现代机载火控雷达功能模式
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相控阵技术在机载火控雷达中的应用【摘要】在现代战争中,先进的战斗机对掌握制空权起非常重要的作用。
近些年来,随着对战斗机远程打击能力的要求不断提高,机载火控雷达作为战斗机的“千里眼”,其性能也越来越受到重视。
为了适应这种需求,人们将相控阵技术与机载火控雷达相结合,实现了战斗机探测距离的巨大飞跃。
本文在简要介绍相控阵技术的基础上,主要对其在机载火控雷达中的应用进行了分析。
【关键词】相控阵技术;机载雷达;火控雷达;应用1.前言近些年来,随着各国航空力量的不断发展,越来越多的先进战机被研发出来。
为了争夺制空权,人们对战斗机的作战性能,特别是远程探测和远程打击能力的要求不断提高。
在发现敌对目标时,为了实现战斗机攻击导弹发射后不管的能力,机载火控雷达的性能需要较大幅度的改善。
为此,人们将相控阵技术与机载火控雷达相结合,实现了对多目标进行远程捕获和攻击的能力。
由于相控阵技术具有抗干扰能力强,探测距离远、精度高及多目标跟踪能力好等诸多优势,因此将其与机载火控雷达结合,战机性能将得到显著提升。
本文在简要介绍相控阵技术的基础上,主要对其在机载火控雷达中的应用进行了分析。
2.相控阵技术简介相控阵技术出现的时间较早,早在20世纪30年代后期就已经出现。
但它的大规模发展应用还是在70年代以后。
作为一种新型的电扫描阵列多功能技术,与传统的机械扫描天线系统相比具有许多优势。
例如它具有很强的抗干扰能力,探测距离远,同时能够快速跟踪远程多目标,可靠性高、战场生存能力强等。
所谓相控阵,就是将许多辐射单元按照一定的方式布列在面阵上,通过各辐射单元自发辐射电磁波,形成一个电磁波发生面。
其中,每个辐射单元发射的电磁波的频率和相位都可以通过电子计算机控制移相器来进行改变。
因此,相控阵雷达可以实现相扫和频扫等不同的工作模式。
此外,根据发射/接收单元数量的多少,还可以将相控阵雷达分为无源和有源两种。
无源相控阵雷达仅有一个中央发射机和一个接收机,每个辐射单元只负责发射电磁波而不参与反射电磁波的接收。
现代机载火控雷达功能模式-CAL-FENGHAL-(YICAI)-Company One 1现代机载火控雷达功能模式机载火控雷达的功能发展历程机载火控雷达诞生于第二次世界大战,到现在已经走过了六十多年的历程,它是现代战斗机火控系统的关健设备之一。
2941年20月,美国辐射试验室开始着手世界上第一部机载火控雷达的研制工作,并于2944年将其装备在美索、测距和跟踪等机载火控雷达的最基本功能。
二战后,随着航空电子技术的快速发展,机载火控雷达的功能和性能不断得到提升,其作用越来越受到重视,但是早期的机载火控雷达在进行下视搜索时,会遇到很强的地而杂波而难以搜索到目标,作战效能受到严重制约。
对机载火控雷达下视功能的迫切需求催生了脉冲多普勒体制的机载火控雷达。
70年代初,第一部实用型机载脉冲多普勒火控雷达AWG-9由美国休斯公司研制成功,并装备在美国海军的战机上。
随后,机载脉冲多普照勒火控雷达得到迅速发展,几乎成为先进战斗机火控雷达的惟一选择,是第三代战斗机的重要指标之一,它使现代先进战斗机真正具有了远程、全天候、全方位和全高度攻击能力。
20世纪90年代以来,在数字技术和微电子技术的推动下,对机载雷达多目标攻击、抗干扰以及一体化等功能和性能的更高要求使得相控阵技术开始应用丁 -机载火控雷达,又进一步促使了机载火控雷达更多功能的开发,现代机载火控雷达的发展已经步入了相控阵时代。
现代机载火控雷达的多功能机载火控雷达功能从最初的只具有简单的空一空搜索、测距和跟踪等简单功能开始,发展到了现在的空一空、空一地、空一海、导航等四大类共几十种子功能(有些文献将空一地、空一海等功能统称为空一而功能),所制导的武器由原来的机炮发展到各种导弹和精确制导炸弹,使战斗机真正具有了远程、全天候、全方位和全高度的攻击一、空一空功能(A-A)空一空功能是机载火控雷达的基本功能,主要针对的是各类空中目标,典型的目标是战斗机、轰炸机、运输机、无人机等以螺旋桨或喷气发动机推进的飞机。
机载火控雷达典型工作模式功率管理建模研究机载火控雷达典型工作模式功率管理建模研究01. 引言机载火控雷达是一种重要的军用装备,它在飞机上发挥着关键的作用。
在不同的工作模式下,雷达系统需要管理不同功率的电能。
对机载火控雷达典型工作模式功率管理建模的研究具有重要意义。
本文将从深度和广度两个方面进行全面评估,并撰写一篇有价值的文章,以帮助读者更深入地理解这一主题。
02. 机载火控雷达工作模式及功率管理机载火控雷达通常包括搜索模式、跟踪模式和导引模式等工作模式。
不同的工作模式需要不同功率的电能支持,而功率管理则是有效保障雷达系统正常运行的关键。
我们需要对机载火控雷达典型工作模式的功率管理建模展开研究。
03. 功率管理建模方法对于机载火控雷达的功率管理建模,可以采用传统的建模方法,如分析建模、仿真建模和数据建模等。
在不同工作模式下,需要分别建立功率管理模型,以实现对系统功率的有效管理。
04. 机载火控雷达典型工作模式功率管理建模实例以搜索模式为例,我们可以对雷达系统在该模式下的功率管理进行深入研究。
搜索模式下,雷达系统需要快速扫描大范围的空域,因此需要大功率的电能支持。
我们可以通过分析建模、仿真建模和数据建模等方法,建立搜索模式下的功率管理模型,并通过实例分析来验证该模型的有效性和准确性。
05. 回顾与总结通过本文的撰写,我们对机载火控雷达典型工作模式功率管理建模进行了全面评估。
在探讨了功率管理建模方法和实例分析的基础上,我们更深入地理解了这一主题。
对于未来的研究和应用,我们可以更灵活地运用功率管理建模方法,实现对机载火控雷达系统功率的有效管理。
06. 个人观点和理解我个人认为,机载火控雷达典型工作模式功率管理建模研究具有重要意义。
通过对不同工作模式下的功率管理建模,我们可以更好地保障雷达系统的正常运行,提高其性能和可靠性。
未来的研究可以在实例分析的基础上,进一步优化功率管理建模方法,以适应更复杂的作战环境和任务需求。
