一種實現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控的方法和裝置。方法主要包括：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器設(shè)計虛擬界面產(chǎn)生指令通過網(wǎng)絡(luò)傳給控制模塊控制雷達(dá)工作；數(shù)據(jù)采集模塊將雷達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)采集之后通過網(wǎng)絡(luò)回傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行顯示；裝置主要包括：無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊實現(xiàn)裝置與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的遠(yuǎn)程交互；信號控制模塊產(chǎn)生控制雷達(dá)的信號；數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)雷達(dá)回波的采集、AD轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)壓縮模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)最大限度壓縮，提高傳輸效率。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器作為顯示操作單元，遠(yuǎn)程操控雷達(dá)，同時接收回傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像顯示并將目標(biāo)數(shù)據(jù)存儲形成數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明可以替代常規(guī)雷達(dá)的顯控設(shè)備，大大減少雷達(dá)成本及體積，改變了常規(guī)雷達(dá)的使用模式，在實際應(yīng)用中具有重要價值。
【專利說明】
一種實現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控的方法和裝置
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控技術(shù)領(lǐng)域，通過裝置和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實現(xiàn)對雷達(dá)的控制和顯示，替代雷達(dá)的顯控設(shè)備，實現(xiàn)雷達(dá)的遠(yuǎn)程顯控。
二、【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)以全天候全時段工作，具有一定穿透能力的優(yōu)點，在民用和軍事上廣泛應(yīng)用，被譽(yù)為“眼睛”。但是常規(guī)雷達(dá)的各種設(shè)備如天線、發(fā)射接收模塊和顯控設(shè)備等都是一體的，無法將某一部分單獨出來，這就限制了雷達(dá)操控范圍，使用者只能在顯控端對雷達(dá)進(jìn)行操作使用，其他人無法對雷達(dá)進(jìn)行遠(yuǎn)程的操控，也無法將雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析。
[0003]近幾年來現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable GateArray，F(xiàn)PGA)的高速發(fā)展，其高時鐘頻率、低延時以及強(qiáng)大的并行處理能力，在信號處理領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景，以其為主的信號控制模塊充分利用了其優(yōu)點，設(shè)計硬件電路實現(xiàn)控制信號的產(chǎn)生，并通過其并行能力設(shè)計壓縮算法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的最大限度的實時壓縮。對于數(shù)據(jù)采集模塊，高采樣位數(shù)和采樣速率模數(shù)轉(zhuǎn)換(Analog-to-Digital，AD)芯片的發(fā)展，使信號采集和AD轉(zhuǎn)換變得更加快速精確，更加接近原始信號。無線民用網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，尤其是3G、4G的技術(shù)不斷完善發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)通信更加暢通，網(wǎng)絡(luò)傳輸更加快速，裝置與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的交互實時性更強(qiáng)。
[0004]網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上設(shè)計一個原始雷達(dá)顯控設(shè)備具體按鍵虛擬化的操控界面，通過這個界面，用戶可以對雷達(dá)進(jìn)行相應(yīng)的操作，且和實際顯控設(shè)備上的操作過程一致。然后網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過接收機(jī)頂盒裝置回傳的目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像顯示，通過與衛(wèi)星地圖的結(jié)合對比，大大提高了目標(biāo)的識別速度和準(zhǔn)確度，衛(wèi)星地圖的不斷更新發(fā)展，對于目標(biāo)的標(biāo)定更加準(zhǔn)確具體，為雷達(dá)回波的目標(biāo)識別也提供了準(zhǔn)確的對比信息。將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，可形成針對雷達(dá)目標(biāo)的信息數(shù)據(jù)庫，用戶可以通過該數(shù)據(jù)庫獲取雷達(dá)附近目標(biāo)信息。
[0005]通過裝置和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，可以代替原始雷達(dá)顯控設(shè)備，實現(xiàn)對雷達(dá)的遠(yuǎn)程操控，并且通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，可以對目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的處理，達(dá)到各種想要的目的效果。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是設(shè)計一種實現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控的方法和裝置，通過接收網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實體按鍵虛擬化產(chǎn)生的控制信號遠(yuǎn)程操控雷達(dá)，并采集雷達(dá)目標(biāo)信號，將數(shù)據(jù)回傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
