基于CAN總線的雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　雷達(dá)天線軸角轉(zhuǎn)換使用了兩個(gè)雙精度軸角轉(zhuǎn)換模塊，分別完成對(duì)雷達(dá)天線方位角、高地角的數(shù)據(jù)提取。當(dāng)雷達(dá)天線受控制系統(tǒng)控制時(shí)，該模塊構(gòu)成雷達(dá)控制閉環(huán)的反饋支路。

　　人機(jī)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(duì)控制系統(tǒng)的裝定與操作，當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換或出現(xiàn)通信、操作錯(cuò)誤時(shí)，人機(jī)接口將發(fā)出提示或報(bào)警。

4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要針對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換流程及數(shù)據(jù)通信與處理流程三個(gè)部分進(jìn)行。

4.1系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)計(jì)

　　狀態(tài)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)控制系統(tǒng)工作的各狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)硬件進(jìn)行相應(yīng)的操作。該系統(tǒng)主要設(shè)置了3個(gè)主要狀態(tài)：?jiǎn)螜C(jī)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(dá)工作于單機(jī)工作狀態(tài)，網(wǎng)內(nèi)雷達(dá)各自獨(dú)立工作，相互關(guān)系對(duì)等。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)建立后，網(wǎng)內(nèi)的雷達(dá)將具有不同的優(yōu)先級(jí)。其中，提供目標(biāo)與雷達(dá)信息的雷達(dá)具有最高的優(yōu)先級(jí)，工作于主動(dòng)工作狀態(tài)，網(wǎng)內(nèi)的其他雷達(dá)則工作于被動(dòng)工作狀態(tài)。主動(dòng)狀態(tài)下的雷達(dá)負(fù)責(zé)組織整個(gè)雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)，由它向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送目標(biāo)的各種參數(shù)及雷達(dá)狀態(tài)信息，被動(dòng)雷達(dá)從網(wǎng)絡(luò)獲取目標(biāo)及雷達(dá)信息，并據(jù)此控制雷達(dá)工作，直至主動(dòng)狀態(tài)雷達(dá)撤除網(wǎng)絡(luò)或操作手強(qiáng)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(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程設(shè)計(jì)

　　轉(zhuǎn)換流程設(shè)計(jì)則主要指系統(tǒng)依據(jù)目標(biāo)的特征、性質(zhì)，操作手的命令和網(wǎng)內(nèi)其他雷達(dá)發(fā)來的指令，自動(dòng)或被動(dòng)地在各個(gè)狀態(tài)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的流程設(shè)計(jì)。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(jī)工作狀態(tài)是系統(tǒng)的缺省狀態(tài)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)組織后，雷達(dá)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(jù)目標(biāo)的不同特性，網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的指令及操作手的指令，雷達(dá)能夠在主動(dòng)狀態(tài)與被動(dòng)狀態(tài)間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，并保證網(wǎng)絡(luò)中始終保證由一臺(tái)主動(dòng)雷達(dá)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(shè)計(jì)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(dá)啟動(dòng)并控制著整個(gè)通信過程。主動(dòng)狀態(tài)的雷達(dá)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送目標(biāo)

圖5數(shù)據(jù)通信與處理流程

　　及雷達(dá)狀態(tài)數(shù)據(jù)，被動(dòng)狀態(tài)雷達(dá)收到數(shù)據(jù)后，經(jīng)過預(yù)處理向主動(dòng)雷達(dá)發(fā)出應(yīng)答信號(hào)。如果被動(dòng)狀態(tài)的雷達(dá)收到的數(shù)據(jù)由于干擾等原因存在錯(cuò)誤，同時(shí)在應(yīng)答信號(hào)中要求主動(dòng)雷達(dá)重新發(fā)送。當(dāng)通信錯(cuò)誤過多時(shí)，被動(dòng)雷達(dá)將通過人機(jī)模塊報(bào)告錯(cuò)誤，請(qǐng)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(yàn)結(jié)論

　　我們使用三臺(tái)經(jīng)過雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)改造雷達(dá)，進(jìn)行了雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)測(cè)控實(shí)驗(yàn)。從目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，經(jīng)過改造的雷達(dá)能夠較好地實(shí)現(xiàn)與其他雷達(dá)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(dòng)雷達(dá)跟蹤特定目標(biāo)時(shí)，被動(dòng)雷達(dá)能夠進(jìn)行較為精確的聯(lián)合定位與跟蹤，基本達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。

　　該課題創(chuàng)新地基于CAN總線構(gòu)建了雷達(dá)局域測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)間目標(biāo)，狀態(tài)等相關(guān)信息的共享，及網(wǎng)絡(luò)中雷達(dá)的協(xié)同工作，提高了雷達(dá)的效能，填補(bǔ)了該方向上的空白。