文章标题:机载火控雷达典型工作模式功率管理建模研究1. 概述机载火控雷达作为现代战斗机上的重要装备之一,其性能和功耗管理对飞机的飞行性能和作战效果具有重要影响。
本文将探讨机载火控雷达典型工作模式的功率管理建模研究,以期为未来火控雷达的设计和优化提供理论依据。
2. 常见的机载火控雷达工作模式机载火控雷达通常具有搜索、跟踪、攻击等多种工作模式。
在搜索模式下,雷达需要扫描大范围的空域来搜索目标;而在跟踪模式下,雷达需要对目标进行精确定位和追踪;在攻击模式下,则需要进行目标锁定和武器发射等操作。
这些不同的工作模式对雷达的功率管理提出了挑战。
3. 机载火控雷达功率管理建模在进行机载火控雷达功率管理建模时,需要考虑雷达天线的辐射功率、接收信号处理的功耗、以及雷达系统的整体功耗等因素。
通过建立功率管理模型,可以对不同工作模式下的功耗特征进行分析和预测,从而为优化雷达系统提供依据。
4. 典型工作模式下的功率管理建模研究对于不同的工作模式,需要分别建立相应的功率管理模型。
以搜索模式为例,其功耗主要集中在天线的发射功率和接收信号的处理上。
而在跟踪和攻击模式下,则需要考虑雷达信号处理和武器系统的功率消耗等因素。
通过建立不同工作模式下的功率管理模型,可以对雷达功率消耗的特点进行深入的分析和研究。
5. 个人观点和理解在进行机载火控雷达典型工作模式的功率管理建模研究时,需要充分考虑雷达工作的复杂性和多样性。
通过研究不同工作模式下的功率管理模型,可以更好地理解雷达系统的功耗特点,为未来雷达系统的设计和优化提供理论支持。
我认为在建立功率管理模型的过程中,需要结合实际雷达系统的工作特点和实验数据,以确保模型的准确性和可靠性。
6. 总结与回顾通过本文的探讨,我们对机载火控雷达典型工作模式的功率管理建模研究有了更深入的理解。
在未来的研究中,可以进一步完善功率管理模型,提高雷达系统的功率利用效率,从而为战斗机的性能和作战效果提供更好的支持。
雷达的工作模式——“火控雷达锁定”工作原理详解昨天给大家说了有关各种对空导弹的制导方式,今天要给大家介绍的就是火控雷达的相关知识,大家平时应该都听说过“xx战机/军舰遭到敌方火控的锁定”这样的说法,那么问题就来了,经常能听到的“火控雷达锁定”是什么意思呢?被敌方的火控雷达锁定后又意味着什么?会有什么后果?下面就来给大家来详细地介绍一下。
机载火控雷达首先,火控雷达(FCR:Fire-control radar)是一种可以提供目标详细信息,如距离、仰角、方位角、速度变化率等目标状态数据的雷达系统,可以直接引导武器对目标进行打击。
而现代火控雷达又通常都是与搜索雷达配合使用的,即整个火控雷达系统里面包括了扫描搜索系统和火力控制系统这两部分,为什么?因为当典型的火控雷达处于工作状态时,为了保证能够准确地追踪目标并且尽可能减小失去目标信息的几率,它们发出的是一种急促且强烈的电磁波,这种电磁波的信号特征非常明显,很容易被对方察觉,从而暴露自己的位置信息,所以并不适合在初期对目标的搜索阶段使用,而是需要与搜索雷达配合。
水面搜索雷达显示器也就是说,我们可以把整个火控雷达系统的工作模式分为两个阶段,分别是初期的搜索模式(Search)和后期的追踪模式(Track),而我们平时听到的“火控雷达锁定”其实就是已经进入了雷达对目标的追踪模式了。
而在初期的搜索阶段,扫描系统就会周期性地发出雷达波在一个很大的范围内进行反复的搜索扫描,当这个雷达波每一次扫过目标时,就会在雷达的显示屏上出现一个闪烁的光点,比如下图所示,就是传统的旋转天线雷达在处于搜索模式的示意图:传统旋转天线雷达而像上图中的这种在整个立体空间内进行全方位扫描的通常都是舰载或者地面火控雷达系统,如果是战斗机上面的记载火控雷达系统的话,那么它的工作范围其实只是机头正前方的一个锥形立体空间,比如下图所示,就是F-22战斗机上面的AN/APG-77有源相控阵雷达系统(AESA)的工作空间示意图,从图中可以很明显的看到,它的工作空间就是机头正前方的锥形空间:机载火控雷达而当火控雷达系统处于搜索模式的时候,雷达波的扫描周期是比较长的,也就是说,每隔一段时间后,雷达波才会扫过目标一次,每次的扫描都有着较大的时间差,所以反馈回来的目标状态信息就有着明显的滞后性,从而不能连续、准确地掌握目标的速度、位置等实时信息,在这种情况下,也就不能引导武器对目标进行打击。
中图分类号:TN971.1 文献标志码:A 文章编号:1674-2230(2011)01-0014-03收稿日期:2010-07-30;修回日期:2010-10-12作者简介:贾朝文,男,硕士研究生;周水楼,男,高级工程师。
机载雷达工作模式识别贾朝文1,周水楼2(1.电子信息控制重点实验室,成都610036;2.海军装备研究院系统所,北京100073)摘要:实现雷达工作模式识别对机载电子对抗的控制管理及对抗资源分配具有重要意义。
针对各型雷达尤其是机载有源相控阵雷达多种工作模式的特点,分析了机载雷达工作模式识别机理,提出了识别方法。
关键词:机载雷达;工作模式;识别Work Mode Identification of Airborne RadarJIA Chao -wen 1,ZHOU Shu-i lou 2(1.Science and Technology on Electronic Information Control Laboratory,Chen gdu 610036,China;2.System Divi sion of Naval Equip ment Insti tue,Beijing 100073,Chi na)Abstract:Work mode identification of radar is very important for airborne EC M s control managementand resource allocation.As to radar,especially airborne radar s multiple work modes,identification principle is analyzed and identification method is presented for airborne radar.Key words:airborne radar;work mode;identification1 引言载机必须在最危急时刻正确进行控制管理(如攻击或防御)以提高作战能力和生存力。
