蘇愛(ài)東，高維珉

（空軍大連通信士官學(xué)校，遼寧 大連116600）

1 引 言

雷達(dá)是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)不可或缺的電子對(duì)抗設(shè)備，不斷研制、更新雷達(dá)設(shè)備是提高武器裝備現(xiàn)代化水平的必然要求。雷達(dá)模擬系統(tǒng)根據(jù)雷達(dá)的工作原理，可以產(chǎn)生高仿真度的雷達(dá)信號(hào)數(shù)據(jù)，在選定的工作方式下，能仿真雷達(dá)的主要功能、再現(xiàn)雷達(dá)的工作環(huán)境。雷達(dá)模擬系統(tǒng)可以作為雷達(dá)功能、性能的驗(yàn)證平臺(tái)，不受場(chǎng)地、天氣、時(shí)間的限制，縮短了研發(fā)過(guò)程、節(jié)約了研制經(jīng)費(fèi)，并可為雷達(dá)操作人員提供設(shè)施，降低了保障經(jīng)費(fèi)。而近年來(lái)，隨著雷達(dá)對(duì)目標(biāo)檢測(cè)、識(shí)別能力需求的提高，以及雷達(dá)信號(hào)處理能力的發(fā)展，對(duì)雷達(dá)可視化、多功能、可擴(kuò)展性等要求進(jìn)一步提高［1－2］，開發(fā)先進(jìn)的雷達(dá)模擬系統(tǒng)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)需求。

面向雷達(dá)的模擬系統(tǒng)通常有硬件系統(tǒng)模擬和軟件系統(tǒng)模擬兩種實(shí)現(xiàn)方式。其中，基于硬件的雷達(dá)模擬系統(tǒng)，利用專用硬件開發(fā)平臺(tái)的高速計(jì)算優(yōu)勢(shì)，模擬雷達(dá)系統(tǒng)的直接數(shù)字頻率合成技術(shù)（DDS），產(chǎn)生仿真的雷達(dá)信號(hào)。如通過(guò)在專用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上安裝VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)，構(gòu)建了高速的雷達(dá)模擬器平臺(tái)［3］。而文獻(xiàn)［4］專門設(shè)計(jì)了一種單脈沖體制下的中頻雷達(dá)模擬器，可作為相控陣?yán)走_(dá)等新體制雷達(dá)的調(diào)試機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，采用硬件平臺(tái)需要在DSP、FPGA 等專用芯片基礎(chǔ)上，再加上顯示、控制平臺(tái)等，投入較大。而采用在通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上開發(fā)的雷達(dá)模擬器具有開發(fā)周期短，可移植性、可擴(kuò)展性好，成本低廉的優(yōu)勢(shì)，一直受到研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。尤其是近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)處理速度的快速提高，存儲(chǔ)空間的大幅增長(zhǎng)，通用計(jì)算機(jī)完全可以支撐相當(dāng)?shù)墓δ苡?jì)算，加之開發(fā)軟件更具便利，基于軟件開發(fā)的模擬系統(tǒng)不斷增多。如文獻(xiàn)［5］采用MapX作為開發(fā)環(huán)境，通過(guò)MFC 支持各種獨(dú)立控件。文獻(xiàn)［6］在專門的地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次開發(fā)，其模擬界面帶有真實(shí)的地理信息環(huán)境。文獻(xiàn)［7］側(cè)重對(duì)干擾狀態(tài)下的雷達(dá)進(jìn)行了仿真。在仿真理論方面，文獻(xiàn)［8］對(duì)雷達(dá)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)信息、幾何特征和物理參數(shù)進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹與分析，文獻(xiàn)［9］從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上對(duì)雷達(dá)散射截面積，檢測(cè)概率和點(diǎn)跡凝聚現(xiàn)象進(jìn)行了專門的討論。

但總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)前基于軟件開發(fā)的雷達(dá)模擬系統(tǒng)側(cè)重于對(duì)雷達(dá)顯示界面的仿真，大多只能實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)部分功能的模擬，開發(fā)對(duì)回波波形具有高仿真度和交互性的航跡跟蹤雷達(dá)模擬軟件系統(tǒng)仍然具有相當(dāng)重要的意義。

