基于GIS的机动雷达部署系统研究与实现

１ ）装备位置管理模块
通过 Ｇ Ｓ或其 他定 位装 置 得 到装备 （ Ｐ 包括 战场 各 种 目
标） 的位置 信息 ， 时发给 系统 。通 过装 备位 置管 理模 块在 实 Ｇ Ｓ 台上动态的标绘 出战场各 种装 备 的现 有位 置 ， 而可 Ｉ平 从
以实 时 地 、 观 地 给 出战 场 的态 势 。 直 ２ Ｉ模块 ）Ｇ Ｓ
处理 和显 示” ， 使得 其在 军事 上得 到 了广泛 的应 用 ， 通 而 过 Ｇ Ｓ可 以直 观的实现雷达的威力 图 ， 映雷达受 地形遮 挡 Ｉ 反 影响程度 ， 实现 了快速 、 精确 的部署 雷达 ， 并且能够 评估机 动 雷达部署 后整个区域雷达 网的性能 。在 Ｇ Ｓ的支持下 ， Ｉ 以直 观形象 的可视 化方式将 雷达 机 动部署 情况 展现 给指挥 员 和
时间长 ， 人力浪费多 ， 方案缺乏直观性等缺 点… ， 对上述 问 针 题 ， 文利 用 ＧＳ ｇｏｒｐ ｉ ｉｆ ｍａｏ ｙｔ 即地理 信息 本 Ｉ （ ｅｇ ｈｃ ｎｏ ｔ ｎｓｓ ｍ） ａ ｒ ｉ ｅ
系统 为平 台 ， 实现 了机动雷达 的部署设计 。Ｇ Ｓ通过将地 图、 Ｉ
数据库 和空间分析三者有机结合 ， 实现 了对地 图直 观 的形 象
该系统 的主要 模块设计思想和系统 实现功能 ， 给出 了应用 并
实例 。
用于得到雷达 网及 网内单部雷达 的探测 区域 分布图。 ４ ）雷达布站要求模块
收 稿 日期 ：０ １ ０ ２ １ — ８—１ ５
作者 简介 ： 阳洪灿 （９ ３ ） 男 ， １７ 一 ， 高级工程师 ， 主要 从事雷达效能评估 工作 。
８
四 川 兵 工 学 报
ｈｔ ：／ ｃｇ ｊｕｓｒ． ｏ ／ ｔ ／ ｓｂ ． ｒ ｖ ｃｒ ｐ ｏ ｅ ｎ
主要对部署地是否是湖泊 、 洋 、 较大 的遮挡 物 、 海 无 有无 较大的电磁影响进行判断 。 ５ ）地形遮 挡计算模 块 主要完成地形遮 挡效 应 的计算 。由于雷达 的探 测 区域
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｐ ｓｔｏ ｅｅ ｔｏ ｏ ｈ ｂｉ ａ ｒ ｉ ｉ － ｏ ｓ ｍｉ ｔ ａ ｔ ｏ ｉ ｎ ｓ ｌ ｃｉ ｎ ｆ ｒｔ ｅ ｍｏ ｌ ｒｄａ ｓ ａ ｔｍｅ ｃ ｎ ｕ ｎｇ，ｉ ｄｉｅ ｔａ ｄ ｌｃ ｆｇ ｏ ｒ ｐｈ ｃ ｉ — ｉ ｅ ｎ ｒ ｃ ｎ ａ ｋ ｏ ｅ ｇ ａ ｉ ｎ ｆｒ ｔｏ ｏ ｍａｉｎ． Ａｉ ｄ ａ ｈ ｕｚｌ ｎ ｉ ｎ ｄ ａ ｏ ｅ，ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ａ ｍｏ ｌ ａ ａ ｅ ｌｙ ｎ ｙ ｔｍ ｍｅ ｔ ｔｅ ｐ ｚｅ ｍｅ ｔｏ ｅ ｂ ｖ ｈ ａ ｅ ｒ ｓ ｎｅ ｂｉ ｒ ｄ ｒ ｄ ｐ ｏ ｍｅ ｔｓ ｓｅ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｓ，ｗｈ ｃ ｏ ｌ ｐ ｉ ｚ ｈ ｂｌ ａ ａ ｐ ｏ ｍｅ ｔ Ｅｘ ｍｐ ｅ ｆａ ｐ ｉａ ｉｎ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ａ ｅ ｎ ＧＩ ｉ ｈ ｃ ｕ ｄ ｏ ｔｍｉｅ ｔ ｅ ｍｏ ｉｅ ｒ ｄ ｒｄｅ ｌ ｙ ｎ ． ａ ｌ ｓｏ ｐ ｌｃ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｏ
⑤ 建议雷 达布 站。 ７ ）数据库管理
２ 仿 真 分 析
２ １ 仿 真 条 件 ．
数据库 主要存储 雷达 、 干扰机 、 目标等实体的参数 。
装备 位 置 管 理模 块
ｒ
为了加强某个 区域 的警戒 ， 要求在某 个区域部署 机动雷
雷达 数 据库
达 。机动雷达参数 ： 雷达的功率 ： ＭＷ， １ 雷达 的天线增 益 ：０ ３ ｄ 采样周期 ：０Ｓ Ｂ， １ 。各雷 达除 了位 置参数 不同外 ， 其他 都相
地 形 遮挡 模 型
Ｉ
显 示 处 理
ｌ
、 ｒ
数 据 库 管 理
由于 ４号雷达选择 了一个 三面环 山的地点 ， 因此 其盲 区系数 很大 ， 达到了 ７． ％ ， ７７ 很显然是此地点是 不适 宜雷达工作 的。
通 过 重新 选 址 ， 图 ３所 示 ， 时 机 动雷 达 的盲 区 系 数 为 ０ 并 如 此 ，
机 动雷达具有较 高 的隐蔽 性 、 生存 能力 强等 特点 ， 一直 受到较高 的关 注。而在 传统 的雷 达机 动部 署具 有阵地 选择
１ 系统设计 和实现功能
图１ 是基于 ＧＳ的机动雷达 部署系统设 计方 案 ， 面将 Ｉ 下 具体 阐述 系统设计 。
１ １ 系统 设计 ．
打开想定 、 生成想定 ， 保存想定 ，口 。战情 可以现场设 ｌ放 Ｊ
Baidu Nhomakorabea
定 ， 于设定好 的战情还 可 以保 存 为文件 ， 次机动 雷达 部 对 下
署评估时直接打开使用 。 ６ ）视景仿 真 对于某些重要 区域可 以进行 三维显示 ， 战场 自然环境 在 数字高程模型上叠加 遥感 影像 ， 达 、 雷 目标等 实体模 型通 过 Ｃｅｔ 、 ｕｏ Ａ ｒａ ｒＡ ｔ Ｄ等三维建模软 件建立 。实 体按照设 定 的航 ｏ Ｃ
关键 词 ： 地理信息系统 ； 机动雷达部署 ； 雷达威力 图
中图分类号 ：９ ９ Ｅ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ６— ７ ７ ２ １ ）０— ０ ７— ３ １０ ０ ０ （０ １ ｌ ００ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｌ ｄａ ｐ ｏ ｍ ｅ ｓｇ ｎｄ Ｒｅ ｌｚ ｔｏ ｆ Ｍ ｂｉ Ｒａ ｒ Ｄｅ ｌ ｙ ｎｔ ｅ
完成机动雷达 布站 、 达参 数设 定 、 雷 目标 航迹 设定 ， 生 成战情 ， 实现兵力 资源配置 。 ４ ）评估显示
实体 显示 （ 含运动信 息 ） 包括 机动雷 达威力 图 ， ， 雷达 网 威力图 ， 检测概率 ， 盲区系数 ， 跟踪轨 迹 ， 踪精度等 ， 跟 曲线 以