机载火控雷达工作模式识别
刘俊江
【期刊名称】《电子测量技术》
【年(卷),期】2016(0)2
【摘要】机载火控雷达是战斗机主要的火力引导单元,因此在机载电子战领域中,机载火控雷达就是最主要的对抗对象。
其中识别机载火控雷达的工作模式则是电子战的工作重点和难点。
本文分析了机载火控雷达的基本工作原理和波形特性,通过对机载火控雷达各种工作状态的数据分析,从工程意义上提出了基于机载火控雷达的工作模式识别和编队飞机识别的包络分析法。
该方法通过暗室辐射实验验证,正确识别出了机载火控雷达的扫描、跟踪、SAM状态。
实验证明该方法切实可行。
【总页数】4页(P131-133)
【关键词】机载火控雷达;工作模式识别
【作者】刘俊江
【作者单位】中国电科集团公司第29所
【正文语种】中文
【中图分类】TN971.3
【相关文献】
1.机载火控雷达典型空-空工作模式浅析 [J], 唐玉文;何明浩;韩俊;张小涵
2.浅谈机载火控雷达工作模式识别 [J], 李银
3.基于ELINT的机载火控雷达空空工作状态识别 [J], 马珂;毕大平;胡立群;吴嘉祺
4.利用幅度重排的机载火控雷达工作模式识别方法 [J], 杨秋;顾杰;魏平
5.机载火控雷达空空工作状态识别研究 [J], 马珂;毕大平
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直升机载火控雷达模拟训练仿真系统设计王琳;张大锋;刘峰;任强;段芳芳【摘要】提出了直升机载火控雷达模拟训练仿真系统的设计原则和要求,介绍了雷达模拟训练仿真系统的组成,研究了目标信号模拟、直升机信息模拟、干扰和杂波模拟等关键技术,给出了雷达模拟训练评估的设计方法.研究表明,提出的设计方法可以为同领域火控雷达、监视雷达等开展模拟训练研究等提供技术参考,具有一定的工程应用价值.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2017(046)004【总页数】4页(P91-94)【关键词】火控雷达;模拟训练;训练评估【作者】王琳;张大锋;刘峰;任强;段芳芳【作者单位】陆军航空兵研究所北京 101121;光电控制技术重点实验室洛阳471023;陆军航空兵研究所北京 101121;陆军航空兵研究所北京 101121;西安电子工程研究所西安710100;西安电子工程研究所西安710100【正文语种】中文【中图分类】TP955;TP9590 引言随着近年来电子技术和计算机数字模拟技术的飞速发展,模拟仿真逐渐成为国内外军事研究领域的热点。
作为雷达模拟技术的重要应用领域之一,雷达模拟仿真训练以其安全、经济、灵活、逼真的特点得到快速发展,已成为军事训练中必不可少的辅助工具和手段。
雷达模拟训练系统是模拟仿真技术和雷达技术相结合的产物,它通过模拟方法产生雷达操作和显示的各种信号,在实际雷达前端不具备的条件下,真实地描述雷达的工作状态[1]。
国外在雷达模拟训练系统研究方面起步较早,开发的模拟训练系统具有灵活性、通用性、兼容性和可扩展性等特点。
具有代表性的是:美国KOR Electronics公司开发的数字化雷达环境模拟器(Digital Radar Environment Simulator),该模拟器综合采用了VME总线结构、DSP、模块化设计等技术,可以同时产生大量高度逼真的目标、杂波和干扰回波,提供数字、中频、射频形式的雷达回波信号。
第45卷第2期2023年4月指挥控制与仿真CommandControl&SimulationVol 45㊀No 2Apr 2023文章编号:1673⁃3819(2023)02⁃0144⁃06机载多功能火控雷达显控界面仿真王旭明,姜㊀涛,曹㊀建,周大利(海军航空大学,山东烟台㊀264001)摘㊀要:从教学训练需求出发,针对战斗机综合航电系统显控界面的交互性㊁多输入多输出㊁复杂时序逻辑控制特点,探索一种将显控逻辑独立设计的显控界面仿真思路㊂在此框架下,提出一种面向多功能火控雷达的松耦合㊁模块化㊁可视化的显控界面仿真方法,并给出了基于Simulink/Stateflow的显控逻辑仿真实现㊂应用结果表明,该方法开发过程直观,程序可维护性强,有利于提高显控逻辑仿真度和开发效率,可为综合航电系统及其子系统显控界面仿真提供参考㊂关键词:机载雷达;综合航电;显控界面;飞行仿真;有限状态机中图分类号:V247 1;TP391 9㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀DOI:10.3969/j.issn.1673⁃3819.2023.02.023Simulationofdisplayandcontrolinterfacesforairbornemulti⁃functionfirecontrolradarWANGXu⁃ming,JIANGTao,CAOJian,ZHOUDa⁃li(NavalAviationUniversity,Yantai264001,China)Abstract:Tomeettheneedsofflightteachingandtraining,aimingattheinteractive,multi⁃inputmulti⁃outputandcompre⁃hensivesequentiallogiccontrollingcharacteristicofintegratedavionicssystemdisplayandcontrolinterfaceforfighters,afunctionalsimulationmethodbydesigningdisplayandcontrollogicindependentlyisintroduced.Onthebasisofthisstruc⁃ture,alooselycoupled,modularandvisualsimulationmethodofdisplayandcontrolinterfaceformulti⁃functionfirecontrolradarispresented,andtherealizationofdisplayandcontrollogicbasedonSimulink/Stateflowisintroduced.Theapplicationresultshowsthattheprogramprogressismoreintuitive,andthecodeismoremaintainable,sothisdesignmethodcanim⁃provethefidelityanddevelopingefficiencyofdisplayandcontrolsimulation.Alltheseresearchescanprovidetechnologyref⁃erenceforthesimulationofdisplayandcontrolinterfacesforavionicssystemsanditssubsystems.Keywords:airborneradar;integratedavionicssystem;displayandcontrolinterface;flightsimulation;finitestatemachine收稿日期:2022⁃05⁃24修回日期:2022⁃06⁃23作者简介:王旭明(1982 )男,博士,讲师,研究方向为航空电子系统应用及其仿真技术㊂姜㊀涛(1973 ),男,博士,副教授㊂㊀㊀火控雷达作为战斗机综合航电系统的传感器子系统,是探测目标,感知战场态势的主要手段㊂对于多用途战斗机,由于要承担对空㊁对地㊁对海作战任务,火控雷达也相应地具备多种工作方式㊂熟练掌握多功能火控雷达的操作使用,对于飞行员在作战中实现 先敌发现㊁先敌攻击㊁先敌摧毁 具有重要意义[1⁃2]㊂综合航电系统的突出特点之一是采用了综合化的显控界面,在减轻飞行员工作负担的同时,对操作技能提出了更高的要求,需进行大量操作使用训练㊂在机型改装教学和训练中,应用具有高仿真度显控界面的飞行训练模拟器或模拟软件有助于飞行员缩短掌握新装备的时间,降低训练成本,从而提高教学和训练效益[3⁃6]㊂火控雷达与其他航电子系统的控制部件集中安装在航空电子启动板㊁正前方控制板㊁武器控制板等面板和握杆控制器上,目标数据则与飞行㊁导航㊁武器瞄准等信息共同在平显和多功能显示器上进行综合显示㊂此外,作为子系统,火控雷达的工作模式受航电系统工作模式的控制㊂因此,对火控雷达进行的显控界面仿真,应在综合航电系统显控界面框架下进行㊂火控雷达工作模式多,控制逻辑和显控界面复杂,传统的文本编程开发方式工作量大,调试不便,代码可维护性差㊂本文从教学和训练的实际需求出发,介绍了一种模块化㊁松耦合㊁可视化的综合航电显控界面仿真思路,在此基础上对多功能火控雷达的显控界面进行仿真,并基于Simulink/Stateflow进行了实现㊂1㊀航电系统显控界面仿真设计1 1㊀显控系统功能座舱人机交互界面功能由综合航电系统的显控系统实现㊂显控系统典型结构如图1所示㊂显控处理机(DCMP1㊁DCMP2)运行作战飞行程序(OFP),采集飞行员操作输入信号,通过总线接口板完成1553B总线管理并与其他子系统通信,将显示数据送字符发生器生成显示信息在平显(HUD)㊁多功能显示器(MFD)上进行综合显示,从而实现人机接口㊁总线数据通信控第2期指挥控制与仿真145㊀制㊁航电系统管理等功能[7]㊂图1㊀显控系统典型结构Fig 1㊀TypicalstructureofDCMS显控系统的输入包括航电启动板(AAP)㊁正前方控制板(UFCP)㊁武器控制板(ACP)㊁握杆控制器(HO⁃TAS)㊁多功能显示器(MFD)等上的开关㊁按键㊁旋钮等多个部件的控制信号;飞行㊁作战等信息主要显示在HUD和3台MFD的多个画面中,如HUD要显示飞行数据㊁导航数据㊁目标数据㊁瞄准符号㊁告警信息等40多种数据,每台MFD可切换显示20多种画面,部分画面又有多种子画面㊂输入部件中,除旋钮用于输入数据外,开关㊁按键都是有限个状态的输入,其不同的操作顺序㊁开关不同状态的组合会影响航电系统的工作模式㊁各子系统的工作状态,进而改变平显和多功能显示器的显示画面和显示数据㊂因此,可将显控界面的功能仿真视为事件驱动的有限状态多输入多输出时序逻辑决策问题㊂1 2㊀显控界面仿真设计某型飞行训练模拟器采用半实物仿真方案,如图2所示㊂座舱部分采用与实装布局一致的硬件实现,航电系统功能仿真由采用模块化设计的软件实现㊂由于显控界面仿真涉及多输入多输出的复杂逻辑判断,为简化设计的复杂性,降低模块之间的耦合度,将显控界面仿真模块从各子系统的功能仿真模块中剥离出来单独设计,主要包括显示画面仿真和显控逻辑仿真两个模块㊂1)显示画面仿真显示画面仿真主要包括由仪表虚拟仿真软件GLStudio开发的平显㊁多功能显示器的多个画面,如图3所示㊂各显示画面独立工作,不负责任何控制处理,只图2㊀航电显控界面仿真总体设计Fig 2㊀Designofsimulatedavionicsdisplayandcontrolinterface接收显控逻辑仿真模块送来的显示参数,在相应位置进行显示并实时更新㊂图3㊀显示画面仿真设计Fig 3㊀Designofsimulateddisplay2)显控逻辑仿真根据显控逻辑多输入多输出的时序逻辑决策特点,可应用有限状态机理论加以解决㊂有限状态机(FSM,FiniteStateMachine)是表示有限个状态以及在这些状态之间转移和动作等行为的数学模型,其广泛应用于建模应用㊂一个有限状态机模型M可用一个五元组来描述[8]:M=(Q,X,Y,q0,δ,O)其中,Q为有限的状态集合;X为有限的非空输入字符的集合;Y为有限的输出字符的集合;q0ɪQ为初始状态;δ:QˑXңQ为状态转移函数;O:QˑXңY为输出函数㊂将开关㊁按键等多个控制部件的有限个输入的组合作为时序输入X,将平显㊁3台多功能显示器的画面组合及每个画面的显示信息作为输出Y,通过定义初始状态q0,合理设计转移函数δ及输出函数O,来构建一146㊀王旭明,等:机载多功能火控雷达显控界面仿真第45卷个确定的有限状态机模型,即利用可视化编程工具实现与实际装备操作控制逻辑一致的显控界面功能仿真,如图4所示㊂图4㊀显控界面有限状态机模型Fig 