本發(fā)明涉及雷達(dá)領(lǐng)域,特別涉及一種基于多種通信方式的用于遠(yuǎn)程調(diào)試?yán)走_(dá)系統(tǒng)的方法及裝置。
背景技術(shù):
雷達(dá)是一種用于檢測和定位目標(biāo)的電磁系統(tǒng),在人民生活中廣泛應(yīng)用,特別是在軍事領(lǐng)域。雷達(dá)通過自身發(fā)射射頻能量輻射到空間,當(dāng)遇到物體時(shí)由目標(biāo)物體反射回波信號來進(jìn)行探測工作。返回到雷達(dá)的反射能量不僅表明了在某一方位上存在目標(biāo),而且還能通過比較回波信號與發(fā)射信號的差值來確定目標(biāo)物體的具體信息,比如方位、速度等。
雷達(dá)的基本工作原理是,發(fā)射機(jī)發(fā)射脈沖或者連續(xù)波的電磁信號,由天線發(fā)射到空間中。當(dāng)發(fā)射的電磁信號遇到目標(biāo)物體時(shí),會被目標(biāo)物體攔截,并且向多個(gè)方向上擴(kuò)散,也就是再輻射。向后方輻射的雷達(dá)電磁信號會被發(fā)射雷達(dá)的天線采集和接收,然后交由接收機(jī)。由接收機(jī)處理后,確定目標(biāo)物體的具體方位。通過測量雷達(dá)最初發(fā)射的信號到達(dá)目標(biāo)物體后并經(jīng)目標(biāo)物體反射回來的時(shí)間,計(jì)算出目標(biāo)物體的距離。目標(biāo)的角度可以根據(jù)收到的回波信號幅度為最大時(shí),窄波束寬帶雷達(dá)天線所指向的方向而獲得。以上是靜止目標(biāo)的定位方法。對于運(yùn)動的目標(biāo),由于多普勒效應(yīng)回波信號的頻率會漂移,該頻率漂移與目標(biāo)相對于雷達(dá)的速度成正比。多普勒頻移廣泛應(yīng)用與雷達(dá)中,作為將所要的運(yùn)動目標(biāo)從自然環(huán)境,如陸地、海洋或者雨反射回來的“雜波”回波中分離出來的基礎(chǔ)。
隨著雷達(dá)數(shù)字化程度的提高,大量的數(shù)字可編程芯片被采用在雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,另一方面隨著雷達(dá)小型化、集成化程度的進(jìn)一步提高,雷達(dá)的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜,在包含多臺雷達(dá)設(shè)備的系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試的過程中,為了修改某雷達(dá)分系統(tǒng)單元的程序,往往需要拆卸大量的結(jié)構(gòu)件,連接較多的臨時(shí)電纜,大大的增加了調(diào)試的工作量,降低了工作效率。
現(xiàn)有技術(shù)中的一些可以遠(yuǎn)程調(diào)試和在線配置的雷達(dá)系統(tǒng),需要通過線纜把各雷達(dá)系統(tǒng)和主機(jī)連接起來,主機(jī)通過交換機(jī)、以太網(wǎng)控制器和通用總線控制器與各雷達(dá)通信。雖然達(dá)到在線遠(yuǎn)程調(diào)試和配置的目的,但是當(dāng)雷達(dá)布置在戰(zhàn)場時(shí)或者民用機(jī)場時(shí),造成各雷達(dá)系統(tǒng)彼此位置比較遠(yuǎn),用線纜連接各雷達(dá)系統(tǒng)非常不方便;特別是對于戰(zhàn)場上的遠(yuǎn)距離雷達(dá),通過線纜的方式更是不現(xiàn)實(shí),但是雷達(dá)布置在戰(zhàn)場后不進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證對于戰(zhàn)爭時(shí)的探測來說后果是不可預(yù)見的。
所以,本發(fā)明為解決這些現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提出了一種雷達(dá)系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試的方法以及一種雷達(dá)系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試的裝置。解決了系統(tǒng)聯(lián)試過程中大量可編程器件配置困難、配置靈活性差、結(jié)構(gòu)拆卸工作量大、可維性差等一系列問題,又可以在線調(diào)試和配置遠(yuǎn)距離和近距離的雷達(dá)分系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供了一種雷達(dá)系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試的裝置,通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種雷達(dá)系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試的裝置,用以主控計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)試?yán)走_(dá)分系統(tǒng),包括:主控計(jì)算機(jī)、主機(jī)通信模塊、雷達(dá)通信模塊、被測雷達(dá)和雙向認(rèn)證服務(wù)器。其中,主機(jī)通信模塊包括主機(jī)通信處理器和通信鏈路選擇器、移動通信模塊、無線局域網(wǎng)模塊、射頻收發(fā)天線和有線網(wǎng)絡(luò),其中主機(jī)通信處理器包含通信加解密芯片;雷達(dá)通信模塊也包括雷達(dá)通信處理器、通信加解密芯片、移動通信模塊、無線局域網(wǎng)模塊、射頻收發(fā)天線和有線網(wǎng)絡(luò)。