本文將介紹一種基于Visual C＋＋開發(fā)環(huán)境下的地面通用航跡跟蹤雷達(dá)模擬軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)完全模擬雷達(dá)工作的基本過(guò)程，對(duì)目標(biāo)和雜波環(huán)境進(jìn)行了準(zhǔn)確建模，通過(guò)界面上入口參數(shù)的更改實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，并根據(jù)操作指令快速、準(zhǔn)確的更新雷達(dá)工作狀態(tài)，返回波形等雷達(dá)參數(shù)。此外，模擬系統(tǒng)重點(diǎn)設(shè)計(jì)了目標(biāo)航跡跟蹤模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)視野內(nèi)目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤和記錄。文章首先介紹了雷達(dá)模擬軟件系統(tǒng)的任務(wù)目標(biāo)和工作理論基礎(chǔ)，接下來(lái)著重介紹了雷達(dá)參數(shù)設(shè)計(jì)和航跡跟蹤的實(shí)現(xiàn)算法，并對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的技術(shù)難點(diǎn)和解決手段進(jìn)行了回顧，最后對(duì)模擬軟件的交互界面進(jìn)行了說(shuō)明。

2 模擬系統(tǒng)工作原理

對(duì)于航跡跟蹤雷達(dá)模擬系統(tǒng)而言，其核心是回波信號(hào)的產(chǎn)生和目標(biāo)航跡的獲取。本節(jié)以飛機(jī)作為典型目標(biāo)，生成了帶有雜波的雷達(dá)回波信號(hào)，并通過(guò)構(gòu)建運(yùn)動(dòng)方程和卡爾曼濾波方法獲得飛機(jī)航跡。

2.1 飛機(jī)目標(biāo)回波信號(hào)模型

真實(shí)的雷達(dá)可以提供目標(biāo)多種特征信息，包括目標(biāo)的距離、方位、高度等，更為先進(jìn)的雷達(dá)甚至可以通過(guò)識(shí)別來(lái)提供目標(biāo)的尺寸分類及姿態(tài)等信息。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波特征極為復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化模型，考慮到本文雷達(dá)中檢測(cè)的目標(biāo)為空中飛行的目標(biāo)，主要提供目標(biāo)的距離方位信息，受分辨率的限制，目標(biāo)在雷達(dá)上看起來(lái)只有一個(gè)點(diǎn)，相對(duì)于地雜波而言為點(diǎn)狀目標(biāo)。

目標(biāo)信號(hào)回波的功率可根據(jù)雷達(dá)方程估計(jì)

式中：第一因子為雷達(dá)在距離R 處以Pt為發(fā)射功率、采用增益為Gt的天線對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射的系數(shù)，第二因子為目標(biāo)散射截面積為σ 在距離雷達(dá)為R 處散射回雷達(dá)的功率值，第三因子表示雷達(dá)天線孔徑對(duì)目標(biāo)回波功率的有效截獲。

對(duì)于固定不變的雷達(dá)通常PtGt及Ae都為常數(shù)，σ和R 為與目標(biāo)有關(guān)的參數(shù)，表1為各類飛機(jī)的雷達(dá)散射截面積（RCS，σ）的典型值［10］。

表1 各類飛機(jī)RCS典型統(tǒng)計(jì)平均值（λ＝5cm）Tab.1 Statistic average RCS for different aircrafts（mm）

由于目標(biāo)散射截面積σ還與目標(biāo)的姿態(tài)密切相關(guān)，如表2所示，因此在目標(biāo)回波的散射仿真中需要加入因目標(biāo)姿態(tài)而帶來(lái)的目標(biāo)散射截面積的變化。采用的方法是，根據(jù)目標(biāo)當(dāng)前的瞬時(shí)航向角、目標(biāo)位置及雷達(dá)視線方向，算出目標(biāo)相對(duì)雷達(dá)的瞬時(shí)方位角，然后查表求出目標(biāo)的散射系數(shù)。

表2 某飛機(jī)不同方位角RCS變化（15.2GHz）Tab.2 RCS of a plane for different azimuth angles（15.2GHz）

