本發(fā)明屬于雷達(dá)視頻處理領(lǐng)域，涉及機(jī)載氣象雷達(dá)受到間歇的閉鎖信號控制時(shí)的視頻處理方法的改進(jìn)。

背景技術(shù)：

機(jī)載氣象雷達(dá)視頻處理是將雷達(dá)探測探測結(jié)果轉(zhuǎn)換為飛行員可讀的顯示畫面。機(jī)載氣象雷達(dá)工作時(shí)按照一定的周期發(fā)送大功率射頻信號并接收目標(biāo)回波信號，雷達(dá)掃描器帶動(dòng)天線持續(xù)地在限定的角度內(nèi)往復(fù)掃描，連續(xù)地探測限定的角度內(nèi)各個(gè)方向、距離上的目標(biāo)，經(jīng)下變頻和采樣后送處理單元，處理單元將處理后的回波信號與判別門限進(jìn)行比較，直接將目標(biāo)按照角度、距離和強(qiáng)度通過特定的顏色顯示出來。機(jī)載氣象雷達(dá)發(fā)射、接收通道正常工作時(shí)，隨掃描器持續(xù)掃描而形成的探測結(jié)果是連續(xù)顯示的。

閉鎖是解決飛機(jī)不同電子設(shè)備間工作相互干擾的一種方法，能夠根據(jù)電子設(shè)備的任務(wù)優(yōu)先級，通過使用閉鎖信號控制低優(yōu)先級電子設(shè)備進(jìn)入不工作狀態(tài)，優(yōu)先保證高優(yōu)先級電子設(shè)備的正常工作。對于某些特種飛機(jī)，氣象雷達(dá)屬于低優(yōu)先級電子設(shè)備，在工作時(shí)會(huì)受到特定時(shí)寬和周期的閉鎖信號的控制。

現(xiàn)役機(jī)載氣象雷達(dá)在閉鎖狀態(tài)下的一般工作流程為：

1、通過閉鎖信號控制機(jī)載氣象雷達(dá)關(guān)閉發(fā)射通道，防止雷達(dá)對機(jī)上其它電子設(shè)備間產(chǎn)生干擾，保證高優(yōu)先級電子設(shè)備的正常工作；

2、通過閉鎖信號關(guān)閉雷達(dá)接收通道，防止雷達(dá)受機(jī)上其它電子設(shè)備干擾；

3、保持掃描器持續(xù)掃描；

4、按照掃描角度，對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行量化后，直接生成雷達(dá)視頻。

使用該類閉鎖方法，雷達(dá)顯示畫面會(huì)受到影響。由于機(jī)載氣象雷達(dá)在閉鎖時(shí)關(guān)閉發(fā)射、接收通道，無探測信息，因此會(huì)造成雷達(dá)顯示的氣象目標(biāo)不連續(xù)，影響飛行員對危險(xiǎn)氣象的判讀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的

改進(jìn)機(jī)載氣象雷達(dá)受到間歇的閉鎖信號控制時(shí)的視頻處理方法，解決機(jī)載氣象雷達(dá)在閉鎖工作時(shí)生成連續(xù)的、準(zhǔn)確的氣象探測視頻畫面的問題。

技術(shù)方案

一種機(jī)載氣象雷達(dá)視頻處理方法，本發(fā)明的運(yùn)行環(huán)境為機(jī)載的視頻處理器1、信號處理器2、接口處理器3、存儲(chǔ)器4組成的雷達(dá)視頻處理系統(tǒng)，其特征在于，具體處理步驟如下：

視頻處理器1通過接口處理器3獲取載機(jī)位置信息，包括載機(jī)經(jīng)度lo、緯度la和真航向h；從存儲(chǔ)器4獲取歷史探測數(shù)據(jù)，包括歷史探測數(shù)據(jù)中心經(jīng)度lo0、緯度la0，歷史探測數(shù)據(jù)p0ij；從信號處理器2獲取氣象雷達(dá)實(shí)時(shí)探測結(jié)果，包括同一方位回波處理結(jié)果數(shù)據(jù)pθn，回波結(jié)果所在的方位角度θ，每組處理結(jié)果的距離門個(gè)數(shù)nr，距離門大小l；上述信息均傳送至視頻處理器1；

視頻處理器1根據(jù)載機(jī)位置信息lo，la，lo0，la0計(jì)算載機(jī)運(yùn)動(dòng)距離，并對歷史探測數(shù)據(jù)進(jìn)行修正；

視頻處理器1根據(jù)載機(jī)航向信息h，將從信號處理器2獲得的實(shí)時(shí)探測處理結(jié)果由極坐標(biāo)pθn轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)pmn，使實(shí)時(shí)探測結(jié)果和歷史探測結(jié)果坐標(biāo)對應(yīng)；

視頻處理器1從接口處理器3獲取的雷達(dá)閉鎖狀態(tài)f，進(jìn)行探測數(shù)據(jù)融合，當(dāng)i＝m且j＝n時(shí)，pcij＝αp0ij+βpmn；

視頻處理器1根據(jù)載機(jī)真航向h，從存儲(chǔ)器4中提出探測數(shù)據(jù)，進(jìn)行門限判別，生成顯示畫面并送顯。

發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)

本發(fā)明成功實(shí)現(xiàn)了機(jī)載氣象雷達(dá)在受到間歇閉鎖控制時(shí)的視頻處理問題。使用本發(fā)明所述方法，雷達(dá)能夠自動(dòng)使用歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)閉鎖狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，選擇使用加權(quán)求和數(shù)據(jù)或直接使用歷史探測數(shù)據(jù)，保證了在接收通道受閉鎖影響、接收數(shù)據(jù)不連續(xù)情況下的視頻畫面連續(xù)性。本發(fā)明同時(shí)引入歷史探測數(shù)據(jù)位置修正，保證了歷史探測數(shù)據(jù)位置上的精確性，保證了后續(xù)的視頻數(shù)據(jù)融合的可行性。本發(fā)明可用于機(jī)載氣象雷達(dá)視頻處理。