主控計(jì)算機(jī)用于控制各遠(yuǎn)程雷達(dá)分系統(tǒng)的調(diào)試及配置任務(wù)。主控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)接收或者讀取操作人員發(fā)出的控制指令,驗(yàn)證各雷達(dá)系統(tǒng)的合法身份后,通過網(wǎng)絡(luò)把加密后的調(diào)試及配置指令發(fā)送給雷達(dá)系統(tǒng),同時(shí),負(fù)責(zé)接收雷達(dá)系統(tǒng)的反饋。
主機(jī)通信模塊負(fù)責(zé)主控計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制命令的加密、指令消息編碼,并智能選擇通信鏈路,然后通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)或者移動通信網(wǎng)絡(luò)把控制指令發(fā)送給遠(yuǎn)端的雷達(dá)分系統(tǒng);同時(shí)也負(fù)責(zé)接收雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)過來的反饋指令,解密并解析后交給主控計(jì)算機(jī)處理。
其中,主機(jī)通信處理器負(fù)責(zé)把主控計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令編碼成通信信令格式;然后通過通信加解密芯片把通信信令加密后準(zhǔn)備發(fā)出。
通信鏈路選擇器根據(jù)當(dāng)前情況按照選擇算法選擇一種通信鏈路發(fā)出控制指令信號。
移動通信模塊和無線局域網(wǎng)模塊均可以承載經(jīng)過加密后的通信信令;并且通過空口發(fā)射出去。
有線網(wǎng)絡(luò)通過有線網(wǎng)線把加密后的通信信令傳輸?shù)铰酚善髦?,并通過路由器與各雷達(dá)分系統(tǒng)連接。
雷達(dá)通信模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測主控計(jì)算機(jī)發(fā)送過來的控制信令,并認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)的合法性后,通過合適的通信鏈路接收信令,然后交由雷達(dá)通信處理器解析后,最后輸出給被測雷達(dá)。
其中,有線網(wǎng)絡(luò)通過檢測路由器上是否有信號到達(dá)、或者通過射頻收發(fā)天線檢測是否有空口信令到達(dá)雷達(dá)分系統(tǒng)。當(dāng)檢測到信號來自具體的通信鏈路時(shí),通過無線局域網(wǎng)或者移動通信模塊或者有線網(wǎng)絡(luò)接收信令。
雷達(dá)通信處理器把接收到的信令經(jīng)過解析后交給通信加解密芯片進(jìn)行解密。經(jīng)過解密的通信信令變成主控計(jì)算機(jī)發(fā)送過來的控制指令,雷達(dá)通信處理器把該控制指令交給被測雷達(dá)。
被測雷達(dá)接收雷達(dá)通信模塊解析并且解密后的控制指令,按照指令的要求進(jìn)行調(diào)試和配置雷達(dá)。雷達(dá)系統(tǒng)中可能存在多個(gè)被測雷達(dá)。
雙向認(rèn)證服務(wù)器用于主控計(jì)算機(jī)認(rèn)證雷達(dá)的合法性,以及雷達(dá)認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)的合法性。
無線局域網(wǎng)采用802.11n協(xié)議,工作在2.4g頻段;移動通信網(wǎng)絡(luò)采用4g通信協(xié)議,包括td-lte和fdd-lte,也工作在2.4g頻段。由于雷達(dá)系統(tǒng)必須具備較強(qiáng)的抗干擾能力,且彼此可能位于很遠(yuǎn)的距離,所以射頻收發(fā)模塊具有將強(qiáng)的發(fā)射功率,這就造成射頻收發(fā)天線的體積較大,在本系統(tǒng)中,無線局域網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡(luò)的采用同一個(gè)射頻收發(fā)天線,因?yàn)樗鼈児ぷ髟谕活l段。
通信鏈路選擇器可以根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)選擇通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)或者移動通信網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù);也可以根據(jù)操作人員選擇的通信方式。
開始遠(yuǎn)程調(diào)試?yán)走_(dá)系統(tǒng)時(shí),主控計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)讀取或者從數(shù)據(jù)庫預(yù)先讀取控制指令序列;經(jīng)過主機(jī)通信處理器編碼為通信信令后,由通信加解密芯片加密,通過通信鏈路選擇器選擇的通信鏈路經(jīng)有線網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)模塊或者移動通信模塊發(fā)射出去。被測雷達(dá)的雷達(dá)通信模塊接收到控制信號后,先通過雙向認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)的合法性,經(jīng)過雷達(dá)通信處理器解析并由通信加解密芯片解密后交給被測雷達(dá)執(zhí)行調(diào)試與配置任務(wù),然后返回結(jié)果給主控計(jì)算機(jī),主控計(jì)算機(jī)通過雙向認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證被測雷達(dá)的合法性后,分析處理調(diào)試、配置結(jié)果。