[0007]本發(fā)明提供一種實現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控的方法，其中包括:
[0008](I)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器設(shè)計虛擬按鍵界面產(chǎn)生相應(yīng)指令通過網(wǎng)絡(luò)傳給控制模塊產(chǎn)生控制信號，從而控制雷達(dá)工作；
[0009](2)數(shù)據(jù)采集模塊將雷達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)采集之后通過網(wǎng)絡(luò)回傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行雷達(dá)圖像顯示；
[0010]本發(fā)明提供一種實現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控的裝置，其中包括:
[0011](I)無線網(wǎng)絡(luò)模塊利用民用通信網(wǎng)絡(luò)即3G或4G網(wǎng)絡(luò)，為信號控制模塊發(fā)送信號控制指令，使其產(chǎn)生相應(yīng)雷達(dá)控制信號；
[0012](2)信號控制模塊通過FPGA設(shè)計硬件電路產(chǎn)生控制雷達(dá)工作所需的各路信號，使雷達(dá)能正常工作；
[0013](3)數(shù)據(jù)采集模塊通過AD芯片完成對雷達(dá)接收的目標(biāo)信息的采集轉(zhuǎn)換，將模擬信號數(shù)字化；
[0014](4)數(shù)據(jù)壓縮模塊利用FPGA并行處理、高時鐘頻率、低延時等優(yōu)點對(2)中采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時最大限度的壓縮；
[0015](5)無線網(wǎng)絡(luò)模塊利用民用通信網(wǎng)絡(luò)即3G或4G網(wǎng)絡(luò)，接收(3)中進(jìn)行壓縮處理后的數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對其進(jìn)行后續(xù)處理。
[0016]本發(fā)明在現(xiàn)有雷達(dá)基礎(chǔ)上，設(shè)計實現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控的方法和裝置，替換常規(guī)雷達(dá)的顯控設(shè)備，通過與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的交互，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)端遠(yuǎn)程操控雷達(dá)，同時將獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合入網(wǎng)存儲形成目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫，以便其他人能隨時獲取雷達(dá)周邊環(huán)境目標(biāo)信息。本發(fā)明大大減小了雷達(dá)的體積與成本，方便了用戶的使用，在民用和軍事上都具有非常大的意義與價值。
四、【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器借助裝置實現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控的流程圖。
[0018]圖2為本發(fā)明裝置內(nèi)部各模塊示意圖。
[0019]五、具體實施方法
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整地描述。由于對實施例的闡述是具體的，不能涵蓋本發(fā)明的所有實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)新性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]圖1為本發(fā)明所述基于裝置實現(xiàn)雷達(dá)遠(yuǎn)程顯控流程圖。一方面本裝置通過FPGA設(shè)計硬件電路產(chǎn)生控制雷達(dá)工作的各路信號，計算機(jī)設(shè)計虛擬按鍵操控界面，通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制FPGA產(chǎn)生相應(yīng)信號，從而實現(xiàn)對雷達(dá)的遠(yuǎn)程控制；另一方面，雷達(dá)接收的目標(biāo)回波信號通過AD芯片進(jìn)行采集，并通過FPGA進(jìn)行實時壓縮，同樣通過無線網(wǎng)絡(luò)回傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過顯示界面完成雷達(dá)圖像的顯示。為了保證雷達(dá)操控與顯示的實時性，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與雷達(dá)機(jī)頂盒之間的交互應(yīng)該保持同步，特別是數(shù)據(jù)的回傳，需要進(jìn)行高壓縮比的數(shù)據(jù)壓縮，提高傳輸速度。對于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器所獲得的目標(biāo)數(shù)據(jù)，除了能實時對其進(jìn)行顯示，還可以對其進(jìn)行存儲，建立一個目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫，為以后用戶調(diào)取雷達(dá)周邊環(huán)境信息提供依據(jù)。