窗 口的 形 式 表 现 。 ５ ）系统 管理
ｓ ｓｅ ｈ ｓ ｖ ｌ ｅ ｆ ｒｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｐ ｉ ａｉ ｎ ｎ ｈ ｕ ｄ ｂ ｏ ｕ ａ ｉｅ ． ｙ ｔｍ ａ ａｕ ｎ ｉ ｅ ｒ ｐ ｌ ｔ ，ａ ｄ ｓ ｏ ｌ ｅ ｐ ｐ ｌｒｚ ｄ ｏ ｎ ｃ ｏ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ＧＩ Ｓ；ｍｏ ｌ ａ ｒ ｄ ｐ ｏ ｍｅ ｔ ａ ａ ｏ ｅａ ｅ ｄ ａ ｒ ｍ ｂｉ ｒｄａ ｅ ｌ ｙ ｎ ；ｒ ｄ ｒ ｃ ｖ ｒ ｇ ｉ ｇ ａ ｅ
线运动 ， 达的威力范围进行三维显示 。 雷
算地形遮蔽 中采 用插 值方 法 ， 供采 用 的有 泰森 多 边形 方 可 法、 反距离 加 权 法 、 性 内插 、 线 双线 性 插 值 、 动 拟 合 法 及 移
Ｋ ｉｎ 插 值 等 方 法 。 ｒ ｉｇ ｇ
６ ）显 示 处 理
在主要 由地 图背景 组成 的屏 幕上 显示 如下 信 息 ： 背 ① 景地 图（ 进行最 优 配置 前后 ） ② 威 力 图 （ 行 最优 配 置前 ； 进 后 ） ③ 地形遮 挡 ； 探测 性 能指标 （ ； ④ 进行 最优 配置 前后 ） ；
［ ］ 李锡 军 ， 兴 来 ， ３ 花 叶安健． Ｉ Ｇ Ｓ环境 下 雷达装备 保 障 最
１ ……
图 ３ 机 动 雷 达 与 雷 达 网的 威 力 图
训练员 ， 完成雷 达机动部 署 方案 的优选 ， 因此具 有一 定 的实
际工 程 意 义 。
本模块 实现了 以下 功 能 ： 供 战场 的各种 地理 要 素 ， 提 进 行数据存储 、 数据操作和数据分析 。
３ ）雷达威力 图模块
文 中设计了一种基于 ＧＳ的雷 达机动部 署系统 ， Ｉ 介绍 了
２ ２ 仿 真 结 果 与 分 析 ．
数 据 库接 口
威 力 图模 型
布 站 要 苯
ｒ
Ｘ Ｍ Ⅱ
图 ２是机 动雷 达考 虑地形 因素 时威 力 图。图 ３是 史换 位置后机动雷达与现有雷达网的威力图。 在 图 ２中 ２个 目标形成 了一个需要重 点探测 的区域 ，ｈ ［ 于现有的雷达网对 此探测 区域重叠雷 达较少 ， 因此为 了加 强 此区域 的监视 ， 增加机动雷达 ： ４号雷达 。从 图 ２町以看 出 即
询方式 。 ２ ）军事标图 战场态势 图的标绘按 照军标要 求 ， 括机动雷 达和其他 包 雷达 的部署 ， 雷达 的探测范 围。 ３ ）战情设定 图 ２ 考虑地形遮挡 时雷达的威 力图
阳洪灿 ， ： 于 Ｇ Ｓ的机 动 雷达部 署 系统研 究与 实现 等 基 Ｉ
９
参 考文献 ：
Ｓｙ ｔｍ ｓ ｄ ｏ Ｉ ｓｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｇ Ｓ
ＹＡＮＧ ｎ — ａ ＹＵＡＮ ａ — ｉ ｇ， Ｈｏ ｇ ｃ ｎ， Ｘｉｏ ｐ ｎ ＸＵ ｉｑ ａ Ｈａ — ｕ ｎ