同時(shí),本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,提供了一種雷達(dá)系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試的方法,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
包括系統(tǒng)初始化模塊、遠(yuǎn)程控制模塊、結(jié)果反饋模塊。其中,遠(yuǎn)程控制模塊包括指令處理模塊、通信鏈路選擇模塊、實(shí)時(shí)監(jiān)測解析模塊和調(diào)試與配置模塊。
系統(tǒng)初始化模塊負(fù)責(zé)初始化主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)中的關(guān)鍵硬件設(shè)備和軟件,包括主控計(jì)算機(jī)和雷達(dá)分系統(tǒng)、雙向認(rèn)證服務(wù)器、主機(jī)通信處理器、加解密模塊、通信鏈路選擇器、有線網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)、移動通信模塊以及射頻收發(fā)天線等。
完成初始化后,該發(fā)明中主控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)根據(jù)控制指令把指令內(nèi)容編碼并啟動加解密芯片對控制指令加密,最后調(diào)制成底層消息信令用于通過通信系統(tǒng)傳輸。
在上一模塊中完成控制指令的編碼及加密后,通信鏈路選擇模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)置或者自動根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)選擇通信鏈路,然后通過選定的通信鏈路把消息信令發(fā)送給雷達(dá)系統(tǒng)。
雷達(dá)系統(tǒng)會實(shí)時(shí)檢測當(dāng)前是否有控制信號達(dá)到。此時(shí)會根據(jù)算法打開有線網(wǎng)絡(luò)接口、無線局域網(wǎng)或者移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口。接收到信號后,交給雷達(dá)系統(tǒng)中的通信處理器解密然后解析該控制信號。
雷達(dá)根據(jù)接收到的經(jīng)過解密、解析過的控制指令來調(diào)試和配置雷達(dá)。在調(diào)試和配置雷達(dá)前,通過認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)的合法性,對于不合法的控制指令,拒絕執(zhí)行。
最后,把結(jié)果反饋給主控計(jì)算機(jī)。
上述流程都是自動化完成,且由主控計(jì)算機(jī)依次調(diào)試與配置雷達(dá)系統(tǒng)中的多臺雷達(dá)設(shè)備。
附圖說明
圖1所示的是現(xiàn)有技術(shù)下的遠(yuǎn)程調(diào)試?yán)走_(dá)系統(tǒng)的示意圖;
圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的系統(tǒng)框圖;
圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的功能模塊邏輯圖;
圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的系統(tǒng)初始化模塊的流程圖;
圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的指令處理模塊的流程圖;
圖6所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的通信鏈路選擇模塊的流程圖;
圖7所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的實(shí)時(shí)監(jiān)測解析模塊的流程圖;
圖8所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的調(diào)試與配置模塊的流程圖;
圖9所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中的結(jié)果反饋模塊的流程圖。
圖中:主控計(jì)算機(jī)(1)、主機(jī)通信模塊(2)、雷達(dá)通信模塊(3)、被測雷達(dá)(4)、雙向認(rèn)證服務(wù)器(5)、主機(jī)通信處理器(6)、通信加解密芯片(7)、通信鏈路選擇器(8)、移動通信模塊(9)、無線局域網(wǎng)模塊(10)、射頻收發(fā)天線(11)、有線網(wǎng)絡(luò)(12)、和雷達(dá)通信處理器(13)。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論,顯然,這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例,并不是全部的實(shí)例,基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
為了便于對本發(fā)明實(shí)施例的理解,下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的解釋說明,且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。
