雷达模拟器在海员培训和适任评估中起着重要的作用。随着航海事业的发展，用户对雷达模拟器的要求越来越高，《STCW 78/95公约》也对雷达/ARPA模拟器提出了明确的要求。 在全计算机化的雷达/ARPA模拟器中，仿真图像生成及显示是其核心部分，同时要对雷达/ARPA的各种功能进行模拟。仿真图像包括雷达回波和ARPA符号。雷达回波包括陆地、岛屿回波，各种活动目标的回波，雷康、SART回波，海杂波等。ARPA符号包括包括固定距标圈、活动距标圈、电子方位线、警戒圈、船首线、PI线、已录取目标的矢量线以及历史航迹(或PAD)、试操船符号等。 雷达回波中的海岸线、雷康和SART的原始数据是通过数字化仪从海图中采样获取的，获取后的数据按照预先设计好的数据结构保存在了特定类型的文档中。要使从海图录入的原始数据能够在3种不同的显示方式(船首向上的相对运动显示方式、北向上的相对运动显示方式和北向上真运动显示方式)下正确的显示出来，必然要在几个坐标系(图板坐标系、屏幕坐标系、平面直角坐标系和地理坐标系)中进行一系列的坐标变换。本文第二章详细说明了原始数据的数据结构和各种坐标变换。 在以前的雷达/ARPA模拟器中，雷达回波和ARPA符号都采用扫描线求交算法生成，这不符合真实雷达的工作机制。采用扫描线求交算法生成雷达回波，是一种非常好的选择，但是对于ARPA符号来说，扫描线求交算法则存在明显的不足。比较好的方案应该是采用不同的算法生成雷达回波和ARPA符号，并将其绘制在不同的层面上。 本文第三章详细说明了基于DirectX技术的分层显示方案的实现。采用基于DirectX技术的DirectDraw组件，共生成了12个表面：FrontSurface、BackSuface、BaseSurface、MenuSurface、EchoSurface、Echo BackSurface，MarkSurface、OverlaySurface、CorrSurface、CursorSurface、UnderCursorSurface和UnionCursorSurface。首先把当前雷达图像的各个组成部分分别绘制在不同的表面上，然后把每个表面上的图像逐层地显示到后台表面上，最后通过前后台表面翻转完成雷达图像的交替显示。这种分层显示机制很好的实现了雷达回波和Arpa符号的分层显示。采用该方案还司以很容易地增加一些采用以前的方法不容易生成的图像，为进一步完善雷达／ARPA的功能模拟提供了空间。 本文的第四章阐述了模拟雷达图像的改进算法。 1） 采用扫描线求交回波生成算法和单后备缓存显示相结合的方法比较好地实现了雷达回波旋转扫描显示的高质量仿真，这将在第四章第一节中详细阐述。 2） 雷达回波中海杂波生成模拟的仿真程度，在很大程度上也决定了雷达回波图橡的质量。以前的随机生成算法，不符合海杂波的生成机制。研究发现，海杂波的强度在统计上符合韦布尔分布。如何生成符合韦布尔分布的海杂波将在第四章第二节中论述。 3） 雷达回波中海岸线的原始数据都是通过数字化仪从海图上获取的。获取的数据为一些离散的采样点，通过连接前后两相邻采样点构成折线图形来模拟海岸线。在小量程时（如0．25海里），自然海岸线回波图像的折线化比较明显。采用基于分形思想的岸线口波细化算法，在不用增加采样点的情况下，能够生成具有任意层次精细结构的雷达岸线回波，解决了小量程时的折线化现象。在第四章的第三节，将有对此的详细说明。 4）同频干扰图像的生成和目标误跟踪的模拟使得雷达／ARPA模拟器的功能得到了进一步完善。