著陸引導(dǎo)雷達(dá)的雙b式顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙B式顯示方法，可用于著陸雷達(dá)顯示 系統(tǒng)中顯示目標(biāo)的三維坐標(biāo)參數(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 顯示器是雷達(dá)的顯示終端，顯示器按照其顯示方法的不同，可分為P型顯示、B型 顯示和E型顯示等。
[0003] P型顯示，其采用徑向掃描極坐標(biāo)顯示方式，以雷達(dá)站作為圓心，以正北作為方位 角基準(zhǔn)，徑向掃描線方向為目標(biāo)方位，沿順時針方向度量，光電大小對應(yīng)目標(biāo)尺寸，亮度對 應(yīng)目標(biāo)強(qiáng)度。這種顯示掃描范圍大，能提供360°范圍內(nèi)平面上的全部信息。該顯示方式的 不足是：無法顯示目標(biāo)高度，顯示信息不全面；
[0004] B型顯示，其用直角坐標(biāo)方式來顯示距離和方位，用橫坐標(biāo)表示方位，縱坐標(biāo)表示 距離，通常橫坐標(biāo)不取全方位，而是通過雷達(dá)監(jiān)視一個較小的方位范圍。該顯示方式的不足 是：無法同時顯示目標(biāo)的高度和方位，且畫面不直觀，不利于引導(dǎo)雷達(dá)對目標(biāo)的有效引導(dǎo)。
[0005] E型顯示，其用平面上光點的橫坐標(biāo)表示距離，縱坐標(biāo)表示目標(biāo)仰角或高度，該顯 示方雖說可以顯示目標(biāo)的三維坐標(biāo)參數(shù)，但畫面不直觀，不利于觀測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于針對上述已有技術(shù)的不足，提出一種著陸引導(dǎo)雷達(dá)的雙B式顯 示方法，以在畫面上直觀的顯示目標(biāo)的距離、方位、仰角三維坐標(biāo)參數(shù)，便于用戶使用。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方包括如下步驟：
[0008] (1)雷達(dá)顯示設(shè)備接收連續(xù)的m個距離維的單元數(shù)據(jù)及天線當(dāng)前的η個方位維的 角度數(shù)據(jù)；用這些數(shù)據(jù)組成mXn維的雷達(dá)視頻矩陣；
[0009] (2)在雷達(dá)顯示器上確定1000X 1000顯示區(qū)域，并將其上半部分作為下滑顯示 區(qū)，將下半部分作為航向顯示區(qū)，形成雙B顯示區(qū)界面；
[0010] (3)在雙B顯示區(qū)中繪制輔助線：
[0011] (3a)在下滑顯示區(qū)分別繪制本區(qū)的點與跑道末端的距離標(biāo)識線、下滑角度標(biāo)識 線、標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線和等高線，并在相應(yīng)標(biāo)識線上標(biāo)明距離值、下滑角度值及高度值；
[0012] (3b)在航向顯示區(qū)分別繪制本區(qū)的點與跑道末端的距離標(biāo)識線、航向角度標(biāo)識線 和標(biāo)準(zhǔn)航向航跡線，并在相應(yīng)標(biāo)識線上標(biāo)明距離值、航向角度值；
[0013] (4)根據(jù)雷達(dá)視頻數(shù)據(jù)在雙B顯示區(qū)顯示完整的雷達(dá)回波信息，即在下滑顯示區(qū) 顯示下滑角信息，在航向顯示區(qū)顯示航向角信息。
[0014] 本發(fā)明由于采用著陸引導(dǎo)雷達(dá)的雙B式顯示模式，解決了現(xiàn)有的顯示器無法在一 個雷達(dá)顯示器中將目標(biāo)的距離、方位、仰角同時顯示出來的問題；本發(fā)明通過上下兩個顯示 區(qū)，將距離、方位和仰角等目標(biāo)三維信息同時顯示出來，給雷達(dá)的操作人員提供充分目標(biāo)信 息，便于用戶的使用。
[0015] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的實現(xiàn)流程圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明中的雙B顯示畫面示意圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明中標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線在空間上的第一折線與雷達(dá)天線關(guān)系；
