基于GL Studio的雷達顯示器仿真

1 引言
雷達在現代戰爭中不可或缺。雷達系統的仿真是雷達系統分析設計、模擬訓練的一種重要手段，受到人們越來(lái)越多的重視。而雷達顯示器作為整個(gè)雷達系統顯示終端和人機交互界面，其仿真實(shí)現水平直接影響整個(gè)系統的仿真效果。
常見(jiàn)的平面位置顯示器PPI(Plane Position Indicator)仿真和航跡顯示多是基于Visual C++和OpenGl或VB直接開(kāi)發(fā)，工作量大，結果不直觀(guān)，開(kāi)發(fā)周期長(cháng)。而GL Studio是以其為底層，具有豐富的外部程序接口，且支持“照片級”的紋理，在此基礎上進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，可減少工作量，提高效率．所生成的代碼方便移植。
仿真實(shí)現的基本思想：在GL Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境下，對雷達顯示器上所有要顯示的圖形、符號及數字進(jìn)行建模，融合頂點(diǎn)RGBA值模擬掃描的余輝及目標回波。在此基礎上調用API函數實(shí)時(shí)顯示航跡點(diǎn)、繪制航跡線(xiàn)，最終實(shí)現常規和偏心PPI雷達顯示器的仿真。

2 GL Studio簡(jiǎn)介
GL Studio是DISTI公司開(kāi)發(fā)的用于建立實(shí)時(shí)、三維、照片級的交互圖形顯示界面。用戶(hù)可在圖形設計窗口以所見(jiàn)即所得的效果完成所需界面的設計制作。通過(guò)代碼編輯器完成課題所需的邏輯仿真。其代碼生成器能將用戶(hù)完成的設計自動(dòng)轉換為C++和OpenGL代碼，這些代碼既可單獨編譯，也可嵌入到其他程序中編譯，避免大量的底層程序開(kāi)發(fā)。圖1為其邏輯結構。

3 雷達PPI顯示器及其仿真方法
3．1 雷達PPI顯示器
雷達顯示器用來(lái)直觀(guān)顯示雷達所截獲的目標信息和情報。常見(jiàn)的雷達顯示器有：A型顯示器、PPI顯示器、B型顯示器和E型顯示器。其中，A型顯示器通常用在天線(xiàn)不掃描的測量雷達和數據收集雷達中；PPI顯示器在距離和方位角的極坐標下示意出目標的斜距和方位角；B型顯示器通常用于空對空場(chǎng)合，以直角坐標形式反映搜索或監視區域；E型顯示器用于地形跟隨雷達系統中，其橫坐標表示距離，而縱坐標表示俯仰角。
雷達顯示器顯示的一次信息是雷達的原始圖像，包括掃描線(xiàn)和目標回波，采用徑向圓掃描；顯示的二次信息是數據處理機對一次信息進(jìn)行數字處理后生成的，還包括目標的批號、航跡、速度、航向等。
這里針對使用廣泛且仿真難度較大的PPI顯示器進(jìn)行了研究，其他類(lèi)型顯示器均可在GL Studio平臺上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，它們之間的切換是通過(guò)定義一個(gè)GL Studio的GlsPush-Button或InputDevice及其回調函數操作主界面上的按鍵來(lái)完成的。
PPI顯示器的顯示畫(huà)面主要由掃描基線(xiàn)、方位基線(xiàn)、距離基線(xiàn)和目標點(diǎn)跡組成。在其他PPI仿真實(shí)現方法中，掃描線(xiàn)的實(shí)時(shí)繪制需采用顯示圖形重畫(huà)或“異或” 等方法擦除原來(lái)的掃描基線(xiàn)，這將造成畫(huà)面抖動(dòng)或畫(huà)面出現斑點(diǎn)等現象。而采用基于GL Studio的仿真實(shí)現距離基線(xiàn)、方位基線(xiàn)、掃描線(xiàn)及其余輝的顯示均可在圖形編輯界面根據雷達探測距離和預定顯示器的大小一次完成，而它們的平移、縮放、旋轉也可方便的在GL Studio中實(shí)現。設置雷達顯示器底色為黃綠色以增強真實(shí)感。