光栅扫描雷达显示系统关键技术问题解决方案

光栅扫描雷达显示系统实时雷达信号采集要求高效、高速的坐标变换 ,本文在总结实践经验和理论成果的基础上 ,提出了一种光栅扫描雷达显示系统快速坐标变换算法 -EPROM存储进位值法及其相应硬件实现方案。该方案大大节省了存储空间 ,提高了运算速度。基于此方案 ,还提出了克服显示盲区与死地址的有效方法 ,使图像显示质量有了极大的改善     

采用真雷达显示器的航海雷达模拟器的关键技术

传统的雷达模拟器大致可分为全微机化的雷达模拟器及采用真雷达显示器和雷达信号发生器板的雷达模拟器。第一种雷达模拟器的操作界面逼真度尚待进一步提高，第二种雷达模拟器由于受雷达信号发生器板内存等限制，所能模拟的海区不如第一种雷达模拟器多，灵活性欠佳。本文的雷达模拟器采用微机生成雷达视频信号，通过雷达接口板将由计算机模拟的不同海区雷达回波图像显示在真雷达显示器上，具有灵活性大、逼真度高的特点。对该雷达模拟器的几个关键技术：雷达不同显示方式下的坐标变换、岸线回波生成算法、雷达信号接口板的的设计作了详尽介绍。该接口板可产生满足雷达／ARPA显示设备需要的各种信号，并可实时将计算机模拟的雷达视频数据转换成雷达显示设备可以接收的雷达回波信号，显示在真实雷达显示设备上。成功地应用在全任务大型船舶操纵模拟器中。     

基于动态数据表的实时高分辨率雷达回波显示

对高分辨率雷达信号的光栅扫描显示不仅需要高速信号处理,而且需要高速图形显示。提出并构建了"动态数据表"及基于该数据表的"完全相对查表法"显示算法,从而实现了高分辨率(1024*1024)雷达回波的实时处理、显示。此方法适用于在光栅扫描显示器上实现雷达回波的全屏、长余辉消隐.在PC计算机上模拟雷达回波显示,此方法的优点更加突出。     

PPI雷达光栅扫描显示器的应用及发展

本文在回顾雷达显示器发展的基础上,提出了雷达显示器的发展趋势——雷达光栅扫描显示器,论述了雷达光栅扫描显示器的优点,提出了一种先进的雷达光栅扫描显示器的基本组成及几个关键技术的解决方法。     

用于PPI雷达信号微机显示的一种快速坐标-映射方法

讨论了在ＰＰＩ雷达信号微机显示系统中至关重要的极坐标—直角坐标映射的软件实现,结合实例设计了一种快速而且占用内存较少的查表映射方法。     

一种适合防空C3I的坐标变换方法

介绍一种适合防空C3 I系统的坐标变换方法 ,即在考虑地球表面曲率的前提下 ,把目标坐标从雷达站球面坐标系变换到指挥中心的三维直角坐标系中。先把目标坐标从球面坐标系变换到相对于雷达站的直角坐标系内 ,然后进行坐标原点平移和坐标轴转动。给出了详细的推导过程和精确的坐标变换公式 ,并对结果进行了分析与比较。     

分布式防空C3I的坐标变换体系

介绍了两种适合分布式防空C3I系统的坐标变换体系,一种为基于球极平面投影的坐标变换体系,另一种为基于地心直角坐标的坐标变换体系.前一种方法在一定地理范围内可以满足实际系统对精度的要求,变换公式相对简单;后一种方法可以在全球范围满足高精度的变换要求,变换公式略为复杂.最后,对这两种坐标变换体系进行了误差分析.     

基于外辐射源的机载无源SAR成像算法

提出一种基于外辐射源的单发单收模式的机载无源SAR成像方法。该方法基于单个外辐射源,利用载机作规则的环形运动来合成等效雷达孔径对地面静止目标进行成像。由于接收到的数据非均匀且数据量较少,通过对接收回波数据进行坐标变换和插值运算,直接在频域数据空间利用二维傅里叶变换重建目标的散射函数分布。理论推导和计算机仿真结果证明该方法是有效的。     

基于目标特性增强的频带缺失雷达信号融合处理

由于战场电磁环境复杂,使得在某些频段上雷达信号受到了干扰而无法用于成像。如果仅利用单部雷达在可用频段上的回波信号进行成像,则图像的分辨率无法满足实际需求。为了综合利用多部频带缺失雷达的信号,将频带缺失的多雷达信号融合问题转化为一个信号表示问题。为了增强目标特性,将合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像增强技术引入到多雷达信号融合处理中,用正则化方法来增强目标的点特性和边缘特性。此融合处理方法不仅适用于多部频带缺失雷达的信号融合,而且无需极坐标插值来完成相位解耦,更能增强目标特性。仿真实验验证了本文方法有效性。     