如圖2所示,一種雷達(dá)系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試的裝置,用以主控計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)試?yán)走_(dá)分系統(tǒng),包括:主控計(jì)算機(jī)1、主機(jī)通信模塊2、雷達(dá)通信模塊3、被測雷達(dá)4和雙向認(rèn)證服務(wù)器5。其中,主機(jī)通信模塊1包括主機(jī)通信處理器6和通信鏈路選擇器8、移動通信模塊9、無線局域網(wǎng)模塊10、射頻收發(fā)天線11和有線網(wǎng)絡(luò)12,其中主機(jī)通信處理器6包含通信加解密芯片7;雷達(dá)通信模塊3包括雷達(dá)通信處理器13、通信加解密芯片7、移動通信模塊9、無線局域網(wǎng)模塊10、射頻收發(fā)天線11和有線網(wǎng)絡(luò)12。
主控計(jì)算機(jī)1用于控制各遠(yuǎn)程雷達(dá)分系統(tǒng)的調(diào)試及配置任務(wù)。主控計(jì)算機(jī)1負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)接收或者讀取操作人員的控制指令,通過雙向認(rèn)證服務(wù)器5驗(yàn)證各雷達(dá)系統(tǒng)的合法身份后,通過網(wǎng)絡(luò)把加密后的調(diào)試及配置指令發(fā)送給雷達(dá)系統(tǒng),同時(shí),負(fù)責(zé)接收雷達(dá)系統(tǒng)的反饋。主控計(jì)算機(jī)1通過網(wǎng)線與主機(jī)通信模塊2中的主機(jī)通信處理器6連接,同時(shí)通過網(wǎng)線與雙向認(rèn)證服務(wù)器5連接。在本發(fā)明的實(shí)施方式中,采用10g的有線網(wǎng)線來保證傳輸?shù)木嚯x和傳輸信號的穩(wěn)定性。
主機(jī)通信模塊2負(fù)責(zé)主控計(jì)算機(jī)1發(fā)出的控制命令的編碼、指令消息的加密,并智能選擇通信鏈路,然后通過有線網(wǎng)絡(luò)12、無線局域網(wǎng)10或者移動通信網(wǎng)絡(luò)9把控制指令發(fā)送給遠(yuǎn)端的雷達(dá)分系統(tǒng);同時(shí)也負(fù)責(zé)接收雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)過來的反饋指令,解密并解析后交給主控計(jì)算機(jī)1處理。
其中,主機(jī)通信處理器6負(fù)責(zé)把主控計(jì)算機(jī)1發(fā)出的控制指令編碼;然后通過通信加解密芯片7加密,最后調(diào)制成通信信令格式后準(zhǔn)備發(fā)出。
通信加解密芯片7采用市場上成熟的加解密芯片,該芯片直接焊接在主機(jī)通信處理器6的外圍電路上。
通信鏈路選擇器8可以根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)選擇通過有線網(wǎng)絡(luò)12、無線局域網(wǎng)模塊10或者移動通信模塊9來傳輸數(shù)據(jù);也可以根據(jù)操作人員選擇的通信方式來傳輸數(shù)據(jù)。鏈路選擇算法的具體實(shí)現(xiàn)如下:
系統(tǒng)中設(shè)置移動通信模塊9、無線局網(wǎng)模塊10和有線網(wǎng)絡(luò)12這三種通信接口。系統(tǒng)中可以設(shè)置采用某種具體的通信接口,也可以設(shè)置為“自動選擇”。當(dāng)設(shè)置為“自動選擇”時(shí),系統(tǒng)先采用有線網(wǎng)絡(luò)12負(fù)責(zé)通信;當(dāng)發(fā)現(xiàn)無法通信時(shí),再嘗試采用無線局域網(wǎng)10;如果還是無法通信,嘗試采用移動通信模塊9負(fù)責(zé)通信。
移動通信模塊9和無線局域網(wǎng)模塊10均可以承載經(jīng)過加密后的通信信令;并且通過射頻收發(fā)天線11經(jīng)空口發(fā)射出去。
有線網(wǎng)絡(luò)12通過有線網(wǎng)線把加密后的通信信令傳輸?shù)铰酚善鳎▓D中未標(biāo)出)中,并通過路由器與各雷達(dá)分系統(tǒng)組成局域網(wǎng)后連接各雷達(dá)分系統(tǒng)。有線網(wǎng)絡(luò)12通過焊接在rj45接口上與主機(jī)通信處理器6或者雷達(dá)通信處理器13直接通信,通過sdio接口傳輸數(shù)據(jù)。
其中,移動通信模塊9、無線局域網(wǎng)模塊10通過sdio接口與通信鏈路選擇器8連接;射頻收發(fā)天線11通過sdio接口與移動通信模塊9和無線局域網(wǎng)模塊10連接;有線網(wǎng)絡(luò)12直接與通信鏈路選擇器8通過rj45接口連接。
雷達(dá)通信模塊3負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測主控計(jì)算機(jī)1發(fā)送過來的控制信令,并通過雙向認(rèn)證服務(wù)器5認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)1的合法性后,通過合適的通信鏈路接收信令,然后交由雷達(dá)通信處理器13解析后,最后輸出給被測雷達(dá)4。雷達(dá)通信模塊3直接焊接在被測雷達(dá)4的外圍電路上。
有線網(wǎng)絡(luò)12通過檢測路由器上是否有信號到達(dá)、或者通過射頻收發(fā)天線11檢測是否有空口信令到達(dá)雷達(dá)分系統(tǒng)。當(dāng)檢測到信號來自具體的通信鏈路時(shí),通過無線局域網(wǎng)模塊10或者移動通信模塊9或者有線網(wǎng)絡(luò)12接收信令。無線局域網(wǎng)模塊10或者移動通信模塊9或者有線網(wǎng)絡(luò)12直接焊接雷達(dá)通信模塊3的外圍電路上。
雷達(dá)通信處理器3把接收到的信令經(jīng)過解析后交給通信加解密芯片7進(jìn)行解密。經(jīng)過解密的通信信令變成主控計(jì)算機(jī)1發(fā)送過來的控制指令,雷達(dá)通信處理器3把該控制指令交給被測雷達(dá)4。
