雷达目标航迹模拟器设计与实现

发布时间：2017-09-01 12:13

  本文关键词：雷达目标航迹模拟器设计与实现

  更多相关文章： 雷达目标航迹模拟器 航迹建模 ARM μC-OS-Ⅱ操作系统 PC端操控软件

【摘要】：新型雷达的性能先进、功能强大,调试科目多、任务重,与人力物力资源高消耗的外场试验相比,雷达模拟器具有调试灵活,成本相对较低的优点,利用软硬件对外场运动目标进行距离、速度、方位和运动轨迹的模拟,以此检验雷达对目标的检测性能,为雷达调试提供了一个便捷高效的方法。本文讨论了一种地面雷达目标航迹模拟器的设计与实现的方法。本文中的雷达目标航迹模拟器主要是在航迹建模的基础上,将航迹及天线运动模拟形成并在界面上显示得到,其设计工作主要由ARM软件设计和PC端操控软件设计两部分组成。首先根据目标不同的运动模型建立了对应的状态方程,在二维平面和三维空间内分别进行了目标航迹建模。另外考虑到模拟得到的航迹也可以下传到中频回波模拟器的硬件电路中产生目标回波,所以根据硬件电路的需求分析了不交叉航迹产生的原理。同时设计了模拟器的硬件框图,并基于ARM平台,在μC/Os-Ⅱ操作系统环境下搭建了多任务框架,实现了模拟器基于串口和网口的数据通信、航迹产生和天线运动模拟等功能。然后完成了PC端操控软件的设计工作,设计了程序总体框架,并重点阐述了参数控制、数据通信和航迹数据实时显示的实现方法。最后对模拟器系统进行联调,总结了调试过程中遇到的问题及其解决办法,并展示了最终的调试结果,结果表明本文中讨论的雷达目标航迹模拟器能够较好地实现预期的功能。
【关键词】：雷达目标航迹模拟器 航迹建模 ARM μC-OS-Ⅱ操作系统 PC端操控软件
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN958
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-11
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 雷达目标航迹模拟器的研究概况8-10
• 1.3 本文主要内容和章节安排10-11
• 2 航迹建模11-29
• 2.1 引言11
• 2.2 二维平面目标运动方程的仿真11-14
• 2.2.1 直线运动12-13
• 2.2.2 圆周运动13
• 2.2.3 椭圆运动13-14
• 2.2.4 正弦运动14
• 2.3 三维空间目标运动方程的仿真14-22
• 2.3.1 直线运动15-16
• 2.3.2 抛物线运动16-17
• 2.3.3 圆周运动17-19
• 2.3.4 综合航迹模型设计19-22
• 2.4 三维空间直线航迹随机的不交叉航迹产生22-27
• 2.4.1 不交叉航迹形成的约束条件22
• 2.4.2 不交叉航迹形成的原理22-25
• 2.4.3 仿真结果25-27
• 2.5 三维空间直线航迹简单的不交叉航迹产生27-28
• 2.5.1 不交叉航迹形成的原理27
• 2.5.2 仿真结果27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 3 雷达目标航迹模拟器ARM软件设计及实现29-49
• 3.1 引言29
• 3.2 雷达目标航迹模拟器功能设计29-30
• 3.3 雷达目标航迹模拟器硬件平台30-32
• 3.4 嵌入式实时操作系统32-34
• 3.4.1 嵌入式实时操作系统的选择32
• 3.4.2 μC/OS-Ⅱ操作系统32-34
• 3.5 基于操作系统的多任务软件实现34-48
• 3.5.1 μC/OS-Ⅱ系统任务34-39
• 3.5.2 串口数据通信39-41
• 3.5.3 网口数据通信41-47
• 3.5.4 航迹产生与天线运动模拟47-48
• 3.6 本章小结48-49
• 4 上位机操控软件设计结构及关键技术实现49-64
• 4.1 引言49
• 4.2 上位机操控软件总体程序架构49-51
• 4.3 系统控制参数设置的实现51-52
• 4.4 串口通信的实现52-54
• 4.5 网口通信的实现54-58
• 4.5.1 基于socket的客户端的建立54-56
• 4.5.2 多线程实现数据接收处理及保存56-58
• 4.6 实时目标航迹信息显示58-63
• 4.6.1 PPI坐标系的建立58-60
• 4.6.2 扫描波束的绘制60-61
• 4.6.3 航迹信息图形实时绘制61-63
• 4.7 界面皮肤美化63
• 4.8 本章小结63-64
• 5 系统调试结果及分析64-69
• 5.1 引言64
• 5.2 基于串口和网口的数据通信调试64-66
• 5.3 系统测试效果66-67
• 5.4 调试过程中遇到的主要问题及解决方案67-68
• 5.4.1 任务堆栈开辟的问题67
• 5.4.2 通信过程中的乱码问题67-68
• 5.4.3 多线程编程中遇到的问题及解决办法68
• 5.5 本章小结68-69
• 6 结束语69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 刘朝晖,韩月秋;雷达视频信号模拟器的设计[J];北京理工大学学报;1997年06期

2 李增路,李真;飞机航迹自动生成技术[J];火力与指挥控制;2002年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 张宇飞;雷达模拟器的上位机软件设计与实现[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年

2 姜心潜;雷达中频模拟器[D];南京理工大学;2009年

，

本文编号：772013