附圖說明

圖1是雷達(dá)視頻處理系統(tǒng)的示意圖。

圖2是本發(fā)明技術(shù)方案。

具體實(shí)施方式

實(shí)施發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方式和實(shí)施例。

如圖1所示，所述的雷達(dá)視頻處理系統(tǒng)由機(jī)載的視頻處理器1、信號處理器2、接口處理器3、存儲(chǔ)器4組成，具體處理方式如下：

如圖2所示，視頻處理器1通過接口處理器3獲取載機(jī)位置信息和量程選擇信息，載機(jī)位置信息包括載機(jī)經(jīng)度lo、緯度la和真航向h，量程選擇位range；從存儲(chǔ)器4獲取歷史探測數(shù)據(jù)，包括歷史探測數(shù)據(jù)中心經(jīng)度lo0、緯度la0，歷 史探測數(shù)據(jù)(i,j,p0ij)；從信號處理器2獲取氣象雷達(dá)實(shí)時(shí)探測結(jié)果，包括同一方位回波處理結(jié)果數(shù)據(jù)pθr，回波結(jié)果所在的方位角度θ，每組處理結(jié)果的距離門個(gè)數(shù)nr，距離門大小l；上述信息均傳送至視頻處理器1；

2、進(jìn)行歷史探測數(shù)據(jù)位置修正；

2.1、計(jì)算載機(jī)運(yùn)動(dòng)距離：根據(jù)載機(jī)位置信息lo，la，lo0，la0計(jì)算載機(jī)運(yùn)動(dòng)距離為x＝(lo-lo0)×r×la，y＝(la-la0)×r，其中r為地球半徑；

2.2、折算載機(jī)運(yùn)動(dòng)距離到視頻像素平移個(gè)數(shù)：δx＝x/μ，δy＝y(tǒng)/μ，其中μ為單個(gè)像素點(diǎn)代表的距離；

2.3、按照δx，δy對歷史探測數(shù)據(jù)(i,j,p0ij)分別進(jìn)行橫向、縱向平移操作，其中i＝i-δx，j＝j(luò)-δy；

3、根據(jù)載機(jī)航向信息h，將實(shí)時(shí)探測處理結(jié)果由極坐標(biāo)存儲(chǔ)形式(θ,r,pθr)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)存儲(chǔ)形式(m,n,pmn)，其中m＝r×l×cos(90°-(h+θ))＝r×l×sin(h+θ)，n＝r×l×sin(90°-(h+θ))＝r×l×cos(h+θ)，pmn＝pθr，使實(shí)時(shí)探測結(jié)果和歷史探測結(jié)果坐標(biāo)對應(yīng)；

4、獲取雷達(dá)閉鎖狀態(tài)f，進(jìn)行探測數(shù)據(jù)融合，對實(shí)時(shí)探測結(jié)果存儲(chǔ)數(shù)組(m,n,pmn)進(jìn)行遍歷，計(jì)算探測數(shù)據(jù)融合結(jié)果pcij＝αp0ij+βpmn(當(dāng)i＝m且j＝n時(shí))；

4.1、如果雷達(dá)被閉鎖，則取α＝1，β＝0，直接使用歷史探測數(shù)據(jù)，不處理實(shí)時(shí)探測結(jié)果；

4.2、如果雷達(dá)未被閉鎖，則α＝0.5，β＝0.5，pcij＝0.5p0ij+0.5pmn(當(dāng)i＝m且j＝n時(shí))將實(shí)時(shí)探測數(shù)據(jù)同歷史探測數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)求和；

4.3、將融合探測數(shù)據(jù)(i,j,pcij)做為新的歷史探測數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器；

5、根據(jù)載機(jī)真航向h，從存儲(chǔ)器中提出探測數(shù)據(jù)，進(jìn)行門限判別，生成顯示畫面并送顯；

5.1、根據(jù)真航向h和量程選擇range，確定視頻顯示區(qū)域邊界約束函數(shù)；

5.1.1、視頻顯示區(qū)域底邊約束：

5.1.2、視頻顯示區(qū)域圓弧邊界約束為其中μ為單個(gè)像素點(diǎn)代表的距離；

5.2、遍歷歷史探測數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將位于5.1步所列的約束區(qū)域內(nèi)的探測數(shù)據(jù)進(jìn)行門限判別和生成顯示畫面；

5.2.1、讀取歷史探測數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(i,j,pcij)，判斷探測數(shù)據(jù)坐標(biāo)(i,j)是否位于約束區(qū)域內(nèi)，如果位于約束區(qū)域外，跳過5.2.2,5.2.3步；

5.2.2、將探測數(shù)據(jù)pcij同降雨強(qiáng)度判別門限進(jìn)行比較，量化為相應(yīng)級別dij；

5.2.3、將探測數(shù)據(jù)坐標(biāo)(i,j)轉(zhuǎn)換到顯示坐標(biāo)(u,v)，u＝i×cos(h)-j×sin(h)，v＝i×sin(h)+j×cos(h)，并將量化級別dij填寫到顯示畫面(u,v)對應(yīng)的像素位置；

5.2.4、判斷下一組坐標(biāo)，直至遍歷歷史探測數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；

5.3、待5.2步完成后，將生成的顯示畫面送顯。