基于CAN總線的雷達網(wǎng)絡測控系統(tǒng)設計

　　雷達天線軸角轉(zhuǎn)換使用了兩個雙精度軸角轉(zhuǎn)換模塊，分別完成對雷達天線方位角、高地角的數(shù)據(jù)提取。當雷達天線受控制系統(tǒng)控制時，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(tǒng)交互的接口，來自控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息通過交互模塊顯示，操作手通過交互接口完成對控制系統(tǒng)的裝定與操作，當狀態(tài)轉(zhuǎn)換或出現(xiàn)通信、操作錯誤時，人機接口將發(fā)出提示或報警。

4系統(tǒng)軟件設計

　　系統(tǒng)的軟件設計主要針對系統(tǒng)狀態(tài)設計、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換流程及數(shù)據(jù)通信與處理流程三個部分進行。

4.1系統(tǒng)狀態(tài)設計

　　狀態(tài)設計主要是針對控制系統(tǒng)工作的各狀態(tài)，對系統(tǒng)硬件進行相應的操作。該系統(tǒng)主要設置了3個主要狀態(tài)：單機工作狀態(tài)，主動工作狀態(tài)，被動工作狀態(tài)。

　　在網(wǎng)絡尚未組織時，各雷達工作于單機工作狀態(tài)，網(wǎng)內(nèi)雷達各自獨立工作，相互關系對等。當網(wǎng)絡建立后，網(wǎng)內(nèi)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，工作于主動工作狀態(tài)，網(wǎng)內(nèi)的其他雷達則工作于被動工作狀態(tài)。主動狀態(tài)下的雷達負責組織整個雷達網(wǎng)絡，由它向網(wǎng)絡發(fā)送目標的各種參數(shù)及雷達狀態(tài)信息，被動雷達從網(wǎng)絡獲取目標及雷達信息，并據(jù)此控制雷達工作，直至主動狀態(tài)雷達撤除網(wǎng)絡或操作手強制退出。這種主從工作方式保證了網(wǎng)絡的高可靠工作。

4.2系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程設計

　　轉(zhuǎn)換流程設計則主要指系統(tǒng)依據(jù)目標的特征、性質(zhì)，操作手的命令和網(wǎng)內(nèi)其他雷達發(fā)來的指令，自動或被動地在各個狀態(tài)間進行轉(zhuǎn)換的流程設計。圖4顯示了系統(tǒng)軟件狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程。從圖中可以看出，單機工作狀態(tài)是系統(tǒng)的缺省狀態(tài)，當網(wǎng)絡組織后，雷達將進入主動狀態(tài)或被動狀態(tài)工作。主動狀態(tài)或被動狀態(tài)是動態(tài)的，依據(jù)目標的不同特性，網(wǎng)絡發(fā)來的指令及操作手的指令，雷達能夠在主動狀態(tài)與被動狀態(tài)間進行相互轉(zhuǎn)換，并保證網(wǎng)絡中始終保證由一臺主動雷達組織。

圖4系統(tǒng)軟件狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程

4.3數(shù)據(jù)通信與處理流程

　　數(shù)據(jù)通信與處理流程也是系統(tǒng)軟件設計的一個重要部分，圖5給出了這一流程框圖。從圖中可以看出，主動狀態(tài)雷達啟動并控制著整個通信過程。主動狀態(tài)的雷達向網(wǎng)絡發(fā)送目標

圖5數(shù)據(jù)通信與處理流程

　　及雷達狀態(tài)數(shù)據(jù)，被動狀態(tài)雷達收到數(shù)據(jù)后，經(jīng)過預處理向主動雷達發(fā)出應答信號。如果被動狀態(tài)的雷達收到的數(shù)據(jù)由于干擾等原因存在錯誤，同時在應答信號中要求主動雷達重新發(fā)送。當通信錯誤過多時，被動雷達將通過人機模塊報告錯誤，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)過雷達網(wǎng)絡測控系統(tǒng)改造雷達，進行了雷達網(wǎng)絡測控實驗。從目前的實驗結果看，經(jīng)過改造的雷達能夠較好地實現(xiàn)與其他雷達的通信與數(shù)據(jù)交換，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的狀態(tài)切換。主動雷達跟蹤特定目標時，被動雷達能夠進行較為精確的聯(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總線構建了雷達局域測控網(wǎng)絡，實現(xiàn)了雷達間目標，狀態(tài)等相關信息的共享，及網(wǎng)絡中雷達的協(xié)同工作，提高了雷達的效能，填補了該方向上的空白。