被測雷達(dá)4接收雷達(dá)通信模塊3解析并且解密后的控制指令,按照指令的要求進(jìn)行調(diào)試和配置雷達(dá)。雷達(dá)系統(tǒng)中可能存在多個(gè)被測雷達(dá)4。
雙向認(rèn)證服務(wù)器5用于主控計(jì)算機(jī)1認(rèn)證被測雷達(dá)4的合法性,以及被測雷達(dá)4認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)1的合法性,通過有線網(wǎng)線與主控計(jì)算機(jī)直接連接。雙向認(rèn)證流程采用現(xiàn)有技術(shù)中公開的認(rèn)證流程,雙向認(rèn)證服務(wù)器采用查數(shù)據(jù)庫的方式來認(rèn)證雷達(dá)和主控計(jì)算機(jī)。
無線局域網(wǎng)模塊10采用802.11n協(xié)議,工作在2.4g頻段;移動通信模塊9采用4g通信協(xié)議,包括td-lte和fdd-lte等,也工作在2.4g頻段。由于雷達(dá)系統(tǒng)中的被測雷達(dá)4必須具備較強(qiáng)的抗干擾能力,彼此可能位于很遠(yuǎn)的距離,所以射頻收發(fā)天線11具有將強(qiáng)的發(fā)射功率,這就造成射頻收發(fā)天線11的體積較大,在本系統(tǒng)中,無線局域網(wǎng)模塊10和移動通信模塊9通過公知技術(shù)中的共天線技術(shù)采用同一個(gè)射頻收發(fā)天線11收發(fā)空口數(shù)據(jù)。
主機(jī)通信模塊2與雷達(dá)通信模塊3通過空口或者通過有線網(wǎng)線直接連接。
開始遠(yuǎn)程調(diào)試?yán)走_(dá)系統(tǒng)時(shí),主控計(jì)算機(jī)1實(shí)時(shí)讀取或者從數(shù)據(jù)庫讀取預(yù)先保存的控制指令序列;經(jīng)過主機(jī)通信處理器6編碼后,由通信加解密芯片7加密,然后調(diào)制成通信信令格式,通過通信鏈路選擇器8選擇的通信鏈路經(jīng)有線網(wǎng)絡(luò)12、無線局域網(wǎng)模塊10或者移動通信模塊9發(fā)射出去。被測雷達(dá)4的雷達(dá)通信模塊3接收到控制信號后,先通過雙向認(rèn)證服務(wù)器5認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)的合法性,由通信加解密芯片7解密后,經(jīng)過雷達(dá)通信處理器13解析并交給被測雷達(dá)執(zhí)行調(diào)試與配置任務(wù),然后反饋結(jié)果給主控計(jì)算機(jī)1,主控計(jì)算機(jī)1通過雙向認(rèn)證服務(wù)器5認(rèn)證被測雷達(dá)4的合法性后,分析處理調(diào)試配置結(jié)果。
一種雷達(dá)系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試的方法,包括以下邏輯模塊:
系統(tǒng)初始化模塊301、遠(yuǎn)程控制模塊302、結(jié)果反饋模塊307。遠(yuǎn)程控制模塊302包括指令處理模塊303、通信鏈路選擇模塊304、實(shí)時(shí)監(jiān)測解析模塊305和調(diào)試與配置模塊306。
一種雷達(dá)系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)試的方法,包括以下步驟:
系統(tǒng)初始化模塊負(fù)責(zé)初始化主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)中的關(guān)鍵硬件設(shè)備和軟件,包括主控計(jì)算機(jī)和雷達(dá)系統(tǒng)、雙向認(rèn)證服務(wù)器、主機(jī)通信處理器、加解密芯片、通信鏈路選擇器、有線網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)、移動通信模塊以及射頻收發(fā)天線等。
完成初始化后,主控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)根據(jù)控制指令把指令內(nèi)容編碼并啟動加解密芯片對控制指令加密,最后調(diào)制成底層消息信令用于通過通信系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。
在上一模塊中完成控制指令的加密及調(diào)制后,通信鏈路選擇模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)置或者自動根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)選擇通信鏈路,然后通過選定的通信鏈路把消息信令發(fā)送給雷達(dá)系統(tǒng)。
雷達(dá)系統(tǒng)會實(shí)時(shí)檢測當(dāng)前是否有控制信號達(dá)到。此時(shí)會根據(jù)算法打開有線網(wǎng)絡(luò)接口、無線局域網(wǎng)或者移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口。接收到信號后,交給雷達(dá)系統(tǒng)中的雷達(dá)通信處理器解密然后解析該控制信號。
雷達(dá)根據(jù)接收到的經(jīng)過解密、解析過的控制指令來調(diào)試和配置雷達(dá)。在調(diào)試和配置雷達(dá)前,通過雙向認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)的合法性,對于不合法的控制指令,拒絕執(zhí)行。
最后,把結(jié)果反饋給主控計(jì)算機(jī)。