[0022]圖2為本發(fā)明所述裝置內(nèi)部各模塊圖。本實施例中，以導(dǎo)航雷達(dá)JMA2254為對象進(jìn)行裝置設(shè)計。由圖2可知，首先無線網(wǎng)絡(luò)模塊通過民用通信網(wǎng)絡(luò)3G或4G接收網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的操控指令，然后將該操控指令傳給信號控制模塊，使其產(chǎn)生相應(yīng)的雷達(dá)控制信號，其中包括:增益信號，用以控制天線接收目標(biāo)回波的功率大小，防止回波功率過大而燒毀天線;調(diào)諧信號，用來改變速調(diào)管的工作電壓，從而改變速調(diào)管的振蕩頻率，使振蕩頻率與發(fā)射頻率的差符合接收機(jī)中放的工作頻率，達(dá)到最大的輸出信號;近程增益控制信號，用來防止近程雜波干擾所引起的中頻放大器過載;脈寬信號，用以調(diào)節(jié)發(fā)射信號的脈寬，改變量程以及探測精度。然后雷達(dá)天線接收到的目標(biāo)回波信號通過數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行采集，再通過數(shù)據(jù)壓縮模塊對采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時高壓縮率的壓縮，最后再經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)模塊回傳給計算機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理。其中目標(biāo)回波信號中主要包含視頻信號以及同步信號，視頻信號即目標(biāo)回波信號，是采樣的主要信號，并且是模擬信號；同步信號中主要有船首信號，也叫零方位信號，其主要作用就是每過一個掃描周期即2s產(chǎn)生一個脈沖，表示新的一幀掃描的開始，其他信號重新開始計數(shù)，相當(dāng)于起始信號;方位脈沖信號，用來計算雷達(dá)天線轉(zhuǎn)過的角度，通過方位脈沖的數(shù)字化量度，確定雷達(dá)天線所指方向，即將360°平均分為2048個方位，通過方位脈沖的計數(shù)X來確定雷達(dá)天線所指方向，即為X/2048*360° ;觸發(fā)脈沖是用來同步視頻信號，確定回波的起始，控制每次采樣的開始，即一個觸發(fā)脈沖信號對應(yīng)一個視頻回波信號。機(jī)頂盒裝置中還設(shè)置了一個電源，用來為機(jī)頂盒以及雷達(dá)供電。
[0023]本發(fā)明中涉及的裝置在實際應(yīng)用中一方面大大減小了雷達(dá)的體積與成本，使雷達(dá)的用途更加廣泛；另一方面，由于可通過網(wǎng)絡(luò)端遠(yuǎn)程操控雷達(dá)，故對于大量的監(jiān)視、探測雷達(dá)無需一人一雷達(dá)進(jìn)行配置，只需少量的人員通過計算機(jī)遠(yuǎn)程操控即可，大大減少了人力物力。
【主權(quán)項】
1.一種實現(xiàn)遠(yuǎn)程顯控雷達(dá)的方法，其特征在于利用民用通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制指令以及接收目標(biāo)數(shù)據(jù)，具體為: (1)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器設(shè)計虛擬按鍵界面產(chǎn)生相應(yīng)指令通過網(wǎng)絡(luò)傳給控制模塊產(chǎn)生控制信號，從而實現(xiàn)控制雷達(dá)工作； (2)數(shù)據(jù)采集模塊將雷達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)采集之后通過網(wǎng)絡(luò)回傳給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行雷達(dá)圖像顯不O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，虛擬按鍵界面產(chǎn)生的控制指令與實際雷達(dá)控制面板的類型一致，控制模塊產(chǎn)生的相應(yīng)控制信號為電平信號且與實際雷達(dá)工作的信號一 Sc ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)采集模塊接收的目標(biāo)數(shù)據(jù)是中頻放大之后的模擬信號，將數(shù)據(jù)實時進(jìn)行壓縮處理之后回傳給服務(wù)器，使之圖像顯示與實際雷達(dá)保持同步。4.一種實現(xiàn)遠(yuǎn)程顯控雷達(dá)的裝置，其特征在于利用裝置內(nèi)的各模塊協(xié)調(diào)工作，完成雷達(dá)控制信號的產(chǎn)生以及雷達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)的采集等工作，具體為: (1)無線網(wǎng)絡(luò)模塊利用民用通信網(wǎng)絡(luò)即3G或4G網(wǎng)絡(luò)，為信號控制模塊發(fā)送信號控制指令，使其產(chǎn)生相應(yīng)雷達(dá)控制信號； (2)信號控制模塊通過現(xiàn)場可編程門陣列(FieldProgrammable Gate Array，F(xiàn)PGA)設(shè)計硬件電路產(chǎn)生控制雷達(dá)工作所需的各路信號，使雷達(dá)能正常工作； (3)數(shù)據(jù)采集模塊通過模數(shù)轉(zhuǎn)換(Analog-to-Digital，AD)芯片完成對雷達(dá)接收的目標(biāo)信息的采集轉(zhuǎn)換，將模擬信號數(shù)字化； (4)數(shù)據(jù)壓縮模塊利用FPGA并行處理、高時鐘頻率、低延時等優(yōu)點對(2)中采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時最大限度的壓縮； (5)無線網(wǎng)絡(luò)模塊利用民用通信網(wǎng)絡(luò)即3G或4G網(wǎng)絡(luò)，接收(3)中進(jìn)行壓縮處理后的數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器對其進(jìn)行后續(xù)處理。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于:利用裝置和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器代替了雷達(dá)顯控設(shè)備，大大減小了雷達(dá)的體積與成本。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于:通過模塊實現(xiàn)某一具體功能，各模塊互相協(xié)調(diào)工作，若需再添加其他功能，只需加入相應(yīng)功能模塊即可。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于:對相應(yīng)功能芯片進(jìn)行不斷更新，就可使裝置的工作性能不斷提高。
【文檔編號】G05B19/042GK106066612SQ201610340103
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月16日 公開號201610340103.1, CN 106066612 A, CN 106066612A, CN 201610340103, CN-A-106066612, CN106066612 A, CN106066612A, CN201610340103, CN201610340103.1
【發(fā)明人】唐小明, 宋洪良, 張濤, 陶英健, 邵保國
【申請人】煙臺三航雷達(dá)服務(wù)技術(shù)研究所有限公司