多雷达组网虚拟观测卡尔曼滤波算法研究

多雷达组网对空域运动目标跟踪时,组网雷达极坐标测量值与目标状态值呈非线性关系,不满足卡尔曼滤波线性化使用要求。提出将组网融合中心惯性坐标系虚拟为滤波观测坐标系,使得滤波状态和虚拟测量简化为线性关系,通过虚拟观测噪声建模、滤波初始化建模,解决了多雷达组网使用卡尔曼滤波对空域运动目标的最优化滤波估计问题。软件仿真测试和检飞数据验证表明:虚拟观测卡尔曼滤波算法(Virtual-Observation Kalman Filter Algorithms,VOKFA),滤波精度高、算法稳定性好,非常适合于多雷达组网滤波跟踪工程应用。     

中低纬度下惯导极区性能模拟测试方法

针对惯性导航系统极区性能试验难以实地开展的问题, 研究了一种模拟测试的方法, 并基于横向坐标系编排给出了以组合导航系统作为测量基准的惯导模拟测试方案。首先分析了模拟测试技术研究的必要性, 然后根据轨迹形变最小原则详细推导了基于横向坐标系编排的极区模拟测试转换公式, 之后针对测试中采用不同基准的情况, 提出了相应的惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)转换算法, 并提出以惯性导航系统/全球导航卫星系统(inertial navigation system/global navigation satellite system, INS/GNSS)为参照基准的一种具体测试方案, 最终完成了仿真实验, 验证了模拟测试理论的正确性。结果表明, 在基准误差不计的情形下，试验导航参数误差与惯导实地横向编排解算误差相当。初步验证了所提方法替代极区实地试验进行精度性能评估的可行性, 为后续极区模拟测试评估研究奠了定理论基础。     

一种多通道曲面投影系统的几何校正方法

几何失真校正技术是虚拟现实投影系统中的关键技术之一,文章针对曲面多通道大屏幕投影显示系统,提出了一种在极坐标系中基于纹理贴图的几何校正方法。该方法采用角等分原则将二维纹理网格化后在三维坐标系中进行贴图从而实现几何校正,可以适用于投影面为柱面、球面、极坐标参数曲面以及投影机非正投影等情况。试验结果表明该方法能够快速的完成几何畸变校正和通道间的拼接融合,具有良好的实际应用价值。     

横坐标系捷联惯导系统极区导航及阻尼设计

针对水下潜器在极区工作时,其常用惯性导航系统机械编排存在精度下降、无北向基准等问题,设计了适用于水下潜器极区工作的横坐标系捷联惯性导航系统机械编排方案。在构建了横坐标系参考框架的基础上,推导出各导航参数在横坐标系统和常规坐标系统之间的转换关系,建立了横坐标系捷联惯导系统的机械编排,并在此基础上分析其误差传播特性。通过误差分析,确定了横坐标系捷联惯导系统中存在的周期性振荡,并提出了适用于横坐标系捷联惯导系统的阻尼技术,有效抑制了周期性振荡。最后,通过仿真试验验证了该系统在极区工作的可行性和阻尼技术有效性。     

一个具有2D不变性的目标搜索方法

提出了一个具有 2D不变性的目标搜索方法。通过采用对数极坐标映射 ,可将空间均匀取样得到的图像变换成非均匀取样的图像 ,从而减小冗余像素 ,压缩了搜索空间。在已知目标模板的情况下 ,利用目标的几何信息和对数极坐标映射 ,即可搜索和识别产生比例、旋转和平移变化的目标。     

STL模型的立体显示及其多屏拼接

介绍了基于微机的多通道STL模型交互式立体显示系统。首先由程序提取STL文件三角形面片以及向量坐标信息,进行数据冗余处理和顶点向量的光滑处理,并通过OpenGL生成可视化的STL三维实体模型。利用偏振光叠加的方法实现立体显示功能,提出了以网络同步功能为基础的多通道多屏拼接方案,开发了基于SpaceBall的交互功能,实现对STL模型的位置及姿态进行控制。作为低成本的虚拟现实系统,该系统方案可应用于多种领域。     

分布式无源定位技术的定位精度提高方法

为了提高无线传感器网络在无源定位时的定位精度,提出一种基于偏移圆圆心估计的定位误差校正(positioning error correction, PEC)算法。在PEC算法中，利用两步定位法在传感器获取的目标距离信息中获得的目标位置估计作为初值。在极坐标系中，将沿极径方向的固定偏移量引入到测距残差中形成偏移圆。利用偏移圆圆心的位置矢量对目标位置初始估计进行校正,从而获得更精确的目标位置估计。与经典分布式无源定位算法相比, PEC算法对传感器布局具有更强的适应性和更高的精度,在不同的传感器测距精度下均有较优异的性能,具有良好的工程应用前景。