机载雷达集中式显控终端软件设计与实现

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雷达显示终端作为雷达系统的重要组成部分,始终在雷达数据处理工作中扮演着举足轻重的角色。随着计算机仿真技术在武器装备领域的大力发展,越来越多的雷达作战训练都由实装向仿真系统过渡;雷达可视化显示终端作为仿真系统中直接与受训人员交互的单元,其建模的效果直接影响到了作战训练的结果。由于当下复杂多变的空域环境,现代机载雷达具备快速的反应能力和强大的目标处理能力,其依靠机载一次雷达(搜索雷达、火控雷达)与机载二次雷达协作完成对目标的搜索、截获、跟踪与识别。传统的机载一、二次雷达仿真系统由于数据格式和显示内容的差异导致显控终端的建模也彼此独立。在综合化仿真演练时,操作员需要兼顾多种雷达显控终端,无形中给数据观测与数据分析增加了难度。为了解决当代机载雷达仿真系统显控终端综合性较低的问题,本文设计并实现了机载雷达集中式显控终端软件,具体工作内容有:①立足于机载一次雷达仿真系统与机载二次雷达仿真系统各自显控的特点,分析并制定了整个显控软件的功能需求与结构组成。②为了较好的响应连续性仿真需求,采用XML技术进行一、二次雷系统仿真参数的统一管理和动态装订。在此基础上,提出使用“哈希数组+时间判决”的方法对参数装订过程进行优化加速。③通过内嵌GIS组件的方式搭建出一套支持双地图的态势显示终端,可支持SSR工作模式和IFF工作模式下的目标及雷达态势更新。④利用“OpenGL+QChart”可视化技术与多线程技术实现了图层与图元的设计,其中包括多视角雷达显示器、机载一次雷达探测信息与机载二次雷达识别信息。具体涵盖:目标点迹、目标识别码、目标状态码、天线波束、天线方向图、空域波位、地理信息、系统状态、一次雷达信号、二次雷达信号和杂波等。在此基础上,本文采用“顶点缓冲区+显示列表”方式对数据渲染过程进行优化测试,提升了软件整体绘图效率。⑤利用ZeroMQ组件设计了显控软件与后台仿真系统的数据传递接口。⑥制定典型的空域工作场景,首先在SSR工作模式下对机载二次雷达仿真系统的工作过程进行动态推演;随后在IFF工作模式下,利用机载一次雷达系统与机载二次雷达系统的协同机制完成对目标检测、跟踪与敌我识别过程的动态仿真,并验证了该显控终端软件的正确性、可靠性与完备性。本文的机载雷达集中式显控终端软件具有综合性、扩展性与高逼真度的特点。其综合了机载一、二次雷达的显示与控制需求,为雷达仿真系统的可视化终端建模提供了参考意义。
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