此外，為了使目標(biāo)回波看起來(lái)更真實(shí)，還需要對(duì)目標(biāo)回波每次加入一定的噪聲，這里采用偽隨機(jī)方法形成隨機(jī)噪聲。目標(biāo)回波算法流程圖如圖1所示。

圖1 目標(biāo)回波強(qiáng)度計(jì)算流程圖Fig.1 Chart of target echoes calculation

2.2 雷達(dá)雜波模型

雷達(dá)雜波指除了目標(biāo)回波之外的回波干擾。主要包括地面、地物、山體等組成的地雜波，由海面、海浪組成的海雜波，由云、雨、雪、冰雹等組成的氣象雜波，以及由鳥群、昆蟲等形成的仙波。

雜波通常是分布在空間區(qū)域的，在雷達(dá)顯示上顯示為面狀區(qū)域，此外還有諸如高樓、水塔等點(diǎn)狀離散雜波，但更多的是面雜波。對(duì)于對(duì)空雷達(dá)來(lái)說(shuō)，地面雜波主要由較遠(yuǎn)處高大山體的回波造成，點(diǎn)狀離散雜波相對(duì)較少，由于山體通常伴隨樹木、灌木等各種植被，因此需要將樹木等植被的雜波一并進(jìn)行仿真。面雜波通常用單位面積的雜波橫截面積（σ0）描述面雜波，它是一個(gè)無(wú)量綱的量，常用dB來(lái)表示。

對(duì)于山體的雜波計(jì)算，如圖2所示，其雜波回波由圖中雜波散射區(qū)域組成，進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，如果山體表面不垂直，則當(dāng)脈沖到達(dá)山體的表面時(shí)，某一時(shí)刻散射回波為該距離單元所覆蓋的區(qū)域。

圖2 山體表面雜波形成示意圖Fig.2 Clutter formation sketch map of mountain surface

因此其散射截面積應(yīng)當(dāng)為

其中：σ0為山體表面地雜波散射強(qiáng)度，即單位面積散射截面積，R 為雷達(dá)到山體表面的距離，θB為波束寬度，Tp為脈沖持續(xù)時(shí)間，c為光速，θ 為波束掠射角。

為了方便生成山體雜波，運(yùn)用以下兩種山體計(jì)算山體的雜波強(qiáng)度，如圖3 所示。其中，圖3（a）是錐形山體，可用于生成點(diǎn)狀雜波，在選擇中可以通過(guò)點(diǎn)選的方式選擇后放置到PPI上；圖3（b）是塊狀山體，可用于生成面積型雜波。

圖3 生成地雜波的兩種山體等高線模型Fig.3 Contour line model of two different mountains for formatting ground clutter

對(duì)于復(fù)雜的山體，山體表面通常存在遮擋，也即山體迎波面才回有回波后向散射，如圖3所示。為了將被遮擋回波的影響考慮在內(nèi)，需要研究山體表面是否存在遮擋問(wèn)題。

圖4 山體表面對(duì)雷達(dá)照射的遮擋Fig.4 Radar electromagnetic wave occluded by mountain surface

山體的雜波是由大面積面狀山體表面形成的，考慮到雷達(dá)波長(zhǎng)尺度要遠(yuǎn)小于山體尺度，因此可以采用幾何光線追蹤的算法。如果將山體表面離散化之后，山體表面則是由一個(gè)個(gè)面元組成，這里采用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)里的Z－Buffer進(jìn)行計(jì)算，如圖4所示，將山體表面按照延視線方向由遠(yuǎn)到近存入視區(qū)緩沖，則可見(jiàn)部分將不可見(jiàn)表面就會(huì)覆蓋，這樣就得到了山體表面哪些面元產(chǎn)生山體雜波。對(duì)產(chǎn)生雜波的面元按照式進(jìn)行計(jì)算就得到相應(yīng)的散射系數(shù)，圖5為山體雜波形成流程圖。