上述流程都是自動化完成,且由主控計(jì)算機(jī)依次調(diào)試與配置雷達(dá)系統(tǒng)中的多臺雷達(dá)設(shè)備。
為詳細(xì)描述本系統(tǒng),下面將按照邏輯模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹。
系統(tǒng)啟動后,首先進(jìn)入系統(tǒng)初始化模塊301對各種設(shè)備做必要的初始化。在該模塊中,負(fù)責(zé)初始化主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)中的關(guān)鍵硬件設(shè)備和軟件,包括主控計(jì)算機(jī)和雷達(dá)系統(tǒng)、雙向認(rèn)證服務(wù)器、主機(jī)通信處理器、加解密芯片、通信鏈路選擇器、有線網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)、移動通信模塊以及射頻收發(fā)天線等,具體步驟如下:
步驟401,開始進(jìn)行系統(tǒng)初始化。系統(tǒng)中的硬件和軟件設(shè)備都是進(jìn)行遠(yuǎn)程配置的必要條件,所以必須完成初始化才可以進(jìn)行下一步的遠(yuǎn)程調(diào)試與配置。
步驟402,初始化主控計(jì)算機(jī)。包括啟動主控計(jì)算機(jī),并打開該計(jì)算機(jī)上的調(diào)試軟件,檢測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)是否正常。
步驟403,初始化雙向認(rèn)證服務(wù)器。主控計(jì)算機(jī)與被測雷達(dá)通信時(shí),都需要認(rèn)證對方是否合法后才能處理消息,否則拒絕執(zhí)行一切消息。在該系統(tǒng)中,采用雙向認(rèn)證服務(wù)器,同時(shí)允許被測雷達(dá)認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)的合法性。
步驟404,初始化主機(jī)通信處理器。主機(jī)通信處理器負(fù)責(zé)把主控計(jì)算機(jī)發(fā)過來的控制信息編碼為通信格式。
步驟405,初始化通信加解密芯片。通信加解密芯片負(fù)責(zé)對信號加密及解密,必須完成其初始化。
步驟406,初始化通信鏈路選擇器,使其可以根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)自動選擇通信鏈路來傳輸信號。
步驟407,初始化主控計(jì)算機(jī)的無線移動通信模塊。移動通信具有全球覆蓋的優(yōu)點(diǎn),但是駐網(wǎng)需要話費(fèi)相對較多的時(shí)間,所以必須在初始化階段完成。
步驟408,初始化主控計(jì)算機(jī)的局域網(wǎng)通信模塊。局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度非常快,但是啟動時(shí)需要掃描和連接等比較耗時(shí)的過程。
步驟409,初始化主控計(jì)算機(jī)的射頻收發(fā)天線。無線局域網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡(luò)采用共天線的方式使用該射頻收發(fā)天線。
步驟410,初始化主控計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)接口。當(dāng)主控計(jì)算機(jī)與被測雷達(dá)處于同一實(shí)驗(yàn)室時(shí),采用有線網(wǎng)線的方式連接可以達(dá)到最佳的傳輸速度和信號穩(wěn)定性。在初始化階段檢測rj45網(wǎng)口是否可以正常工作。
步驟411,初始化雷達(dá)通信處理器。完成主控計(jì)算機(jī)和雙向認(rèn)證服務(wù)器的初始化之后,可以初始化雷達(dá)中的組件。雷達(dá)系統(tǒng)中可能存在多臺雷達(dá)設(shè)備,也可能只存在一臺,對于多臺的情況,需要循環(huán)初始化各雷達(dá)設(shè)備。
步驟412,初始化雷達(dá)的無線移動通信模塊。雷達(dá)設(shè)備上的無線通信模塊負(fù)責(zé)接收來自主機(jī)通信模塊上的無線通信模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)。
步驟413,初始化雷達(dá)的無線局域網(wǎng)通信模塊。雷達(dá)設(shè)備上的無線局域網(wǎng)模塊負(fù)責(zé)接收來自主機(jī)通信模塊上的無線局域網(wǎng)模塊發(fā)出的數(shù)據(jù)。
步驟414,初始化雷達(dá)射頻收發(fā)天線。
步驟415,初始化被測雷達(dá)。
步驟416,判斷是否完成雷達(dá)系統(tǒng)中所有雷達(dá)的初始化。如果已經(jīng)完成,執(zhí)行步驟417;否則返回步驟411繼續(xù)循環(huán)初始化其他雷達(dá)設(shè)備。
步驟417,完成系統(tǒng)初始化。
步驟401至步驟417就完成了系統(tǒng)初始化。
完成系統(tǒng)初始化后,在遠(yuǎn)程控制模塊302中對雷達(dá)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試與配置。具體包括指令處理模塊303、通信鏈路選擇模塊304、實(shí)時(shí)監(jiān)測解析模塊305和調(diào)試與配置模塊306。
指令處理模塊303負(fù)責(zé)接收主控計(jì)算機(jī)發(fā)送的控制消息,然后校驗(yàn)雙向認(rèn)證服務(wù)器,并啟動加解密芯片對控制消息加密后調(diào)制成通信信令。具體步驟如下:
步驟501,準(zhǔn)備處理主控計(jì)算機(jī)的控制指令。