[0019] 圖4為本發(fā)明中標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線在空間上的第二折線與雷達(dá)天線的關(guān)系；
[0020] 圖5為本發(fā)明中標(biāo)準(zhǔn)航向航跡線與雷達(dá)天線的關(guān)系。
【具體實施方式】
[0021] 參照圖1，本發(fā)明的實現(xiàn)步驟如下：
[0022] 步驟1構(gòu)建雷達(dá)視頻矩陣
[0023] (la)雷達(dá)顯示器接收雷達(dá)天線的指向角度，該指向角度包括下滑指向角度和航向 指向角度，在雷達(dá)一個掃描周期內(nèi)共接收η個雷達(dá)天線的指向角度，構(gòu)成η個方位維的角度 數(shù)據(jù)，0 < η彡1000 ;
[0024] (lb)用一個天線指向角度上共有的m個回波點，構(gòu)成維度為m的單元數(shù)據(jù)，0 < m 彡 1000 ;
[0025] (lc)將每個回波點的回波強(qiáng)度用8bit二進(jìn)制數(shù)表示；
[0026] (Id)用單元數(shù)據(jù)作為行，角度數(shù)據(jù)作為列，回波強(qiáng)度作為元素，構(gòu)建mXn維的雷 達(dá)視頻矩陣N:
，式中\(zhòng)表示距離為i，角度為j處的回波強(qiáng)度，
[0028] 其中1彡i彡m，l彡j彡η。
[0029] 步驟2確定雙Β顯示區(qū)界面
[0030] (2a)在雷達(dá)顯示器上確定1000 X 1000個像素點組成顯示區(qū)域；
[0031] (2b)在顯示區(qū)域建立一個顯示坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系原點為（1，1)，單位為像素值，橫 軸為區(qū)域內(nèi)的任意點與機(jī)場跑道末端0~40km內(nèi)的距離，縱軸為天線指向角度，橫軸和縱 軸的范圍均為[1，1000];用縱軸上的[1，455]表示雷達(dá)天線在-Γ~+9°內(nèi)的下滑指向 角度，用縱軸上的[545, 1000]表示雷達(dá)天線在-10°~+10°內(nèi)的航向指向角度；
[0032] (2b)將顯示區(qū)劃分為上下兩個大小為1000X455個像素的矩形區(qū)域，并將上矩形 區(qū)域作為下滑顯示區(qū)，下矩形區(qū)域作為航向顯示區(qū)；
[0033] (2c)將下滑顯示區(qū)四個頂點的坐標(biāo)設(shè)為（1，1)，（1000,1)，（1，455)，（1000,455);
[0034] (2d)將航向顯示區(qū)四個頂點的坐標(biāo)設(shè)為（1，545)，（1000, 545)，（1，1000)，（1000， 1000)〇
[0035] 步驟3在下滑顯示區(qū)繪制距離標(biāo)識線
[0036] (3a)將下滑顯示區(qū)從坐標(biāo)（1，1)到坐標(biāo)（1000,1)內(nèi)的每隔125個像素確定一個 上距離標(biāo)識點，共生成9個上距離標(biāo)識點a。（1，1)，ai (125,1)，a2 (250,1)，…，as (1000,1);
[0037] (3b)將下滑顯示區(qū)從坐標(biāo)（1，455)到坐標(biāo)（1000,455)內(nèi)的每隔125個像素 確定一個下距離標(biāo)識點，共生成9個下距離標(biāo)識點b。（1，455)，h (125,455)，b2 (250， 455)，...，bs(1000,455);
[0038] (3c)將相同橫坐標(biāo)的上下距離標(biāo)識點連接起來生成直線. .，asbs，即下 滑顯示區(qū)的距離標(biāo)識線；
[0039] (3d)在每個下距離標(biāo)識點的下方標(biāo)明該點所在距離標(biāo)識線代表的距離值，即在坐 標(biāo)（1，500)處標(biāo)"0"表示直線aA為0km的距離標(biāo)識線，在坐標(biāo)（125, 500)處標(biāo)"5"表示 直線aA為5km的距離標(biāo)識線，以此類推，在坐標(biāo)（1000, 500)處標(biāo)"40"表示直線a A為 40km的距離標(biāo)識線。
[0040] 步驟4在下滑顯示區(qū)繪制下滑角度標(biāo)識線
[0041] (4a)將下滑顯示區(qū)從坐標(biāo)（1，1)到坐標(biāo)（1，455)內(nèi)確定5個左下滑角度標(biāo)識點， 分別為 cQ(l，l)，Cl(l，136)，c2(l，273)，c3(l，410)，c 4(l，455);
[0042] (4b)將下滑顯示區(qū)從坐標(biāo)（1000,1)到坐標(biāo)（1000,455)確定5個右下滑角度標(biāo)識 點，分別為(1。（1000，1)，(11(1000，136)，(12(1000,273)，(1 3(1000,410)，(14(1000,455);
