雷达显示接口板主要完成以下功能:
(1)根据雷达状态产生重复频率为l 250 Hz或535 Hz的各种波形驱动显示器进行扫描显示,这些波形主要包括扫描锯齿波、消隐方波、定时脉冲等。
(2)处理雷达仿真计算机送来的雷达回波,经D/A转换形成视频信号后输入到雷达显示器。
(3)产生距离刻度脉冲、测距脉冲、主瞄脉冲、预瞄脉冲等送人雷达显示器显示成各类标志。其中定时脉冲、扫描锯齿波、消隐方波、各类脉冲和雷达回波这些信号要在时序上严格一致。
(4)根据雷达状态驱动气压表、雷达信号检查表、天线俯仰指示表指示相应的位置。
以FPGA为中心的雷达显示接口板是系统设计的重点和难点之一,组成如图3所示。雷达仿真主机与FPGA之间定时通信,将主机模拟的雷达状态及地形目标传递给FPGA。FPGA根据雷达状态产生触发脉冲到扫描电路产生锯齿波,锯齿波加入到雷达显示器的偏转线圈从而产生扫描线。FPGA根据雷达状态控制天线同步信号电路产生不同速度的天线转动信号,天线转动信号加入到显示器的天线同步接收器中驱动显示器进行圆周扫描或方型扫描。在触发脉冲的触发下,FP-GA把从雷达仿真主机接收到的当前方位下的地物回波信号经D/A转换电路转换成雷达视频信号,再经放大后加入到雷达显示器的栅极,从而显示出地面目标回波图像。FPGA还负责产生雷达显示的其他信号,包括距离标志、瞄准标志、噪声、干扰等。此部分的设计要求实时性和同步性较高,雷达显示接口板的运行必须在时序上,特别是外部输入/输出工作时序上与真实雷达工作特性相一致,以实现与真实雷达显示器的数据交换。
3 系统软件设计
轰炸瞄准雷达训练系统软件运行于Windows 2000操作平台下,结构如图4所示。系统软件通过对采集到的操作员的操作、载机的飞行参数和雷达系统状态等信息进行处理,利用虚拟现实技术实时地模拟生成逼真的雷达画面。同时将雷达视频回波由雷达显示接口板传送给真实雷达显示器进行显示。
主要模块的功能如下:
(1)数据采集模块:主要用来采集雷达各个开关、旋钮的状态。
(2)通信模块:负责教控台与雷达模拟器、雷达模拟器与FPGA间交换数据。