圖5 山體雜波形成流程圖Fig.5 Chart of mountain clutter formation

而將目標(biāo)回波和雜波回波按照時(shí)域模型進(jìn)行疊加，即可得到完整的時(shí)域信號(hào)波形。

2.3 飛機(jī)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡建模

目標(biāo)除了具有較為真實(shí)的RCS特性之外還需要有較為真實(shí)的運(yùn)動(dòng)特性。目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡主要包括直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)以及由直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)組合的混合運(yùn)動(dòng)。在二維坐標(biāo)系統(tǒng)中，飛行目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡方程為

（1）直線運(yùn)動(dòng)：

（2）圓周轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)：

式中：axi、ayi、azi和Vxi、Vyi、Vzi分別為目標(biāo)在第i個(gè)時(shí)刻的加速度和速度，Vi為i 時(shí)刻速度的模值，R 為旋轉(zhuǎn)半徑的大小，T 為計(jì)算步長(zhǎng)。

（3）目標(biāo)航跡

為了得到目標(biāo)航跡，目標(biāo)的距離和方位需要進(jìn)行采樣并保存，其采樣周期為雷達(dá)掃描一周所需要的時(shí)間。當(dāng)雷達(dá)首次獲得目標(biāo)的距離和方位信息之后，因?yàn)槟繕?biāo)的速度和運(yùn)動(dòng)方向未知無(wú)法預(yù)測(cè)目標(biāo)的下一位置，但根據(jù)大氣層內(nèi)飛行器的速度范圍可確定目標(biāo)在下一時(shí)刻環(huán)形區(qū)域。這時(shí)再在該區(qū)域搜索目標(biāo)。根據(jù)先前的目標(biāo)位置確定目標(biāo)的速度和方位，并根據(jù)估計(jì)誤差，就可對(duì)下一時(shí)刻目標(biāo)位置進(jìn)行預(yù)測(cè)。

航跡建立的基本步驟可以歸納如下：

（1）確定目標(biāo)的航向與航速；

（2）目標(biāo)位置的預(yù)測(cè)及平滑；

（3）確定目標(biāo)位置的范圍；

（4）搜索在預(yù)測(cè)區(qū)域出現(xiàn)的目標(biāo)；

（5）回到步驟（1），進(jìn)行下一輪目標(biāo)航跡的建立。

在目標(biāo)位置的平滑步驟中通常采用卡爾曼濾波（Kalman filter）或α－β濾波。這里采用卡爾曼濾波［11］，其主要工作步驟如下：

設(shè)目標(biāo)i時(shí)刻的距離和方位分別為ri和θi，待估計(jì)的徑向速度和方位角速度分別為r·i和θ·i。則矢量可寫為

觀測(cè)方程可寫作

式中ni和vi分別為觀測(cè)加性白噪聲，觀測(cè)矩陣為

則信號(hào)模型如圖6所示。

得到卡爾曼濾波方程組關(guān)系：

（1）濾波方程

圖6 利用卡爾曼濾波進(jìn)行平滑的信號(hào)模型Fig.6 Kalman filter model for signal smoothing

（2）觀測(cè)均方誤差修正

（3）增益方程

（4）均方誤差

（5）信號(hào)誤差協(xié)方差

（6）觀測(cè)誤差協(xié)方差

3 軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

3.1 軟件功能設(shè)計(jì)

航跡跟蹤雷達(dá)模擬系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能包括對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、雷達(dá)參數(shù)、目標(biāo)及其運(yùn)動(dòng)軌跡的設(shè)置和更改，模擬雷達(dá)工作狀態(tài)、輸出目標(biāo)參數(shù)，實(shí)時(shí)顯示雷達(dá)掃描過(guò)程，并輸出目標(biāo)波形。這就要求雷達(dá)模擬軟件的界面應(yīng)該具有平面位置顯 示 器（P 顯，PPI）和A 型 顯 示 器2 個(gè) 顯 示 窗口，并實(shí)時(shí)輸出雷達(dá)圖像。與此同時(shí)，在這2 個(gè)模擬顯示窗口旁邊還應(yīng)有一個(gè)參數(shù)設(shè)置區(qū)域，用來(lái)配置雷達(dá)的基本參數(shù)、工作環(huán)境、目標(biāo)信息等。相應(yīng)的，系統(tǒng)后臺(tái)主要完成雷達(dá)信號(hào)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生和數(shù)據(jù)處理任務(wù)。數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊將獲取的目標(biāo)參數(shù)、天線掃描速度、控制參數(shù)等傳遞給后臺(tái)處理。圖7簡(jiǎn)要說(shuō)明了本雷達(dá)模擬系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入、處理和輸出顯示的工作流程。由于該軟件系統(tǒng)計(jì)算及更新采用了類似于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的有關(guān)算法，對(duì)計(jì)算的效率要求較高，且雷達(dá)本身的顯示實(shí)時(shí)性要求較強(qiáng)，而Visual C＋＋開發(fā)的代碼比較緊湊，運(yùn)行效率高，所以采用Visual C＋＋作為開發(fā)環(huán)境。

