基于CAN總線(xiàn)的雷達網(wǎng)絡(luò )測控系統設計

　　雷達天線(xiàn)軸角轉換使用了兩個(gè)雙精度軸角轉換模塊，分別完成對雷達天線(xiàn)方位角、高地角的數據提取。當雷達天線(xiàn)受控制系統控制時(shí)，該模塊構成雷達控制閉環(huán)的反饋支路。

　　人機交互模塊是操作手與控制系統交互的接口，來(lái)自控制系統的數據及狀態(tài)信息通過(guò)交互模塊顯示，操作手通過(guò)交互接口完成對控制系統的裝定與操作，當狀態(tài)轉換或出現通信、操作錯誤時(shí)，人機接口將發(fā)出提示或報警。

4系統軟件設計

　　系統的軟件設計主要針對系統狀態(tài)設計、系統轉換流程及數據通信與處理流程三個(gè)部分進(jìn)行。

4.1系統狀態(tài)設計

　　狀態(tài)設計主要是針對控制系統工作的各狀態(tài)，對系統硬件進(jìn)行相應的操作。該系統主要設置了3個(gè)主要狀態(tài)：?jiǎn)螜C工作狀態(tài)，主動(dòng)工作狀態(tài)，被動(dòng)工作狀態(tài)。

　　在網(wǎng)絡(luò )尚未組織時(shí)，各雷達工作于單機工作狀態(tài)，網(wǎng)內雷達各自獨立工作，相互關(guān)系對等。當網(wǎng)絡(luò )建立后，網(wǎng)內的雷達將具有不同的優(yōu)先級。其中，提供目標與雷達信息的雷達具有最高的優(yōu)先級，工作于主動(dòng)工作狀態(tài)，網(wǎng)內的其他雷達則工作于被動(dòng)工作狀態(tài)。主動(dòng)狀態(tài)下的雷達負責組織整個(gè)雷達網(wǎng)絡(luò )，由它向網(wǎng)絡(luò )發(fā)送目標的各種參數及雷達狀態(tài)信息，被動(dòng)雷達從網(wǎng)絡(luò )獲取目標及雷達信息，并據此控制雷達工作，直至主動(dòng)狀態(tài)雷達撤除網(wǎng)絡(luò )或操作手強制退出。這種主從工作方式保證了網(wǎng)絡(luò )的高可靠工作。

4.2系統狀態(tài)轉換流程設計

　　轉換流程設計則主要指系統依據目標的特征、性質(zhì)，操作手的命令和網(wǎng)內其他雷達發(fā)來(lái)的指令，自動(dòng)或被動(dòng)地在各個(gè)狀態(tài)間進(jìn)行轉換的流程設計。圖4顯示了系統軟件狀態(tài)轉換流程。從圖中可以看出，單機工作狀態(tài)是系統的缺省狀態(tài)，當網(wǎng)絡(luò )組織后，雷達將進(jìn)入主動(dòng)狀態(tài)或被動(dòng)狀態(tài)工作。主動(dòng)狀態(tài)或被動(dòng)狀態(tài)是動(dòng)態(tài)的，依據目標的不同特性，網(wǎng)絡(luò )發(fā)來(lái)的指令及操作手的指令，雷達能夠在主動(dòng)狀態(tài)與被動(dòng)狀態(tài)間進(jìn)行相互轉換，并保證網(wǎng)絡(luò )中始終保證由一臺主動(dòng)雷達組織。

圖4系統軟件狀態(tài)轉換流程

4.3數據通信與處理流程

　　數據通信與處理流程也是系統軟件設計的一個(gè)重要部分，圖5給出了這一流程框圖。從圖中可以看出，主動(dòng)狀態(tài)雷達啟動(dòng)并控制著(zhù)整個(gè)通信過(guò)程。主動(dòng)狀態(tài)的雷達向網(wǎng)絡(luò )發(fā)送目標

圖5數據通信與處理流程

　　及雷達狀態(tài)數據，被動(dòng)狀態(tài)雷達收到數據后，經(jīng)過(guò)預處理向主動(dòng)雷達發(fā)出應答信號。如果被動(dòng)狀態(tài)的雷達收到的數據由于干擾等原因存在錯誤，同時(shí)在應答信號中要求主動(dòng)雷達重新發(fā)送。當通信錯誤過(guò)多時(shí)，被動(dòng)雷達將通過(guò)人機模塊報告錯誤，請求操作手處理。通信中使用了自定義的通信協(xié)議保證高可靠的加密傳輸。

5試驗結論

　　我們使用三臺經(jīng)過(guò)雷達網(wǎng)絡(luò )測控系統改造雷達，進(jìn)行了雷達網(wǎng)絡(luò )測控實(shí)驗。從目前的實(shí)驗結果看，經(jīng)過(guò)改造的雷達能夠較好地實(shí)現與其他雷達的通信與數據交換，能夠實(shí)現較好的狀態(tài)切換。主動(dòng)雷達跟蹤特定目標時(shí)，被動(dòng)雷達能夠進(jìn)行較為精確的聯(lián)合定位與跟蹤，基本達到了預期設計目標。

　　該課題創(chuàng )新地基于CAN總線(xiàn)構建了雷達局域測控網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現了雷達間目標，狀態(tài)等相關(guān)信息的共享，及網(wǎng)絡(luò )中雷達的協(xié)同工作，提高了雷達的效能，填補了該方向上的空白。