（ ２ ０ ｎｔ ｆ Ｌ ９６ ２Ｕ ｉｏ Ａ，Ｎｎｐ １０ ０ Ｃ ｉａ Ｐ ｉｇｏ３ ５０ ， ｈｎ ）
同 ， 考 虑 雷 达 之 问 的 相 互 影 响 。 雷 达 频 率 ： Ｇ ， 达 的 不 ｌ Ｈｚ雷
ｌ
Ｏ Ｓ
ｒ １
接 收机处理增益 ：０ｄ 雷达脉宽 ： ｔ ，Ｎ ２ Ｂ， １ ｘ Ｓ Ｒ门限 ： Ｂ， ｓ ｌ ｄ 旁 ０ 瓣增 益 ： ２ Ｂ， 一 ５ｄ 尾瓣增益 ： ５ Ｂ 一 ０ｄ 。
背
景 地
图
威
力
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＿
地
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挡
探
澳 ４ 指
标
建
议 布
站
且使相关 的探测区域 的雷达重叠数增加到 ２ 加强了重点探测 ，
区域 的监 测 。因 此 通 过 系 统 可 知 ， 用 基 于 ＧＳ的 机 动 雷 达 采 Ｉ 部 署 系统 能 够 迅 速 、 确 、 观地 实 现 机 动雷 达 的部 署 。 准 直
图 １ 系统 设 计 方 案
１２ 实 现 功 能 ．
１ ）地 图操作
包括恢 复 、 漫游 、 定位 、 鹰眼 、 放大 、 缩小 、 图层管理 、 信息 查 询 、 图量算等基 本地 图操作 功能 ， 息查询 方式包 括 鼠 地 信 标选取 查询 、 按名称查询 、 按坐标查询 、 目标性 质查询 等查 按
是按一定的精度得到雷达波束在轮廓线 内的切 面 ， 然后在 切
面 内进一步细 分 ， 而得 到 雷达 探测 区 域 的边 界 网格 点 数 从 据 。所以在考虑地形 遮蔽 因素 的计 算 中采用 按一定 的精 度
切分得到雷达波束在俯仰 向的切面 ， 然后在 切面 内进一 步切
分， 最终得 到雷 达探 测区域的边界 网格点 数据 的方法 。在计
第３ ２卷 第 １ Ｏ期
四 川 兵 工 学 报
２１ ０ １年 ｌ Ｏ月
【 武器装备】
基 于 Ｇ Ｓ的机 动 雷 达 部 署 系统 研 究 与 实现 Ｉ
阳洪灿 ， 小平 ， 袁 徐海全
（ 中国人 民解放军 ９６ ２部 队 ， ２０ 浙江 宁波 ３５０ ） １０ ０
摘要 ： 针对 传统机动雷达 的部署 面临阵地选择时 间长 ， 不具有直观性 ， 缺乏 详细地理 信息 的不 足 ， 计并 实现 了一种 设 基于 Ｇ Ｓ的机动雷达部署 系统 ， Ｉ 实现 了机动 雷达的优化部署 。仿 真结果表 明 ， 此系统对机 动雷 达部署具 有一定 的指 导意义和实 际应用 价值 。
［ ］ 王成 ， １ 杨龙玻 ， 兰祖送 ， ． 于 Ｇ Ｓ的 雷达机动 部署 系 等 基 Ｉ 统设计 ［ ］ 空军雷达 学院学报 ，０ ３ １ （ ） ３ Ｊ． ２０ ，７ １ ：４—３ ． ５
［ ］ 张欣 ， ２ 张立 立， 曹国峰 ， 战场 态势推 演 ＧＳ动态表达 等． Ｉ 技术与应 用［ ］ 地球信 息科 学 ，０６，（ ） ８ ８ ． Ｊ． ２ ０ ８ ４ ：０— １