步驟502,校驗(yàn)雙向認(rèn)證服務(wù)器是否可以正常工作。雙向認(rèn)證服務(wù)器是用來在主控計(jì)算機(jī)和被測雷達(dá)之間通信的保障,需要雙方相互認(rèn)證對方的合法性,所以在主控計(jì)算機(jī)和雷達(dá)通信前,必須確認(rèn)雙向認(rèn)證服務(wù)器初始化成功。
步驟503,判斷雙向認(rèn)證服務(wù)器是否初始化成功。初始化成功,執(zhí)行步驟504;否則執(zhí)行步驟511。
步驟504,啟動通信加解密芯片。主控計(jì)算機(jī)與被測雷達(dá)之間的所有通信都必須經(jīng)過芯片加密。
步驟505,判斷通信加解密芯片是否啟動成功。如果啟動成功,執(zhí)行步驟506,否則返回步驟504重新啟動。本發(fā)明中設(shè)置最大重試次數(shù),當(dāng)超過最大重試次數(shù)后,不再重試該操作,直接返回初始化模塊。最大重試次數(shù)為3次。
步驟506,讀取控制指令。主控計(jì)算機(jī)可以實(shí)時(shí)接收控制指令,也可以從數(shù)據(jù)庫中讀取預(yù)先設(shè)置的指令。
步驟507,編碼控制消息指令。根據(jù)上一步驟中讀取的控制指令編碼成用于通信傳輸?shù)目刂葡⒅噶睢?/p>
步驟508,加密該控制消息指令。
步驟509,把經(jīng)過加密的控制消息指令調(diào)制成用于底層通信傳輸?shù)男帕罡袷健?/p>
步驟510,完成指令處理。
步驟511,在步驟503中判斷初始化失敗時(shí),在本步驟中返回初始化模塊。
上述步驟501至511完成了主控計(jì)算機(jī)發(fā)送控制消息,對控制消息加密后調(diào)制成通信信令的流程。后續(xù)進(jìn)入通信鏈路選擇模塊304。
通信鏈路選擇模塊304中,根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)或者實(shí)時(shí)狀態(tài)選通信鏈路。詳細(xì)步驟如下:
步驟601,開始選擇通信鏈路。
步驟602,讀取配置參數(shù)。操作人員可以選擇“自動選擇”;也可以指定一種具體的通信方式,包括有線網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡(luò),默認(rèn)選擇為有線網(wǎng)絡(luò)的通信方式。
分別介紹這三種通信方式的特點(diǎn):
a).有線網(wǎng)絡(luò):
不容易受到干擾,傳輸速度快,保密性好;傳輸距離短,難以布線。
b).無線局域網(wǎng):
傳輸距離遠(yuǎn),適合于百米之內(nèi)的空間傳輸,傳輸速度快,保密性好;容易受到干擾。
c).移動通信網(wǎng)絡(luò):
傳輸距離非常廣,基本上全國或者全球傳輸,傳輸速度相對前二者較慢,保密性好;但是容易受到干擾。
步驟603,判斷當(dāng)前配置是否為“自動選擇”。如果是,執(zhí)行步驟604;否則執(zhí)行步驟612。
步驟604,當(dāng)配置為“自動選擇”時(shí),執(zhí)行到此步驟。在“自動選擇”時(shí),優(yōu)先選擇通過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸,切換到有線網(wǎng)絡(luò)。
步驟605,判斷有線網(wǎng)絡(luò)下是否可以連通到被測雷達(dá)。如果可以連通,執(zhí)行步驟616;否則執(zhí)行步驟606。可以通過操作系統(tǒng)的ping命令去驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)的連通性。
步驟606,當(dāng)有線網(wǎng)絡(luò)無法連通時(shí),切換到傳輸速度較好的無線局域網(wǎng)。
步驟607,打開射頻收發(fā)天線。無線局域網(wǎng)工作在2.4g上,需要通過射頻收發(fā)天線傳輸數(shù)據(jù)。
步驟608,判斷在無線局域網(wǎng)下的數(shù)據(jù)通信的連通性。如果能連通,執(zhí)行步驟611;否則執(zhí)行步驟609。
步驟609,在無線局域網(wǎng)也無法連通的情況下,可能由于距離過長無法覆蓋,嘗試通過移動通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。移動通信網(wǎng)絡(luò)可以全國甚至全球覆蓋。
步驟610,判斷移動通信網(wǎng)絡(luò)下的連通性。如果能成功連通,執(zhí)行步驟611;否則返回步驟609繼續(xù)嘗試切換到移動通信網(wǎng)絡(luò)。
步驟611,當(dāng)通信連通后,發(fā)射加密信號。
步驟612,在步驟603中,當(dāng)判斷不是“自動選擇”時(shí),在本步驟中切換選定的通信鏈路。
步驟613,判斷選定的鏈路是否為有線網(wǎng)絡(luò)。如果是,執(zhí)行步驟615;否則執(zhí)行步驟614。
步驟614,當(dāng)選定的鏈路不是有線網(wǎng)絡(luò)時(shí),肯定是移動通信網(wǎng)絡(luò)或者無線局域網(wǎng),在本步驟中打開射頻收發(fā)天線。
步驟615,當(dāng)選定了一種通信鏈路后,關(guān)閉另外兩種通信鏈路。為了容錯(cuò)控制和降低功耗,需要關(guān)閉不需要的通信鏈路,同一時(shí)刻只打開一種通信鏈路用于通信即可。
步驟616,判斷在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)下的連通性。如果成功連通,執(zhí)行步驟611發(fā)送加密數(shù)據(jù);否則執(zhí)行步驟604進(jìn)入到“自動選擇”流程。
步驟617,完成通信鏈路選擇。
上述步驟601至617就完成了通信鏈路選擇流程。
通過上述模塊和步驟,主控計(jì)算機(jī)通過主機(jī)通信處理器把控制命令發(fā)送出去,被測雷達(dá)系統(tǒng)會對信號實(shí)時(shí)檢測解析。