4㊀FSMmodelofdisplayandcontrolinterface2㊀多功能火控雷达工作模式为适应作战任务需要,机载火控雷达通常具有空⁃空㊁空⁃面㊁导航等三大类多种功能,从而实现不同任务场景下对目标的搜索㊁截获㊁跟踪,为武器与火控系统提供目标指示[9⁃10],如图5所示㊂图5㊀多功能火控雷达工作模式Fig 5㊀Typicaloperatingmodesofmuli⁃functionfirecontrolradar雷达工作模式受航电系统工作模式的控制,各种工作模式之间根据飞行员操作控制进行转换㊂例如在边搜索边测距模式(RWS)下,飞行员移动光标截获目标成功后,雷达转入情况探查模式(SAM);边搜索边跟踪模式(TWS)下指定两个目标,进入双目标跟踪模式(DTT);海1搜索模式(SEA1)下按压周边键切换到海2搜索模式(SEA2)等㊂在空空拦截模式和空面模式工作时,雷达画面主要在MFD上显示;在空空格斗模式工作时,雷达画面在HUD和MFD上都有显示㊂3㊀火控雷达显控界面仿真按照前述航电系统显控界面总体设计思路,火控雷达显控界面包括信号转换㊁雷达仿真画面和雷达工作状态判断逻辑三部分,如图6所示㊂图6㊀火控雷达显控界面仿真设计Fig 6㊀Designoffirecontrolradardisplayandcontrolinterface3 1㊀信号转换信号转换部分负责实时采集模拟座舱控制部件的第2期指挥控制与仿真147㊀初始状态和输入信号,对信号进行去抖动处理,将拨动开关,按下按键等输入信号转换为操作事件,用于驱动雷达工作状态转换㊂3 2㊀工作状态判断逻辑雷达在某一时刻的工作状态是确定的,那么其在MFD(或HUD)上的显示画面也是确定的,将当前工作状态画面中所需显示的俯仰扫描行数㊁方位扫描范围㊁量程㊁光标位置㊁天线位置等参数,以及其他仿真系统生成的高度㊁速度㊁航向㊁坡度等信息封装为显示参数,即可送往仿真画面驱动显示㊂雷达工作状态判断逻辑模块采用有限状态机模型实现,如图7所示㊂将雷达工作模式作为互斥基本状态,每种模式下有限状态的雷达参数为并行子状态(如RWS模式下方位范围㊁俯仰范围㊁重复频率㊁工作频率㊁IFF询问状态等),定义雷达关机状态为初始状态㊂根据飞行手册(POP)中火控雷达操作说明,设计仿真故障注入,操作事件触发下的状态转移函数δ,如按压AAP上 雷达 按键时,雷达开机㊁自检;按压油门杆主模式开关左键时,航电系统进入空空拦截模式,雷达默认进入RWS工作方式(默认选择60ʎ方位范围㊁4行俯仰扫描㊁自动重频㊁固定频点1㊁IFF询问接通);开机状态下,持续按压AAP上 雷达 键关闭雷达等㊂图7㊀火控雷达工作状态FSM模型Fig 7㊀FSMmodeloffirecontrolradarstates3 3㊀雷达画面仿真利用GLStudio软件开发的雷达MFD画面示例如图8所示㊂生成的程序代码既可独立运行,也可嵌入其他仿真程序中使用㊂根据松耦合原则,仿真画面不进行任何控制判断,只接收工作状态判断逻辑模块送来的显示参数进行显示并实时更新㊂4㊀基于Stateflow的仿真实现Stateflow是Matlab基于有限状态机的图形化建模工具,通过状态转移图㊁流程图等图形化对象,针对系统对事件㊁基于事件的条件以及外部输入信号的反应方式等组合和时序逻辑决策进行建模[11]㊂构建的有限状态机模型可以作为Simulink模型中的模块执行,执行过程中通过图形动画能够直观地进行分析和调试,调试完成后可生成C++代码嵌入主仿真程序中㊂基于Simulink/Stateflow的雷达显控界面功能仿真实现如图9所示㊂图8㊀雷达MFD画面示例Fig 8㊀RadarMFDdisplayinstance输入端口对应控制部件采集信号㊁仿真数据和故障注入数据;输出参数包括雷达工作状态(送往雷达仿148㊀王旭明,等:机载多功能火控雷达显控界面仿真第45卷图9㊀基于Stateflow的显控界面功能仿真Fig 9㊀Functionalsimulationofdisplayandcontrolinterfacebasedonstateflow真程序)㊁HUD和MFD的画面索引号及各画面显示参数结构体㊂显控逻辑部分由Stateflow模型实现㊂雷达工作模式受航电系统工作模式的控制,为使结构清晰,采用分层的模块化设计㊂根据飞行手册设计的雷达空空拦截工作模式㊁空空格斗工作模式㊁空面工作模式,导航工作模式的Stateflow转换逻辑如图10所示,空空拦截各种模式的转换逻辑如图11所示㊂图10㊀火控雷达工作模式转换逻辑Fig 10㊀Switchinglogicoffirecontrolradaroperatingmodes通过Stateflow的可视化编程方式,能够简化复杂的转换逻辑开发过程,避免了文本编程的大量判断语句和调试㊁修改不便的问题,使开发人员重点集中在状态转移函数的设计中,从而保证操作逻辑的真实度㊂构建的模型通过SimulinkCoder可以直接生成C++类代码,嵌入主仿真程序中调用,从而提高开发效率㊂图11㊀火控雷达空空拦截各模式转换逻辑Fig 11㊀SwitchinglogicoffirecontrolradarA⁃Ainterceptmodes5㊀结束语从教学与训练的角度,对多功能火控雷达显控界面仿真更侧重于操作逻辑的真实度,因此,采用低成本的软件仿真方法更为经济可行㊂作为综合航电系统的子系统,火控雷达的显控界面仿真应与航电系统界面仿真统筹考虑㊂针对火控雷达显控操作的交互性㊁多输入多输出时序逻辑决策特点,本文介绍了一种将显控逻辑从功能仿真模块中剥离出来单独设计的航电系统显控仿真设计思路,在此基础上,根据松耦合原则对多功能火控雷达的界面仿真进行了阐述,并应用Simulink/Stateflow对其中的显控逻辑部分进行了实现㊂该设计思路已应用于某型多用途战斗机飞行员模拟器航电仿真软件和火控雷达教学软件,结果表明,可视化㊁模块化㊁松耦合的设计思路结构清晰,代码易于维护,大大地提升了开发效率,可供综合航电系统显控及其子系统的显控界面仿真参考㊂参考文献:[1]㊀常硕.