雷达天线俯仰控制及威力显示系统的设计

参考文献(2条) 1.李华 MCS-51系列单片机实用接口技术 1993 2.丁鹭飞;耿富录 雷达原理 1984
本文读者也读过(10条) 1. 旋导莉.瑛华军.安同一 微波网络分析仪自动测试系统的升级[会议论文]-2000 2. 徐倩 相控阵雷达收／发组件自动测试技术初探[会议论文]-1998 3. 石晓宇.熊家军.吴进.SHI Xiao-yu.XIONG Jia-jun.WU Jin 一种雷达威力图数字化方法[期刊论文]-空军雷达学 院学报2008,22(2) 4. 郦能敬.LI Neng-jing 对空情报雷达探测威力的设计论证[期刊论文]-雷达科学与技术2005,3(3) 5. 任艳频 基于Agilent VEE Pro的自动测试软件开发[会议论文]-2007 6. 欧阳文.夏明革 雷达威力图显示系统的设计[期刊论文]-海军航空工程学院学报2002,17(5) 7. 纪华.管弘.汪海勇 新型T/R组件自动测试技术研究[会议论文]-2003 8. 耿哲峤.侯汩.裴国玺 基于LabVIEW的RF测试系统的开发[会议论文]-2002 9. 刘杰.贾志谦.LIU Jie.JIA Zhi-qian 微波元器件自动测试系统[期刊论文]-中国测试2009,35(6) 10. 王中杰.李侠.周启明.胡国庭.WANG Zhong-jie.LI-xia.ZHOU Qi-ming.HU Guo-ting 雷达实际平面探测威力模 型与仿真算法研究[期刊论文]-现代防御技术2007,35(3)
观地看出: 雷达能否发现目标; 能同时发现几个目 标O
由于系统送出天线转动信号受单片机控制 单
片 机 送 出 的 控 制 信 号 为 TTL 电 平 信 号 其 时 间 宽 度可以很精确 因而天线转动的位置也很精确O 改变 了原来不能将天线俯仰位置精确定位的缺点O 2. 2 软件设计
软件主要是由程序和功能子程序组成O 功能主 程序主要包括: 初始化~ 键盘输入~ 数据采集~ 输出控 制及显示等子程序O 软件部分主程序方框图如图 4 所示O
邢福成等: 雷达天线俯仰控制及威力显示系统的设计
( 总第 27-071D
文章编号: 1002-0640( 2002D 01-0069-03
雷达天线俯仰控制及威力显示系统的设计
邢福成 欧阳文
( 海军航空工程学院 山东 烟台 264001D
摘 要: 介绍现有雷达天线俯仰控制及显示系统的缺点 提出采用单片机控制~ 液晶显示威力图的方式改造天线俯仰系
显示器主要显示信息为: ( 1D 天线的俯仰方向图
- 70- C 总第 27-070D
火力与指挥控制
2002 年 第 1 期
C 主瓣D 及目标; C 2D 天线的俯仰角; C 3D 目标数及对应 目标的距离和高度O
本系统采用的显示器为 EMD320240 液晶显示 模块 它可以显示的显示点颜色为深蓝色 背景颜色
可以在此数据的基础上改变 并储存数据 根据改变
量输出控制信号 驱动天线转动到指定位置 将俯仰
方向图与数据一一对应
由于方向图的点比较多 同时存在极坐标与直
角坐标转换的问题 对单片机来说 处理如此多的数
据相当麻烦 并且也没有必要 因此 将各角度的方
向图以数据的形式储存 形成数据字典 当已知俯仰
角时 就可以知道方向图的各数据 并在显示器上显
2 未曾在国内外公开发表 3 论文一般不超过 6000 字
写作格式按< 火力与指挥控制> 期刊 用 计算机打印两份 并请注明论文所属研究方向
上述征文范围 采用与否均不退稿 5 为便于联系 请写明第一作者的详细通
信地址 三 征文截止日期 2002 年 7 月 31 日 邮寄地址: 江苏省连云港市 102 信箱情报室