實(shí)時(shí)監(jiān)測解析模塊305負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)檢測是否有信號到達(dá),當(dāng)收到信號后進(jìn)行解密并解析新型號。詳細(xì)步驟如下:
步驟701,實(shí)時(shí)監(jiān)測解析。
步驟702,打開有線網(wǎng)絡(luò)接口。先去檢測有線網(wǎng)絡(luò),因?yàn)樵诿窈綑C(jī)場或者戰(zhàn)場環(huán)境下,有線通信最容易保密,也不易受到干擾。
如果檢測到網(wǎng)線有信號過來,那么馬上關(guān)閉無線局域網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡(luò),并和主控計(jì)算機(jī)握手,告知后續(xù)采用有線通信。
另外,鑒于戰(zhàn)場環(huán)境,如果在定時(shí)器時(shí)間內(nèi)沒有檢測到信號,可能被干擾或者被破壞,馬上關(guān)閉本條線路的通信,切換到其他通信方式。
步驟703,判斷是否接收到信號。如果接收到有線網(wǎng)絡(luò)的信號,執(zhí)行步驟706;否則執(zhí)行步驟704。
步驟704,打開射頻收發(fā)天線。
步驟705,判斷是否通過射頻收發(fā)天線接收到來自空口的信號。如果是,執(zhí)行步驟706;否則執(zhí)行步驟702。
步驟706,解密通信信號。
步驟707,雷達(dá)通信處理器解析解密后的信號。
步驟708,完成信號實(shí)時(shí)檢測與解析。
上述步驟701至步驟708詳細(xì)描述了雷達(dá)分系統(tǒng)實(shí)時(shí)信號檢測與解析的流程。
調(diào)試與配置模塊306負(fù)責(zé)按照主控計(jì)算機(jī)的控制命令調(diào)試與配置雷達(dá)。具體步驟如下:
步驟801,開始調(diào)試與配置雷達(dá)系統(tǒng)。
步驟802,讀取系統(tǒng)保存的雙向認(rèn)證結(jié)果。由于雷達(dá)的機(jī)密性,被測雷達(dá)必須認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)的合法性。在此之前可能雷達(dá)系統(tǒng)已經(jīng)認(rèn)證過主控計(jì)算機(jī)的合法性了,所以先從系統(tǒng)讀取該標(biāo)志位。
步驟803,判斷是否通過雙向認(rèn)證。如果通過,執(zhí)行步驟808;否則執(zhí)行步驟804。
步驟804,雷達(dá)主動認(rèn)證主控計(jì)算機(jī)的合法性。
步驟805,解析認(rèn)證結(jié)果。
步驟806,判斷本次是否認(rèn)證通過。如果認(rèn)證通過,則執(zhí)行步驟807,否則執(zhí)行步驟816。
步驟807,保存認(rèn)證結(jié)果到系統(tǒng)。
步驟808,準(zhǔn)備開始配置與調(diào)試。為了在配置失敗時(shí)可以還原原始值,在讀取該項(xiàng)配置時(shí),先讀取原始值,并保存起來;如果配置不成功,需要及時(shí)恢復(fù)。
步驟809,執(zhí)行配置項(xiàng)。
步驟810,判斷是否執(zhí)行成功。如果成功,執(zhí)行步驟813;否則執(zhí)行步驟811。
步驟811,當(dāng)執(zhí)行配置失敗時(shí),根據(jù)預(yù)先保存的值,恢復(fù)該項(xiàng)配置。
步驟812,計(jì)入執(zhí)行失敗列表。
步驟813,當(dāng)配置成功時(shí),計(jì)入執(zhí)行成功列表。
步驟814,判斷是否執(zhí)行完所有的調(diào)試與配置命令。如果是,執(zhí)行步驟815;否則執(zhí)行步驟808。
步驟815,完成調(diào)試與配置。
步驟816,拒絕執(zhí)行并上報(bào)。
步驟801至步驟816就完成了調(diào)試與配置任務(wù)。
當(dāng)執(zhí)行完調(diào)試與配置任務(wù)后,進(jìn)入結(jié)果反饋模塊307。
具體步驟如下:
步驟901,開始處理調(diào)試與配置結(jié)果。
步驟902,讀取失敗配置列表。該列表在上一模塊中保存在系統(tǒng)中。
步驟903,判斷失敗配置列表中是否有失敗項(xiàng)。如果有,執(zhí)行步驟904,否則執(zhí)行步驟906。
步驟904,逐一分析失敗項(xiàng)。
步驟905,判斷失敗項(xiàng)是否影響整體調(diào)試與配置結(jié)果。如果影響,執(zhí)行步驟908,否則執(zhí)行步驟906。
步驟906,調(diào)試與配置任務(wù)成功。
步驟907,上報(bào)調(diào)試配置成功。
步驟908,在步驟905中判斷影響整體配置結(jié)果,在本步驟中置標(biāo)志位表示調(diào)試配置任務(wù)失敗。
步驟909,上報(bào)調(diào)試配置失敗。
上述步驟901至909就完成了處理調(diào)試、配置結(jié)果并上報(bào)的過程。
利用本發(fā)明,由于減少了人為操作干擾,充分利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理功能和局域網(wǎng)的高速數(shù)據(jù)傳輸能力以及移動通信網(wǎng)絡(luò)的高覆蓋能力,且本發(fā)明中系統(tǒng)構(gòu)建簡單、成本低、調(diào)試配置速度快,所以能通過多種通信方式遠(yuǎn)程調(diào)試?yán)走_(dá)系統(tǒng)。
綜上所述,本發(fā)明具有構(gòu)建簡單的特點(diǎn),全自動化執(zhí)行,并具有很強(qiáng)的通用性。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。