第 4 章 雷达终端显示器和录取设备.ppt

图 4.44 全自动录取设备方框图 自动录取设备的优点是录取的容量大, 速度快, 精度也比较高, 因此适合于自动化防空系统和航空管制系统的要求。 在一般的两坐标雷达上, 配上自动录取设备, 可以在天线扫描一周时录取30批左右的目标, 录取的精度和分辨力能做到不低于雷达本身的技术指标, 例如距离精度可达到100m左右, 方位精度可达到0.1°或更高。对于现代化的航空管制雷达中的自动录取设备, 天线环扫一周内可录取高达400批目标的坐标数据。 在目前的雷达中, 往往同时有半自动录取和自动录取设备。 在人工能够正常工作的情况下, 一般先由人工录取目标头两个点的坐标, 当计算机对这个目标实现跟踪以后, 给录取显示器画面一个跟踪标志, 以便了解设备工作是否正常, 给予必要的干预, 它的主要注意力可以转向显示器画面的其它部分, 去发现新的目标, 录取新目标头两个点的坐标。这样既发挥了人工的作用, 又利用机器弥补了人工录取的某些不足。 如果许多目标同时出现, 人工来不及录取的时候, 设备可转入全自动工作状态, 操纵员这时候的主要任务是监视显示器的画面, 了解计算机的自动跟踪情况, 并且在必要的时候实施人工干预。 这样的录取设备, 一般还可以用人工辅助, 对少批数的目标实施引导。 4.5.2 目标距离数据的录取 1.单目标距离编码器 将时间的长短转换成二进制数码的基本方法是用计数器, 由目标迟后于发射脉冲的迟延时间tR来决定计数时间的长短, 使计数器中所计的数码正比于tR, 读出计数器中的数, 就可以得到目标的距离数据。图4.45就是根据这一方法所组成的单个目标的距离编码器。雷达发射信号时, 启动脉冲使触发器置“1”, 来自计数脉冲产生器的计数脉冲经“与”门进入距离计数器, 计数开始。经时延tR, 目标回波脉冲到达时, 触发器置“0”, “与”门封闭, 计数器停止计数并保留所计数码。在需要读取目标距离数码时, 将读数控制信号加到控制门而读出距离数据。 图 4.45 单目标距离编码器 (a) 组成框图; (b) 各点波形 若计数脉冲频率为f, 距离取样间隔τR=1/f, 由读出的距离数码N, 可确定目标时延tR和目标的距离R: (4.5.1) (4.5.2) 式中，c是光速；采用近似等号，是因为启动脉冲和回波脉冲不一定与计数脉冲重合, 见图4.45中的Δt1和Δt2。 2. 多个目标距离编码器 图 4.46 多个目标距离编码器 3. 影响距离录取精度的因素 影响距离录取精度的因素有三项: 编码器启动脉冲与计数脉冲不重合的误差Δt1; 计数脉冲频率不稳定; 距离量化误差Δt2 。 将计数脉冲用同步分频的方法形成发射机触发脉冲和编码器启动脉冲, 可以消除误差Δt1。晶体振荡器的频率稳定度可达10-6~10-7, 采用它，可以有效地减小计数脉冲不稳定误差。提高计数器时钟频率f可以减小距离量化误差。 在实际应用中, 通常取距离量化单元τR等于或略小于雷达的脉冲宽度τ。此外, 还可以采用电子游标法和内插法来提高距离测量和距离录取的精度。 4.5.3 目标角坐标数据录取 1. 方位中心的估计方法 1) 等信号法 图4.47示出等信号法方位中心估计的示意图。 在某些自动检测器中, 检测器在检测过程中一般要发出三个信号, 即回波串的“起始”, 回波串的“终止”和“发现目标”三个判决信号。 前二个信号反应了目标方位的边际, 可用来估计目标方位。 设目标“起始”时的方位为θ1, 目标“终止”时读出的方位为θ2, 则目标的方位中心估计值θ0为 (4.5.3) 在实际应用中, 阶梯检测器、滑窗检测器、程序检测器等都可以采用这种方法来估计方位中心。 图 4.47 等信号法方位中心估计示意图 图 4.48 加权法估计方位原理图 2) 加权法 加权法估计方位的原理示于图448中。 量化信息经过距离选通后进入移位寄存器。 移位寄存器的移位时钟周期等于雷达的重复周期。 雷达发射一个脉冲, 移位寄存器就移位一次。这样，移位寄存器中寄存的是同一距离量化间隔中不同重复周期的信息。对移位寄存器的输出进行加权求和, 将左半部加权和加“正”号, 右半部加权和加“负”号, 然后由相加检零电路检测。当相加结果为零时, 便输出一个方位读数脉冲送到录取装置, 读出所录取的方位信息。 图4.34 用矢量逼近一条曲线 在图形显示时,通常由计算机给出具体的矢量指令, 若干具体的矢量指令的集合便是某种图形的显示程序。由于矢量的起点通常由专门的位置指令确定, 见图4.26, 因此矢量