示出来 方向图数据就是存储与俯仰角对应的方向
图各点的数据 显示方向图子程序就是将这些数据
在显示器上显示出来 即显示角度和方向图
当俯仰角进行改变时 显示器上俯仰角数据 方 向图一并改变 同时单片机输出一定时间宽度的控 制信号 驱动雷达天线转动
显示目标信息数据子程序是当已知目标信息时 将目标数 各目标的距离及高度通过键盘输入 并将 这些数据储存和在显示器上显示 由于目标显示的距 离和高度 目标的距离是指雷达天线到目标的实际距 离 不是雷达天线到目标的水平距离 而显示器上的 显示点是指水平数据和垂直数据 因此 需要将输入 的目标数据转换为水平数据和垂直数据 目标数据的 显示由显示目标信息数据子程序完成 数据的转换由 数据转换子程序完成 根据转换的数据 通过显示目 标字符子程序就可以将目标的图形在显示器上显示 出来 程序采用单片机 语言编写
雷达天线俯仰控制及威力显示系统软件的工作
原理是: 初始化子程序是清除单片机内的数据内存~ 设
置中断控制~ 设置栈底~ 设置输出控制信号等 后面 的程序运行作准备O
显示 俯仰威力显示系统' 子程序是在显示器上 显示 俯仰威力显示系统' 字符O 雷达开始加电过程
邢福成等: 雷达天线俯仰控制及威力显示系统的设计
秦立富收 邮编: 222006
火力与指挥控制研究会 火力与指挥控制情报网
2002 年 3 月
雷达天线俯仰控制及威力显示系统的设计
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
邢福成， 欧阳文 海军航空工程学院,山东,烟台,264001
火力与指挥控制 FIRE CONTROL & COMMAND CONTROL 2002,27(1)
1 雷达俯仰威力图[1]
众所周知雷达天线的波瓣示意图可以形象地说 明雷达作用的俯仰范围及作用距离G
在图 1 中 0 为雷达天线俯仰角 E 为方向图半功 率角 它与天线的类型有关 R 为雷达天线最大辐射 方向的最大测距 如果收发公用一个天线 雷达作用
收稿日期: 2001-01-03
修回日期: 2001-04-10
火力与指挥控制研究会 火力与指挥控制情 报网 2002 年学术年会拟定于 2002 年第三季度 适当时候召开 由船总 716 所承办 会议期间将 邀请国内火控指控界著名专家 学者做综述或专 题报告 并组织学术讨论
一 征文范围 @20 世纪火控 指控发展回顾 @21 世纪火 控 指控发展方向 火控 指控新原理 新技术 新成果 火控 指控系统工程实践 @系统建 模 目标探测与跟踪 武器驱动 导航定位 实 验技术 检测技术 模拟训练技术 可靠性 维 修性 安全性 二 征文要求 1 论文内容充实 精炼 具有较高学术水平 和应用价值
XING Fu -cheng OU Yang-wen
( \aual aelonautical engineeling acace?y Yantai 264001 ChinaD
Abstract: This paper introduces the shortcomings of the contro1 and disp1ay system of radar antenna pitching system. A practica1 method uti1iZing the microcomputer and LCD screed in the radar antenna pitching system is giVen. The hardware and sof tware of the design are a1so proVided.
