机载预警雷达综合显控技术和实现

论文摘要

机载预警雷达综合显控系统是预警机任务电子系统的重要组成部分之一,也是机上操作员执行探测任务和观测战场态势的重要工具。它主要完成对雷达/二次雷达等传感器的工作控制;针对相控阵雷达的特点,实现对特定目标的特殊波束扫描和敌我识别询问控制及显示;在背景地图上显示传感器探测信息并进行显示元素滤波处理:完成对预警探测系统的任务剖面管理;对雷达系统软硬件的自检和对雷达天线的校准测试控制并显示自检/校准测试结果等。本文首先介绍了机载预警雷达综合显控系统的研究背景及其意义,并且随着计算机技术的发展,出于模块化和通用化考虑,提出选用商用的高性能工作站作为机载预警雷达综合显控系统的硬件平台,并采用基于CSCI指令集的UNIX操作系统的设计思路。然后,本文概述了雷达综合显控系统的设计要求和设计方案。文章重点着眼于雷达综合显控系统的设计技术和实现方法。为了使系统功能多样化并增强情报显示能力,文中重点考虑了任务剖面管理、雷达系统测试、辐射源干扰告警处理、独享颜色元操作和双缓存处理显示等技术。另外,文中描述了高效快速的地图生成及显示处理,并考虑了多种雷达坐标变换技术。随着现代电子技术的迅猛发展,机载雷达系统功能越来越多,结构越来越复杂,为了保证雷达系统具有良好的可维护性,并从软件层面为各级用户提供可靠有效的雷达软硬件故障检测、隔离和维护手段,本文描述了雷达全机自检控制及结果显示设计方法。在机载预警固态有源相控阵雷达系统中,低副瓣天线对雷达探测至关重要。由于各种测试误差和加工装配误差,使天线理想方向图难以实现。为此,本文提出了综合显控系统雷达校准控制及测试结果显示设计技术,可使雷达系统达到较低副瓣。为了使应用程序不必处理复杂的操作系统底层操作,雷达综合显控系统采用了底层封装的操作系统扩展技术。该技术建立一系列通用的、完成计算机系统基本功能的函数和时间同步机制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 研究的内容
• 1.3 论文的结构
• 2 机载预警雷达综合显控系统概述
• 2.1 综合显控系统主要功能描述
• 2.2 综合显控系统与其他任务电子系统的关系
• 2.3 软硬件平台概述
• 2.3.1 硬件平台概述
• 2.3.2 软件平台概述
• 3 雷达综合显控系统的设计要求和设计方案
• 3.1 概述
• 3.2 人机界面设计
• 3.3 基于X窗口系统的图形界面设计
• 4 雷达综合显控系统技术设计及实现
• 4.1 高效快速的地图背景生成及显示技术
• 4.1.1 地图背景生成系统概述
• 4.1.2 地图数据预处理
• 4.1.3 专用地图数据结构
• 4.1.4 地图数据的存储格式
• 4.1.5 地图数据的文件表示形式与内存表示形式
• 4.2 基于独享颜色元的颜色分层显示技术
• 4.2.1 传统的显示处理方式描述
• 4.2.2 颜色可见集分类
• 4.2.3 颜色图操作技术
• 4.2.4 在非缺省颜色可见集上进行独享颜色元操作
• 4.3 双缓存图像显示技术
• 4.4 坐标变换技术
• 4.4.1 地球椭球体
• 4.4.2 地心直角坐标系
• 4.4.3 地理经纬度坐标系
• 4.4.4 惯性坐标系
• 4.4.5 平台坐标系
• 4.4.6 载机坐标系
• 4.4.7 屏幕显示坐标系
• 4.4.8 地图投影
• 4.4.9 地心直角坐标与惯性系坐标之间的转换
• 4.4.10 地心直角坐标与经纬度坐标之间的转换
• 4.4.11 经纬度坐标到投影坐标的变换
• 4.4.12 Gnomonic投影坐标到屏幕坐标的变换
• 4.5 雷达干扰告警技术
• 4.6 雷达全机自检控制及显示技术
• 4.7 雷达校准测试控制及结果分析
• 4.8 雷达系统性能测试分析技术
• 4.8.1 概述
• 4.8.2 实际的AD采样位数及系统噪声谱测试
• 4.8.3 脉压性能测试
• 4.8.4 信号处理系统 FFT性能测试
• 4.9 任务剖面设置、管理及显示设计
• 4.10 底层封装的操作系统扩展技术
• 4.10.1 操作系统扩展技术概述
• 4.10.2 时间同步处理
• 4.10.3 时间同步对时
• 4.10.4 日期对时
• 5 结论
• 攻读学位期间获奖和发表论文情况
• 致谢
• 参考文献