基于GL Studio的雷達(dá)顯示器仿真
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3．2 掃描線余輝及旋轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)
掃描線余輝是指雷達(dá)熒光屏上的熒光質(zhì)的發(fā)光在電子束停止轟擊后仍能持續(xù)一定時(shí)間才消失的現(xiàn)象。一般將電子束停止轟擊后熒光亮度由最大值下降到其2％~5％所需的時(shí)間定義為余輝時(shí)間。由于余輝特性是隨時(shí)間非線性變化的(指數(shù)或?qū)?shù)曲線1，這里采用熒光亮度的一次指數(shù)衰減模型：
I=I0exp(-t／k) (1)
式中，I為余輝亮度，I0為涂層亮度，k為時(shí)間衰減常數(shù)，t為衰減時(shí)間。
對(duì)于每種熒光質(zhì)，I0和k都是常數(shù)，I0越大，熒光衰減曲線越平坦，k越大則衰減時(shí)間t越長。
假設(shè)某型雷達(dá)余輝時(shí)間2 s，雷達(dá)天線轉(zhuǎn)速R(deg/s)，軟件實(shí)現(xiàn)直接采用RGB值表示余輝亮度，則亮度由最大值255衰減到5需要2 s．2 s中天線轉(zhuǎn)過的角度可計(jì)算：
A=Rt(deg) (2)
式中，A位余輝扇形的角度。
在GL Studio中畫出一個(gè)A°的扇形，逐個(gè)設(shè)置其n個(gè)頂點(diǎn)顏色的RGBA值，利用GL Studio中的顏色融合技術(shù)，得到仿真掃描線的掃描余輝。其中第i個(gè)頂點(diǎn)(圓點(diǎn)除外)的Al-pha值A(chǔ)l為：
Al=255exp(-i/k) (3)
式中，k=n／ln(255／5)
設(shè)置頂點(diǎn)透明度隨逆時(shí)針方向(正掃)和順時(shí)針方向(回掃)逐漸增大，可直觀看到模擬出的掃描線余輝效果。
GL Studio內(nèi)置有一個(gè)以程序運(yùn)行時(shí)間為參數(shù)的虛函數(shù)，將控制掃描線轉(zhuǎn)動(dòng)的代碼放入該函數(shù)中，掃描線轉(zhuǎn)動(dòng)角度為程序運(yùn)行時(shí)間的函數(shù)，這樣便可實(shí)現(xiàn)掃描基線的動(dòng)態(tài)掃描。以某一扇區(qū)內(nèi)正掃為例：
／／正掃描和逆掃描的掃描線顯示切換控制
scanLine一>Visibility(bool b)；
／／掃描基線實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)控制
scanLine一>DynamicRotate(angle，Z_AXIS)；
這樣既減少實(shí)時(shí)計(jì)算掃描線外端點(diǎn)坐標(biāo)的工作量，又消除了畫面抖動(dòng)或斑點(diǎn)產(chǎn)生，如圖2所示。
3．3 偏心PPI顯示器
在前視雷達(dá)中，雷達(dá)限制在某一扇區(qū)內(nèi)掃描，以使在給定方向上達(dá)到最大限度的擴(kuò)展掃描，這時(shí)需將PPI顯示器的中心偏離陰極射線管的中心。再采用GL Studio實(shí)現(xiàn)的常規(guī)PPI顯示器仿真畫面，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊確定偏心PPI顯示器中心點(diǎn)，調(diào)用鼠標(biāo)事件回調(diào)函數(shù)實(shí)現(xiàn)定位、縮放等功能，從而達(dá)到對(duì)某一假定方位扇形的擴(kuò)展掃描，同時(shí)可通過將minorDi-visions顯示屬性設(shè)置為真，得到更精確的目標(biāo)方位角和距離。在PPI偏心顯示時(shí)需對(duì)顯示器的刻度位置做相應(yīng)調(diào)整，以便得到目標(biāo)更準(zhǔn)確的方位角和距離(圖2b)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/191931.htm
3．4 目標(biāo)回波模擬顯示
利用顏色設(shè)置函數(shù)實(shí)時(shí)改變目標(biāo)顏色的RGBA值來顯示目標(biāo)回波。圖3為目標(biāo)點(diǎn)跡顯示原理流程。
設(shè)定目標(biāo)在x．y方向的運(yùn)動(dòng)方程分別為一同定時(shí)變函數(shù)以簡化問題。實(shí)際目標(biāo)位置由飛行模塊實(shí)時(shí)傳遞的飛行參數(shù)確定，最終顯示效果為：當(dāng)目標(biāo)首次處于雷達(dá)波束范圍內(nèi)時(shí)，目標(biāo)回波以最亮的形式顯示，隨著雷達(dá)天線的轉(zhuǎn)動(dòng)，目標(biāo)不在雷達(dá)波束范圍后，由于余輝效應(yīng)，目標(biāo)回波逐漸變暗變淡；若目標(biāo)再次被雷達(dá)搜索到，目標(biāo)再次被點(diǎn)亮。如果由于目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，其超出雷達(dá)的探測(cè)距離，目標(biāo)回波就不能顯示。目標(biāo)點(diǎn)跡顯示效果如圖4a，b所示。
評(píng)論