本發(fā)明屬于計算機仿真技術、機載雷達仿真技術領域，具體涉及一種雷達模擬器。

背景技術：

機載雷達作為飛機重要的傳感器之一，對于飛機的飛行安全和作戰(zhàn)性能起著至關重要的作用。由于機載雷達系統(tǒng)結構復雜，功能繁多，與主戰(zhàn)武器結合緊密，設計和維護變得越來越困難，而且培訓成本高、效率低，依靠有限的實戰(zhàn)演習難以綜合評估機載雷達系統(tǒng)在作戰(zhàn)中的實際效能，因此迫切要求研制一種雷達模擬器以支持機載雷達系統(tǒng)的設計、使用、維護與培訓。

近年來，國內(nèi)開發(fā)的雷達模擬器主要以最基本的作戰(zhàn)人員操作程序訓練為主要目標，對基于虛擬環(huán)境的雷達性能仿真方面的研究與國外相比還存在較大差距，在雷達仿真的逼真度和可信度方面，仍不足以支持現(xiàn)代軍事對抗和軍事戰(zhàn)術演練。本發(fā)明綜合考慮各種體系對抗條件下的雷達作戰(zhàn)環(huán)境，分析各種外部模型與雷達系統(tǒng)的交互關系及雷達的工作機制，從基于虛擬環(huán)境的實時動態(tài)視景數(shù)據(jù)庫中調(diào)度大面積地形數(shù)據(jù)并進行分析處理，以此為依據(jù)來模擬機載雷達的工作過程，為實現(xiàn)機載雷達系統(tǒng)的功能和性能模擬提供支撐，滿足地形探測跟蹤和作戰(zhàn)人員培訓的技戰(zhàn)術要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種雷達模擬器，將虛擬環(huán)境和機載雷達系統(tǒng)的模擬有效結合起來，通過引入虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)，采用基于雷達反射的技術原理，模擬三維地形條件下電磁波的發(fā)射、傳播、接收、處理等過程以及相關幾何效應和電磁效應，解決雷達地形建模、雷達目標檢測、雷達圖像生成等關鍵技術，并極大提高雷達系統(tǒng)仿真的逼真度和可信度，以滿足機載雷達系統(tǒng)仿真需求。該發(fā)明可應用于機載雷達系統(tǒng)設計與試驗驗證。

本發(fā)明的技術方案是：一種機載雷達模擬器，其特征在于，主要組成包括：雷達仿真單元1、雷達控制面板2、數(shù)據(jù)采集處理單元3、環(huán)境仿真單元4、雷達終端顯示單元5，其中，

所述雷達仿真單元1用于實現(xiàn)機載雷達系統(tǒng)的功能和性能模擬，主要包含雷達仿真計算機101和視頻采集卡102，雷達仿真計算機101用于實時生成機載雷達模型以模擬雷達各種工作模式，并產(chǎn)生相應的數(shù)據(jù)及圖像輸出；視頻采集卡102安裝在雷達仿真計算機101中，用于捕獲雷達圖像信息；

所述雷達控制面板2用于實現(xiàn)雷達工作模式的選擇、天線俯仰角的設置、跟蹤目標的選擇等諸多控制功能模擬，雷達控制面板2與數(shù)據(jù)采集計算機301相連；

所述數(shù)據(jù)采集處理單元3用于控制完成雷達控制面板2設備信號的采集、處理以及硬件板卡的驅(qū)動，數(shù)據(jù)采集處理單元3主要包含數(shù)據(jù)采集處理計算機301和采集板卡302，采集板卡302安裝在數(shù)據(jù)采集處理計算機301中，數(shù)據(jù)采集處理計算機301實時采集雷達控制面板2各信號信息，經(jīng)過處理后送給雷達仿真計算機101；數(shù)據(jù)采集處理計算機301與雷達仿真計算機101之間通過以太網(wǎng)方式進行信息傳遞；

所述環(huán)境仿真單元4用于提供氣象、目標、載機位置狀態(tài)等參數(shù)信息，環(huán)境仿真單元4與雷達仿真計算機101之間通過以太網(wǎng)方式進行信息傳遞；

所述雷達終端顯示單元5接收雷達仿真單元1信號，針對雷達各種不同工作模式，以形象化的符號、圖形、表格等形式顯示載機、雷達和目標的工作狀態(tài)以及主要參數(shù)。

本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果：本發(fā)明能夠真實模擬虛擬環(huán)境下機載雷達對各種目標和地形的探測過程，實現(xiàn)機載雷達系統(tǒng)的功能和性能模擬，便于用戶熟悉掌握機載雷達系統(tǒng)的操作程序，在機載雷達系統(tǒng)分析、設計、仿真與試驗驗證等方面具有一定的促進作用。本發(fā)明具有較好的可重構性和可重用性，可推廣應用于其他型號飛機機載雷達仿真系統(tǒng)設計中，節(jié)約研制成本，縮短研制周期。