圖7 雷達(dá)模擬系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程Fig.7 Data flow of radar modeling and training system

3.2 軟件解決的技術(shù)難點(diǎn)

3.2.1 目標(biāo)與山體遮擋的判斷

當(dāng)目標(biāo)飛行路線被山體遮擋時(shí)，目標(biāo)回波及飛行航跡均會(huì)消失。為了實(shí)現(xiàn)該功能，需要對(duì)目標(biāo)當(dāng)前位置進(jìn)行隱顯判斷，由于目標(biāo)的回波可以認(rèn)為是一個(gè)散射點(diǎn)散射的，因此采用與山體雜波仿真時(shí)山體面元的隱顯算法相同的Z－buffer算法進(jìn)行判斷。將目標(biāo)作為一個(gè)“山體面元”一同進(jìn)行山體面元隱顯判斷。如圖8所示，將目標(biāo)及山體的三維空間進(jìn)行變換，使雷達(dá)位于視點(diǎn)的位置，這時(shí)山體及目標(biāo)都將位于一個(gè)窗口之內(nèi)，目標(biāo)及山體將由遠(yuǎn)至近沿視軸分布，這個(gè)視軸就是Z 軸。將山體離散為面元，將窗口的劃分為柵格，山體的面元都將落在窗口相應(yīng)的柵格內(nèi)，將目標(biāo)也作為一個(gè)面元，由遠(yuǎn)到近填充到窗口對(duì)應(yīng)的柵格內(nèi)，如沿Z0～Z5投影到窗口的柵格內(nèi)，這時(shí)目標(biāo)面元會(huì)被山體在Z2及Z3的某兩個(gè)面元覆蓋兩次。因此，此時(shí)判斷雷達(dá)的可見(jiàn)散射點(diǎn)時(shí)，只會(huì)得到有Z3的山體面元，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)被山體遮擋的判斷，其實(shí)現(xiàn)流程如圖9所示。

圖8 目標(biāo)與山體遮擋的判斷Fig.8 Judge of target occlusion by mountain

圖9 判斷目標(biāo)是否可見(jiàn)流程圖Fig.9 Chart to judge target whether visible

3.2.2 目標(biāo)回波合成技術(shù)

目標(biāo)回波輸入后，將其和產(chǎn)生的噪聲、地面雜波進(jìn)行數(shù)據(jù)合成。為了增強(qiáng)合成信號(hào)的逼真度，實(shí)際操作中不是采用簡(jiǎn)單疊加的方式實(shí)施，而是把數(shù)據(jù)分為3個(gè)區(qū)域：目標(biāo)區(qū)、雜波區(qū)（如圖10所示）和中間區(qū)。目標(biāo)區(qū)和雜波區(qū)分別取各自的原始信號(hào)即可，但中間區(qū)域如果采用圖10（c）的疊加式處理就顯得有些失真。這里采用系數(shù)加權(quán)的方式進(jìn)行。即以目標(biāo)為中心，向雜波區(qū)乘以一個(gè)e－βx，1＜x＜N1的系數(shù)因子。β 是衰減因子，N1為中間區(qū)寬度，其具體數(shù)值根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。如圖10（d）所示是采用這種技術(shù)后的回波結(jié)果，顯然和圖10（c）相較，真實(shí)度獲得較大的提升。

3.3 軟件界面設(shè)計(jì)

