机在通过光口接收到信号处理数据后,通过总线译码缓冲逻辑将数据分别送给两片信号处理芯片,用于搜索、跟踪两路显示画面的映射数据读取和信号处理,进行信号处理之后的数据分别通过双口显存译码逻辑存储到两个显示器对应的显示存储区中,按照两个示器的帧同步脉冲、行同步脉冲送出,通过D/A和运放之后与输入的二次显示驱动信号叠加,并将最终显示驱动信号数据输出,实现一次显示的功能组成框图如图1所示。
图1 一次显示功能框图
3.一次显示实现的步骤
一次显示模块显示软件采用区域波位更新的方式,根据各波位返回的数据的不同进行缓冲区刷新,而后对缓冲区进行显示打出。
实现步骤为:
第一步:距离压缩采用FPGA实现;
第二步:角度映射,根据现实内容的情况建立每个显示映射区,将前面压缩后的数据与显示映射区内的数据选大后更新;
第三步:按照显示器帧打的频率响应,第一步将显示区内的数据与显存内的数据取出后,按余辉时间处理后回写。
按照图1所示一次显示模块显示工作过程,在引导显示画面B(距离显示为200Km、30Km、像素为1476X970)显示区上一次显示工作的几个主要步骤和参数选择如下:
1)建立R-β映射区
在存储区内建立R-β映射区,大小为:
;
其中,表示距离的像素(搜索B显示画面);
表示角度的像素(搜索B显示画面)。
2)数据处理
a)距离压缩
根据R的像素数、显示的距离量程及制导站工作状态的不同,有如下4种压缩系数:
表1 距离压缩系数
距离量程200 Km 300 Km
搜索状态下7 10
跟踪状态下28 40
在显示时,应根据实际显示情况保留前970个距离压缩后的数据进行显示。
b)角度压缩处理
搜索状态下:
依据波束指向,将相同方位角度的4波束距离压缩数据进行同距离单元选大处理,写入显存。
俯仰压缩为4波束压缩。
距离起始地址计算:
,R=200、300km
,R=200km
,R=300km
Rm为一次显示模块显示软件从波位数据中提取的目标斜距。
角度地址依据波束指向计算,将压缩后数据写入显存。
波束指向取波位控制表,并依据阵面转大地模型将指向转换成大地坐标进行显示。
3)确定距离数据显示范围
一次显示信号是由信号处理机送出的数据,由信号处理送出的数据量来确定一次信号显示的距离位置。
表2 距离数据显示范围
脉冲周期
工作状态512μs 1024μs 2048μs
搜索 5.4Km~73.8Km 10.2Km~150.6Km 19.8Km~265.56Km(舍远)
58.44 Km~280Km(舍近)
跟踪(Rm-2.25Km)~(Rm+0.6Km)
其中,Rm为一次显示模块显示软件从波位控制表中提取的目标斜距。
4)角度显示范围确定
根据显示角度范围确定每个像素代表的角域。
5)幅度归一化
信号处理输出信号满幅值255,对数据处理后数据直接写入缓存,即对应不同亮度。
6)数据填入R-β矩阵
搜索显示画面的B显画面为R-β,从R-β矩阵中,中取出数据,与波位数据Ri进行比较,选大者填入R-β矩阵,占用相应位置左右各3点,即每个波束显示7点。
7)显存更新及余辉处理
在显示帧同步脉冲到来时,将R-β矩阵所有数据统一减小一级灰度。
在余辉时间为2s,刷新为60Hz条件下,2s刷新120次,亮度则将从255减为0,即每次刷新减2,第8次刷新减3。然后将R-β矩阵中的数据全部写入显存中。
4.一次显示应用及发展
一次显示的功能在现代雷达中的应用越来越广泛。在现代预警雷达和精密跟踪雷达中。采用数字式自动录取,雷达终端显示器的主要任务是搜索状态截获目标,在跟踪状态监视目标运动规律和监视雷达系统的工作状态。就要求现代雷达的显示功能越来越强大,通过一次显示的结果,使操作员能够掌握更多的目标参数和雷达工作状态,一次显示的运用将会越来越广泛。
参考文献
[1]丁鹭飞主编.雷达原理(第三册)[M].西安电子科技大学出版社,1984.
[2]张明友主编.雷达原理[M].电子科技大学出版社,1993.