航空信息设备原理[M].北京:航空工业出版社,2020.CHANGS.Principlesofairborneinformationequipment[M].Beijing:AviationIndustryPress,2020.[2]㊀梁青阳.综合航空电子系统原理[M].北京:航空工业出版社,2020.LIANGQY.Principlesofintegratedavionicssystem[M].Beijing:AviationIndustryPress,2020.[3]㊀蒋龙威,姜南,孙宇,等.用于教学和训练的雷达显控仿真系统设计实现[J].空军预警学院学报,2021,35(1):30⁃35.JIANGLW,JIANGN,SUNY,etal.Designandreali⁃zationofradardisplayandcontrolsimulationsystemforteachingandtraining[J].JournalofAirForceEarlyWarningAcademy,2021,35(1):30⁃35.第2期指挥控制与仿真149㊀[4]㊀王凯.机载雷达集成显控仿真平台的研究与实现[D].西安:西安电子科技大学,2018.WANGK.Thestudyandrealizationoftheintegrateddis⁃playcontrolplatformforairborneradarsimulation[D].Xi an:XidianUniversity,2018.[5]㊀虞敬璠.雷达显控终端仿真设计[D].西安:西安电子科技大学,2012.YUJF.Simulationanddesignofradardisplayandcontrolterminal[D].Xi an:XidianUniversity,2012.[6]㊀吴华兴,鲁艺,黄伟,等.基于多型航电系统的显控界面仿真[J].系统仿真学报,2009,21(23),7456⁃7459.WUHX,LUY,HUANGW,etal.Simulationofdisplayandcontrolinterfacesbasedonvariousavionicssystems[J].JournalofSimulationSystem,2009,21(23):7456⁃7459.[7]㊀杨立亮,董海涛.航电系统作战飞行程序仿真运行环境研究[J].航空电子技术,2011,42(4),24⁃28.YANGLL,DONGHT.ResearchonavionicsOFPsimu⁃lationrunningenvironment[J].AvionicsTechnology,2011,42(4):24⁃28.[8]㊀谭同超.有限状态机及其应用[D].广州:华南理工大学,2013.TANTC.Finitestatemachineanditsapplication[D].Guangzhou:SouthChinaUniversityofTechnology,2013.[9]㊀刘俊江.机载火控雷达工作模式识别[J].电子测量技术,2016,39(2):131⁃133.LIUJJ.Airbornefirecontrolradarworkmodesrecognition[J].ElectronicMeasurementTechnology,2016,39(2):131⁃133.[10]唐玉文,何明浩,韩俊,等.机载火控雷达典型空⁃空工作模式浅析[J].现代防御技术,2018,46(6):87⁃93.TANGYW,HEMH,HANJ,etal.Typicalairtoairoperationmodesofairbornefirecontrolradar[J].ModernDefenseTechnology,2018,46(6):87⁃93.[11]吕学志,于永利,刘长江.基于Stateflow的复杂可修系统的建模与仿真方法[J].指挥控制与仿真,2009,31(6):71⁃75.LVXZ,YUYL,LIUCJ.Amodelingandsimulationapproachofcomplexrepairablesystembasedonstateflow[J].CommandControl&Simulation,2009,31(6):71⁃75.(责任编辑:许韦韦)。
论现代机载PD火控雷达技术王秀春(南京电子技术研究所 南京210013)【摘要】 首先简述了机载雷达的发展历程,然后着重对目前世界上最先进的战斗机所装备的机载PD火控雷达作了介绍。
【关键词】 机载雷达,机载PD雷达,机载火控雷达Modern Airbo rne PD Fire-control Radar TechnologyWANG Xiu-chun(Nanjing Research Institute o f Electronics Tech nolog y Nanjing210013)【Abstract】 T he dev elo pme nt o f air bor ne rada r is resumed at begining,then air bo r ne PD fir e-co nt ro l r ada rs equipped w ith modern aircraf ts a re described emphatically.【Key words】 airbo rne radar,airbo rne PD radar,airbor ne fire-co ntro l radar1 引 言机载雷达是航空电子的必备设备,诞生于第二次世界大战,到目前为止,已经走过了66年的历程。
俗话说“有矛必有盾”,随着航空进攻性武器系统的快速发展,机载雷达也随之迅速发展。
机载雷达是作为目前航空器获取环境信息、获取航行所需信息以及对抗敌方反信息获取的主要探测设备。
世界上第一部机载雷达出现在反法西斯战争的英国。
当时英国为了对付困扰在海上运输线已久的德国潜艇,1935年开始研制机载雷达,1937年7月作了首次试飞,这是世界上第一部空/海监视雷达(ASV),波长1.5m,机头和机尾均装有一对偶极子天线测向,雷达功能只能简单测距,可用于观察海面军舰并协助航行与着陆。
