雷达原理 第4章 雷达终端显示器和录取设备

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1、第4章雷达终端显示器和录取设备4.1雷达终端显示器4.2距离显示器4.3平面位置显示器4.4计算机图形显示4.5雷达数据录取4.6综合显示4.7光栅扫描雷达显示4.1雷达终端显示器4.1.1显示器的主要类型雷达终端显示器根据完成的任务可分为:距离显示器、平面显示器、高度显示器、情况显示器和综合显示器、光栅扫描显示器等。1.距离显示器常用的距离显示器有三种基本类型。其画面如图4.1所示,其中(a)为A型显示器,(b)为J型显示器,(c)为A/R型显示器。距离显示器显示目标的斜距坐标,它是一度空间显示器,用光点在荧光屏上偏转

2、的振幅来表示目标回波的大小,所以又称为偏转调制显示器。A型显示器为直线扫掠,扫掠线起点与发射脉冲同步,扫掠线长度与雷达距离量程相对应,主波与回波之间的扫掠线长代表目标的斜距。J型显示器是圆周扫掠,它与A型显示器相似,所不同的是把扫掠线从直线变为圆周。目标的斜距取决于主波与回波之间在顺时针方向扫掠线的弧长。A/R型显示器有两条扫掠线。上面一条扫掠线和A型显示器相同,下面一条是上面扫掠线中一小段的扩展,扩展其中有回波的一小段可以提高测距精度,它是从A型显示器演变而来的。图4.1三种距离显示器的画面(a)A型显示器;(b)J型

3、显示器;(c)A/R显示器2.平面显示器平面显示器显示雷达目标的斜距和方位两个坐标,是二维显示器。它用平面上的亮点位置来表示目标的坐标,属亮度调制显示器。平面显示器是使用最广泛的雷达显示器,因为它能够提供平面范围的目标分布情况,这种分布情况与通用的平面地图是一致的。显示器的图像如图4.2所示。方位角以正北为基准(零方位角),顺时针方向计量;距离则沿半径计量;圆心是雷达站(零距离)。图的中心部分大片目标是近区的杂波所形成的,较远的小亮弧则是动目标,大的是固定目标。图4.2平面显示器的图像平面显示器既可以用极坐标显示距离和方

4、位,也可以用直角坐标来显示距离和方位,若为后者，则其画面如图4.4所示,称为B式显示器,它以横坐标表示方位,纵坐标表示距离。通常方位角不是取整个360°,而是取其中的某一段,即雷达所监视的一个较小的范围。如果距离也不取全程,而是某一段,这时的B式就叫做微B显示器。在观察某一波门范围以内的情况时可以用微B显。图4.3偏心PPI显示器图4.4B式显示器的图像3.高度显示器这种显示器用在测高雷达和地形跟随雷达系统中,统称为E式显示器,如图4.5所示,横坐标表示距离,纵坐标表示仰角或高度,表示高度者又称为RHI显示器。在测高雷达

5、中主要用RHI显示器。但在精密跟踪雷达中常采用E式,并配合B显使用。图4.5高度显示器的两种型式4.情况显示器和综合显示器随着防空系统和航空管制系统要求的提高及数字技术在雷达中的广泛应用,出现了由计算机和微处理机控制的情况显示器和综合显示器。情况显示器和综合显示器是安装在作战指挥室和空中导航管制中心的自主式显示装置,它在数字式平面位置显示器上提供一幅空中态势的综合图像,并可在综合图像之上叠加雷达图像。图4.6示出综合显示器的画面,其中雷达图像为一次信息,综合图像为二次显示信息,包括表格数据、特征符号和地图背景,例如河流、跑

6、道、桥梁及建筑物等。图4.6综合显示器画面示意5.光栅扫描雷达显示器近年来随着电视扫描技术和数字技术的发展,出现了多功能的光栅扫描雷达显示器。数字式的光栅扫描雷达显示器与雷达中心计算机和显示处理专用计算机构成一体,具有高亮度、高分辨率、多功能、多显示格式和实时显示等突出优点,既能显示目标回波的二次信息,也能显示各种二次信息以及背景地图。由于采用了数字式扫描变换技术,通过对图像存贮器(RAM)的控制,可以实现多种显示格式画面,最多可达20多种画面,包括正常PPI型、偏心PPI型、B型、E型等。图4.7示出典型的机载雷达光栅扫

7、描显示器对地扫描状态的显示画面。图4.7典型的机载雷达对地扫描状态显示画面4.1.2对显示器的主要要求雷达对显示器的要求是由雷达的战术和技术参数决定的,通常有以下几点:1)显示器的类型选择显示器类型的选择主要根据显示器的任务和显示的内容,例如显示目标斜距采用A型、J型或A/R型;显示距离和方位采用P型;在指挥部和航空管制中心则选用情况显示器和综合显示器。2)显示的坐标数量、种类和量程这些参数主要根据雷达的用途和战术指标来确定。3)对目标坐标的分辨力这是指显示器画面上两个相邻目标的分辨能力。光点的直径和形状将直接影响对目

8、标的分辨力,性能良好的示波管的光点直径一般为0.3~0.5mm。此外,分辨力还与目标距离远近天线波束的半功率宽度和雷达发射脉冲宽度等参数有关。4)显示器的对比度对比度是图像亮度和背景亮度的相对比值,以百分数表示为对比度的大小直接影响目标的发现和图像的显示质量,一般要求在200%以上。5