附圖說明

圖1是一種雷達模擬器示意圖。

圖2為本發(fā)明模擬器的具體結構示意圖。

其中，1－雷達仿真單元、2－雷達控制面板、3－數(shù)據(jù)采集處理單元、4－雷達仿真單元、5－終端顯示單元、101－雷達仿真計算機、102－視頻采集卡、301－數(shù)據(jù)采集處理計算機、302－采集板卡。

具體實施方式

下面結合說明書附圖及實例對本發(fā)明做進一步詳細描述，請參閱圖1、圖2。

本發(fā)明的原理：本發(fā)明將虛擬環(huán)境和機載雷達系統(tǒng)的模擬有效結合起來，通過引入虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)，采用基于雷達反射的技術原理，模擬三維地形條件下電磁波的發(fā)射、傳播、接收、處理等過程以及相關幾何效應和電磁效應，解決雷達地形建模、雷達目標檢測、雷達圖像生成等關鍵技術，極大提高雷達系統(tǒng)仿真的逼真度和可信度，以滿足機載雷達系統(tǒng)仿真需求。

其中，雷達仿真單元用于實現(xiàn)機載雷達系統(tǒng)的功能和性能模擬，如對海、對地、對空目標的搜索和跟蹤，其工作模式包括空海、空地、空空等；雷達控制面板用于實現(xiàn)雷達工作模式的選擇、天線俯仰角的設置、跟蹤目標的選擇等諸多控制功能模擬；數(shù)據(jù)采集處理單元用于控制完成雷達控制面板設備信號的采集、處理以及硬件板卡的驅(qū)動；環(huán)境仿真單元用于提供氣象、目標、載機位置狀態(tài)等參數(shù)信息；雷達終端顯示單元以形象化的符號、圖形、表格等形式顯示載機、雷達和目標的工作狀態(tài)以及主要參數(shù)。

本發(fā)明的思路：本發(fā)明以實現(xiàn)機載雷達系統(tǒng)的功能和性能模擬為目標，充分考慮各種體系對抗條件下的雷達作戰(zhàn)環(huán)境，將虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)引入到雷達仿真系統(tǒng)中，從基于虛擬環(huán)境的實時動態(tài)視景數(shù)據(jù)庫中調(diào)度大面積地形數(shù)據(jù)并進行分析處理，以此為依據(jù)來模擬機載雷達的工作過程。

具體實施步驟包括以下兩個方面：首先，需要對地形數(shù)據(jù)庫和材質(zhì)數(shù)據(jù)庫進行預處理，即根據(jù)三維地形數(shù)據(jù)建立虛擬戰(zhàn)場環(huán)境，對不同紋理的地貌完成雷達紋理映射，經(jīng)過地形數(shù)據(jù)處理軟件包的處理，建立地形地質(zhì)體散射特性模型和目標特性模型，作為雷達仿真軟件包的數(shù)據(jù)輸入。然后，以機載雷達為研究對象，在虛擬戰(zhàn)場環(huán)境下，根據(jù)雷達的控制信息仿真雷達各種工作模式，產(chǎn)生相應的數(shù)據(jù)及圖像輸出，從而實現(xiàn)雷達功能與性能的模擬。

本發(fā)明的具體內(nèi)容：一種機載雷達模擬器，其特征在于，主要組成包括：雷達仿真單元1、雷達控制面板2、數(shù)據(jù)采集處理單元3、環(huán)境仿真單元4、雷達終端顯示單元5，其中，

所述雷達仿真單元1用于實現(xiàn)機載雷達系統(tǒng)的功能和性能模擬，主要包含雷達仿真計算機101和視頻采集卡102，雷達仿真計算機101用于實時生成機載雷達模型以模擬雷達各種工作模式，并產(chǎn)生相應的數(shù)據(jù)及圖像輸出；視頻采集卡102安裝在雷達仿真計算機101中，用于捕獲雷達圖像信息；

所述雷達控制面板2用于實現(xiàn)雷達工作模式的選擇、天線俯仰角的設置、跟蹤目標的選擇等諸多控制功能模擬，雷達控制面板2與數(shù)據(jù)采集計算機301相連；

所述數(shù)據(jù)采集處理單元3用于控制完成雷達控制面板2設備信號的采集、處理以及硬件板卡的驅(qū)動，數(shù)據(jù)采集處理單元3主要包含數(shù)據(jù)采集處理計算機301和采集板卡302，采集板卡302安裝在數(shù)據(jù)采集處理計算機301中，數(shù)據(jù)采集處理計算機301實時采集雷達控制面板2各信號信息，經(jīng)過處理后送給雷達仿真計算機101；數(shù)據(jù)采集處理計算機301與雷達仿真計算機101之間通過以太網(wǎng)方式進行信息傳遞；

所述環(huán)境仿真單元4用于提供氣象、目標、載機位置狀態(tài)等參數(shù)信息，環(huán)境仿真單元4與雷達仿真計算機101之間通過以太網(wǎng)方式進行信息傳遞；

所述雷達終端顯示單元5接收雷達仿真單元1信號，針對雷達各種不同工作模式，以形象化的符號、圖形、表格等形式顯示載機、雷達和目標的工作狀態(tài)以及主要參數(shù)。