接着苏联、美国和德国也相继研制机载雷达。
机载相控阵雷达的数据处理建模与仿真雷张华;谢敏【摘要】针对机载相控阵雷达数据处理模块化的建模与仿真问题,文章首先对仿真平台的对比、坐标变化的必要性、数据处理的特点作了简单的介绍;然后详细地阐述了坐标系定义及变换过程,数据处理模块设计方法;最后分析验证了飞机目标经过数据处理后的误差结果和航迹显示.通过对机载雷达数据处理模块化的算法研究,不仅提高了软件产品的开发效率和可靠性,而且丰富了机载相控阵雷达仿真系统的组件库.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2017(046)002【总页数】5页(P95-99)【关键词】坐标变换;数据处理;模块化建模和仿真【作者】雷张华;谢敏【作者单位】西安电子工程研究所西安710100;西安电子工程研究所西安710100【正文语种】中文【中图分类】TN95Abstract: Aiming at modeling and simulation issue of airborne phased array radar data processing modularization, firstly, the comparison of simulation platform, necessity of coordinate transformation andcharacteristic of data processing is introduced briefly; then the definitionof coordinate system and process of coordinate transformation and designing method of data processing module is depicted in detail; and finally, the error result and track display of aircraft target is analyzed and verified after data processing. Efficiency and reliability of developed software product is not only improved, but also assembly library of airborne phased array radar simulation system is enriched via studying algorithm of airborne radar data processing modularization.Keywords:coordinate transformation; data processing; modularization modeling and simulation在军用领域中,利用软件平台对某型号军品的工作原理进行模拟仿真发挥着日益重要的作用。
机载火控雷达系统工作模式仿真实现的开题报告一、说明机载火控雷达系统是一种关键的飞行器设备,它能够检测和跟踪飞行器周围的物体,并为飞行员提供有关目标位置和速度的信息,以支持有效的导航和攻击。
在实际的系统研发过程中,如何有效的仿真系统工作模式并验证系统性能是一项重要的任务。
本开题报告将介绍机载火控雷达系统工作模式仿真实现的相关研究内容和研究思路。
二、研究背景机载火控雷达系统是现代飞行器中常见的一个核心设备之一。
它能够在高速飞行时准确地探测周围的目标,提供有关目标位置和速度的信息,以支持导航和攻击任务。
然而,实际机载火控雷达系统的研发和测试需要耗费大量的时间和资金,因此,如何有效地进行仿真的研究和测试成为研究人员的重要任务之一。
三、研究目标本研究将旨在实现机载火控雷达系统工作模式的仿真,并利用该仿真平台来验证系统性能和指导功能开发。
具体研究目标包括:1. 设计机载火控雷达系统的仿真架构。
2. 建立适合机载火控雷达系统的仿真环境。
3. 实现机载火控雷达系统常用工作模式的仿真。
4. 验证仿真系统的准确性和性能。
5. 利用仿真系统来指导机载火控雷达系统的功能开发和测试。
四、研究内容机载火控雷达系统仿真平台的实现包括以下内容:1. 模型建立。
根据机载雷达探测目标的工作原理和性能,建立目标模型和干扰模型,以模拟实际的环境条件和系统工作模式。
2. 硬件模块仿真。
基于机载雷达的硬件设计,建立与系统硬件模块相对应的模型,以模拟实际机载雷达的工作模式。
3. 雷达信号仿真。
根据机载雷达信号特点,建立雷达信号的仿真模型,并用于模拟雷达探测信号的发射、接收和处理过程。
4. 目标跟踪仿真。
利用目标识别和跟踪算法,对目标进行识别和跟踪,并计算目标的位置、速度和加速度等信息,以验证算法的准确性和性能。
5. 仿真结果展示。
利用图形界面和动态仿真技术,展示仿真结果和系统工作过程,以便研究人员更好地了解机载火控雷达系统的工作原理和性能。
现代新型军用雷达种类及功用介绍
军用雷达是一种用于发现目标并确定其位置的电子战系统,被称为战场千里眼。
自问世迄今,历经70多年的发展,雷达可谓战功卓着。
对此,英国首相丘吉尔曾经有过高度评价:凭借当时只有极少数人知道的雷达设施,我们挫败了德国对大不列颠的攻击,雷达的进展使我们这个岛国获得无限安全走出了第一步。
而今,千里眼雷达在信息化战争中更是得到广泛应用,其战略地位和作用可谓举足轻重。
■人丁兴旺种类繁多
现代新型军用雷达种类繁多,按照用途分类主要有:预警雷达、搜索警戒雷达、无线电测高雷达、气象雷达、航行管制雷达、引导雷达、炮瞄雷达、战场监视雷达、机载截击雷达、导航雷达以及防撞和敌我识别雷达等等;而按照雷达信号形式又可分为:脉冲雷达、连续波雷达、脉冲压缩雷达、噪声雷达、频率捷变雷达等;按照雷达天线扫描方式,则可分为机械扫描雷达和电扫描雷达;按照雷达信号处理方式还可以分为运动目标显示雷达、脉冲多普勒雷达、频率分集雷达、极化分集雷达、合成孔径雷达等。