统G 同时给出了系统硬件设计和软件设计G
关键词: 单片机9俯仰9显示系统9威力
中图分类号: TN 959. 1+ 19TP271+ 5
文献标识码: A
The Design of System f or Controlling Radar Antenna and Displaying Power Chart
Key words: micro-computer pitching disp1ay-system power
引言
我国现役的雷达天线俯仰控制比较简单 一般 通过方位/俯仰控制开关控制天线在方位方向转动 然后采用手动或自动装置对天线进行上仰或下俯G 因此 俯仰角很难精确控制G 同时 俯仰角的指示对 操作人员来说也不够方便 雷达俯仰角的指示一般 通过 PPI 显示器或俯仰指示器来指示 操作人员很 难通过 PPI 显示器或俯仰指示器将天线精确定位 并且观察天线俯仰时也不直观G 本文采用单片机进 行精确控制 液晶显示威力图的方式改造天线控制~ 显示系统 文中较详细地给出了硬件及软件设计G
/ 为雷达发射信号的波长9o 为目标的散射截面积9
Simin 为雷达接收灵敏度G
雷达的威力范围是指: 雷达的最大作用距离~ 最
小作用距离~ 最大仰角~ 最小仰角及方位角范围G 因
此 如果将目标和俯仰方向图在显示器上同时显示
就可以比较形象直观的显示雷达的威力范围G 本系 统设计显示的雷达天线俯仰威力如图 2 所示( 见下 页D G
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中 特别是需要加高压的电路或元器件 如显象管 磁
空管等 需要预热几分钟 在这个过程中 可以对本系
统进行自检 也叫上电自检 同时还设置 键 当
对系统操作的正确性产生怀疑时 使用它完成自检功
能 正常时 显示 俯仰威力显示系统 字符 并开始采
集此时
的数据 不正常时 显示出错提示信息对
单片机 并将俯仰角度信息在显示器上以方向图的
形式显示出来O 操作者将雷达发现的各目标信息由 键盘输入到系统中O 根据显示器上显示的目标和方 向图的关系 通过键盘将天线转动信息C 天线俯仰 角D 输入到系统中 系统根据输入信息 输出一个控 制信号送到继电器 通过继电器控制天线转动 使之
调到最佳位置 操作者根据显示器的显示 可以很直
雷达天线俯仰控制及威力显示系统硬件电路主
要由 SDC 自整角机/ 旋转变 压器-数字 转 换 器~ 8031 单 片 机[3]~ EPROM~ 8279 键 盘 接 口 集 成 电 路~ 输 入 键 盘~ EDM320240 液 晶 显 示 模 块~ 继 电 器 驱 动 电 路~ 继电器及电源等组成O 硬件电路的主要工作原理
作 者简介: 邢福成( 1965- D 男 山东莱 州人 硕 士 研 究 领
域为: 信号处理~ 故障诊断9欧阳文 男 硕士G
距离方程为:
[ ] Rmax=
R t G2 /2 o
(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4TD
S 3 imin
1 4
式 中 Rmax 为 雷 达 天 线 最 大 辐 射 方 向 的 最 大 测
距 即图 1 中 R9Pt 为雷达发射功率9G 为天线增益9
雷达天线俯仰控制系统由硬件部分和软件部分
组成O 2. 1 硬件设计
雷达天线俯仰控制系统的硬件方框如图 3 所 示O
是: 将雷达电源通过本系统电路转换为本系统各板 所需要的电源O 由天线俯仰同步发送机自整角机送 出天线俯仰信息到本系统 通过 SDC 转换模块将模 拟量的俯仰角度信息转换为数字量的角度信息送到
系统不正常部分作出定位 同时对键盘进行封闭 防
止继续操作损坏外部设备 等待使用者处理
键盘输入子程序是对键盘各键进行定义 并对
各键所改变的变量进行识别并储存
采集
子程序及存储俯仰角数据是将来自
雷达天线同步机自整角机的俯仰角采集 并在显示
器上将俯仰角数据显示 同时将数据储存 作为当前
的俯仰角数据 当需要改变俯仰角时 增加或减少
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hlyzhkz200201021.aspx
为 黄绿色 显示的形式为 320C WD > 240C hD 全点阵O 因此 将图 2 中显示的字符及数值C 包括雷达天线俯 仰角字符及数值~ 目标数和目标距离高度字符及数 值D 在背景中显示 而雷达天线的俯仰方向图及目标 采用图形显示点显示 这样二者的组合即为所需要
显示的信息O
2 天线俯仰控制系统的设计与实现
3结论
通过调试并与雷达对接后 在很大程序上改变 了操作人员的操作能力 显示的数据更加直观 威力 图一目了然 达到了预期目的 参考文献:
1 丁鹭飞 耿富录 雷达原理 M 西安 西安电子科技 大学出版社 19
2 李 华 等 M 51 系列单片机实用接口技术 M 北京: 北京航空航天大学出版社 1993
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