[0043] (4c)將相同縱坐標(biāo)的點連接起來生成直線cA，(^山，...，c4d4,即下滑顯示區(qū)的下 滑角度標(biāo)識線；
[0044] (4d)在下滑角度標(biāo)識線左端標(biāo)明該點所代表的下滑角度值，即在坐標(biāo)（3,136)處 標(biāo)"6° "表示直線為6°下滑角度標(biāo)識線，在坐標(biāo)（3,273)處標(biāo)"3° "表示直線c2d2為 3°下滑角度標(biāo)識線，在坐標(biāo)（3,410)處標(biāo)"0° "表示直線c3d3為0°下滑角度標(biāo)識線，9° 角度標(biāo)識線C(]d。和-Γ角度標(biāo)識線c 4d4不標(biāo)下滑角度值。
[0045] 步驟5在下滑顯示區(qū)繪制等高線
[0046] (5a)得出等高線上點任意一點G的下滑指向角α 1:
[0048] 式中：Η為等尚線表不的尚度；
[0049] h為架設(shè)高度，即雷達(dá)天線與跑道所在水平面的垂直高度；
[0050] r為等高線上的點至跑道末端的水平距離；
[0051] R為后撤距離，即雷達(dá)至跑道末端的距離；
[0052] (5b)將G在空間上的距離r映射到顯示坐標(biāo)系
[0054] (5c)將G在空間上的下滑角a i映射到顯示坐標(biāo)系
[0056] (5d)確定G點在顯示坐標(biāo)系的坐標(biāo)（X，Θ );
[0057] (5e)按照（5a)~（5d)的步驟將空間上高度為Η的所有的點映射到顯示坐標(biāo)系， 將這些點連接起來就是下滑顯示區(qū)高度為Η的一條等高線，最多可繪制6條等高線；
[0058] (5f)在等尚線一端標(biāo)明其所表不的尚度。
[0059] 步驟6在下滑顯示區(qū)繪制標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線
[0060] 標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線是設(shè)定飛機(jī)著陸時下滑飛行的參考軌跡，標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線按照用 戶需求確認(rèn)起始點Q。和6個折點Q y 1 < i < 6,其包含距離信息和高度信息，距離信息為 該點與機(jī)場跑道末端的水平距離，高度信息為該點與機(jī)場跑道所在水平面的垂直距離。起 始點和6個折點將標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線分為7根折線，第一折線是標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線起始點Q。與 第一折點仏之間的直線Q<A，其它第i+Ι折線是每相鄰兩個折點的連線QA+1，每條折線的 繪制不同。
[0061] (6a)繪制標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線的第一折線
[0062] 參照圖3,本步驟的具體實現(xiàn)如下：
[0063] (6al)確定標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線在空間上的第一折線位置：
[0064] 確定起始點Q。在空間上相對于機(jī)場跑道的距離和高度，取Q。的距離為0,高度為 用戶設(shè)定的目標(biāo)飛過跑道末端時與跑道所在水平面的垂直高度Ah;
[0065] 根據(jù)用戶需求，確定第一折點仏在空間上相對于機(jī)場跑道的距離和高度；
[0066] 連接起始點Q。與第一折點Q i，生成標(biāo)準(zhǔn)下滑航跡線在空間上的第一折線QqQ1;
[0067] (6a2)計算雷達(dá)天線水平線與空間上第一折線Q?A上任意一點B的夾角，即B點 的下滑角α1:
[0069] 式中：Hb為空間上第一折線上某點至雷達(dá)天線的垂直距離；
[0070] r為空間上第一折線上某點至機(jī)場跑道末端的水平距離；
[0071] 匕為空間上第一折點Q 1至機(jī)場跑道平面的垂直高度；
[0072] Γι為空間上第一折點Q 1至機(jī)場跑道末端的水平距離；
[0073] ΑΗ為目標(biāo)飛過跑道末端時與跑道所在水平面的垂直高度；
[0074] h為雷達(dá)天線與機(jī)場跑道所在水平面的垂直高度；
[0075] R為雷達(dá)至機(jī)場跑道末端的距離；
[0076] (6a3)將空間上的第一折線的任意點B映射到下滑顯示區(qū)