然而,虽然军用雷达种类很多,但按照雷达基本功能却主要可分为搜索雷达和跟踪雷达两大类。
机载多功能有源相控阵火控雷达集空中,地面,海面目标摘要:1.引言:介绍机载多功能有源相控阵火控雷达的重要性2.主要功能:描述雷达在空中、地面、海面目标探测的优势3.技术特点:列举雷达的高效、精确、抗干扰能力强等特点4.应用场景:阐述雷达在军事、民用领域的广泛应用5.我国发展现状:介绍我国在该领域的研究进展及取得的成果6.未来发展:展望机载多功能有源相控阵火控雷达的发展趋势和挑战7.结论:总结全文,强调雷达在国家安全和国防建设中的重要作用正文:随着科技的飞速发展,我国在雷达技术领域取得了举世瞩目的成果。
机载多功能有源相控阵火控雷达作为一种高精度、高效率的探测设备,已成为现代战争和国际竞争的热点。
它具有强大的空中、地面、海面目标探测能力,为我国国防建设提供了有力保障。
机载多功能有源相控阵火控雷达的主要功能在于集空中、地面、海面目标的探测、跟踪、识别于一体。
在空中,它可以帮助我军迅速发现和跟踪敌方飞行器,为拦截和打击提供精确数据;在地面,它能够监测战场动态,为我军地面作战提供实时情报;在海面,它具备对舰艇、潜艇等目标的探测能力,有效提高我国海上防御能力。
得益于多项先进技术,机载多功能有源相控阵火控雷达具备高效、精确、抗干扰能力强的特点。
在复杂多变的战场环境下,它能够实现快速定位、锁定目标,确保作战效果。
此外,该雷达具备高度集成、轻量化的设计,便于安装和维护,降低了使用成本。
在军事领域,机载多功能有源相控阵火控雷达已成为我国空军、海军航空兵、陆军航空兵等部队的重要装备。
在民用领域,雷达技术也取得了广泛应用,如气象观测、环境监测、交通指挥等。
随着我国雷达技术的不断突破,未来其在国家安全和国防建设中的作用将愈发突出。
面对国际竞争和未来战争的发展趋势,我国将继续加大机载多功能有源相控阵火控雷达的研发力度。
在提高雷达性能、减轻重量、降低成本、增强抗干扰能力等方面取得更多突破。
此外,结合人工智能、大数据等先进技术,实现雷达系统的智能化、网络化、一体化,将为我国国防事业注入新的活力。
机载多功能有源相控阵火控雷达集空中,地面,海面目标摘要:1.机载多功能有源相控阵火控雷达的概述2.雷达功能及技术特点3.雷达在军事领域的应用4.我国在机载雷达技术的发展现状与展望正文:随着现代战争信息化、网络化、智能化的发展,机载雷达作为航空武器系统的重要组成部分,其功能和性能对于战场胜负具有举足轻重的影响。
本文将对机载多功能有源相控阵火控雷达进行简要介绍,分析其功能及技术特点,并探讨在军事领域的应用以及我国在该领域的发展现状与展望。
一、机载多功能有源相控阵火控雷达的概述机载多功能有源相控阵火控雷达(Airborne Multifunction Active Phased Array Fire Control Radar,简称AMAPCFCR)是一种集空中、地面、海面目标探测、跟踪、识别和火控于一体的先进雷达系统。
它采用有源相控阵技术,具备高分辨率、高精度、抗干扰能力强等优点,可实现多种任务需求。
二、雷达功能及技术特点1.空中目标探测:机载多功能有源相控阵火控雷达可对高速、高机动性的空中目标进行精确探测和跟踪,为航空武器系统提供实时、准确的目标信息。
2.地面目标探测:雷达具备对地面目标进行探测、识别和分类的能力,可实时提供战场态势信息,支援对地攻击任务。
3.海面目标探测:通过海面波束扫描,雷达能够对海面目标进行探测和跟踪,为海上作战提供有力支持。
4.抗干扰能力:有源相控阵火控雷达采用多个独立通道,具备较强的抗干扰能力,可在复杂电磁环境中正常工作。
5.多功能火控:雷达可支持多种武器系统的火控需求,实现对多种目标、多种武器的协同控制。
6.集成化:机载多功能有源相控阵火控雷达采用模块化设计,系统集成度高,便于维护和升级。
三、雷达在军事领域的应用1.航空作战:机载多功能有源相控阵火控雷达可为战斗机、轰炸机等航空平台提供实时、准确的目标信息,提高作战效能。
2.预警指挥:雷达可实现对空、地、海多目标的情报收集和处理,为预警指挥系统提供数据支持。
第1篇一、概述火控雷达是现代战争中重要的武器系统,主要用于对敌方目标进行探测、跟踪和攻击。
为确保火控雷达系统正常运行,提高作战效能,特制定本操作规程。
二、操作前准备1. 检查火控雷达系统各部件是否完好,电源、冷却系统、通信系统等是否正常。
2. 确认操作人员熟悉火控雷达系统操作规程,并具备相应的操作技能。
3. 了解作战任务,明确火控雷达系统在作战中的任务和作用。
三、操作步骤1. 启动火控雷达系统- 打开电源开关,确保雷达系统正常启动。
- 检查雷达天线是否旋转正常,是否处于预定位置。
2. 探测与跟踪- 根据作战任务,设定探测区域和跟踪目标。
- 启动雷达搜索功能,对目标进行探测。
- 对探测到的目标进行跟踪,确保目标信息准确无误。
3. 目标锁定- 对跟踪到的目标进行锁定,确保目标信息稳定可靠。
- 根据目标信息,调整雷达天线指向,确保目标处于雷达视野内。
4. 数据传输- 将目标信息传输至指挥中心或其他作战单元。
- 确保数据传输准确无误,及时更新目标信息。
5. 攻击准备- 根据作战指令,准备对目标进行攻击。
- 检查武器系统状态,确保攻击系统正常工作。
6. 发射指令- 向武器系统下达攻击指令,确保武器系统准确攻击目标。
- 监控武器系统发射过程,确保攻击效果。
7. 结束操作- 完成作战任务后,关闭火控雷达系统。
- 对系统进行清洁和维护,确保下次使用时系统状态良好。
四、注意事项1. 操作过程中,严格遵守操作规程,确保操作安全。
2. 严禁在未授权的情况下进行操作,避免误操作导致系统故障。
3. 发现系统异常或故障,立即停止操作,报告上级。
4. 严禁在操作过程中进行无关谈话或进行其他干扰操作。
5. 严格遵守保密规定,确保火控雷达系统信息安全。
五、培训与考核1. 定期对操作人员进行火控雷达系统操作培训,提高操作技能。
2. 定期组织操作考核,确保操作人员具备相应的操作能力。
六、附则本规程自发布之日起实施,由XXX部门负责解释和修订。