3.3.1 主界面設(shè)計(jì)

圖10 回波信號(hào)合成示意圖Fig.10 Sketch diagram of target echoes and clutter signal synthesis

按照3.1節(jié)提出的設(shè)計(jì)要求，PPI和A 型顯示器是雷達(dá)模擬軟件的界面的主要部分。其中，PPI顯示是雷達(dá)操作手進(jìn)行判讀、分析的主要界面，因此，應(yīng)把PPI顯示器放置在整個(gè)界面的中間，并占據(jù)較大的面積。A 型顯示器是顯示了當(dāng)前方位的雷達(dá)回波，也是進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別的主要窗口，將A 型顯示器放置在PI顯示器的左側(cè)靠下處。參數(shù)設(shè)置區(qū)域包括雷達(dá)參數(shù)設(shè)置和目標(biāo)參數(shù)設(shè)置2個(gè)部分，設(shè)計(jì)有脈沖重復(fù)周期、占空比、天線掃描速度、檢測(cè)門限、更新速度等可調(diào)參數(shù)。目標(biāo)參數(shù)區(qū)域包括目標(biāo)編號(hào)、RCS、速度和航跡控制點(diǎn)設(shè)計(jì)等可操作參數(shù)。其中，通過(guò)改變航跡控制點(diǎn)數(shù)、坐標(biāo)就可以使得飛機(jī)目標(biāo)在雷達(dá)工作時(shí)間內(nèi)按照特定的航跡運(yùn)動(dòng)。

在軟件設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)了天線掃描余跡效果，即令天線在掃描過(guò)程中，上一個(gè)波束點(diǎn)在較短的時(shí)間內(nèi)是逐漸變斷、消失的。與此同時(shí)，A 型顯示器輸出的1維距離向的目標(biāo)回波輸出結(jié)果與PPI掃描過(guò)程是同步對(duì)應(yīng)的。

圖11 模擬系統(tǒng)軟件主界面Fig.11 Judge of target occlusion by mountain

3.3.2 航跡跟蹤界面

本系統(tǒng)作為飛機(jī)航跡跟蹤雷達(dá)的平臺(tái)，采用了卡爾曼濾波為基礎(chǔ)的目標(biāo)跟蹤的算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)航跡的實(shí)時(shí)顯示。如圖12所示，3個(gè)動(dòng)目標(biāo)運(yùn)行軌跡各不相同。其中一個(gè)目標(biāo)拖尾較長(zhǎng)，表明該目標(biāo)的速度較快，且在做轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)動(dòng)。而另外兩個(gè)目標(biāo)沿著不同的方向在以較低的速度做直線巡航。

圖12 PPI中實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)航跡跟蹤（黃色拖尾）Fig.12 Moving target track in PPI（yellow track）

3.4 軟件測(cè)試

為了檢驗(yàn)軟件在不同硬件平臺(tái)的計(jì)算機(jī)上的運(yùn)行效果，現(xiàn)選擇了兩個(gè)較典型配置的通用計(jì)算機(jī)進(jìn)行了運(yùn)行測(cè)試，其參數(shù)和結(jié)果見(jiàn)表3。測(cè)試表明，軟件計(jì)算響應(yīng)時(shí)間小于0.1s，A顯和P顯圖像更新流暢、無(wú)閃爍，符合軟件移植及運(yùn)行要求。

表3 軟件在不同配置計(jì)算機(jī)運(yùn)行測(cè)試結(jié)果Tab.3 Result of software test in computers with different hardware

4 結(jié) 論

為了滿足高仿真度和交互性的跟蹤雷達(dá)模擬要求，開發(fā)了一種基于Visual C＋＋的航跡跟蹤雷達(dá)模擬軟件。首先，根據(jù)雷達(dá)目標(biāo)散射統(tǒng)計(jì)結(jié)果，產(chǎn)生包含噪聲的目標(biāo)回波模型和雜波散射統(tǒng)計(jì)模型，構(gòu)建了飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)模型、建立批次和航跡濾波算法。接著，對(duì)模擬系統(tǒng)進(jìn)行了功能設(shè)計(jì)和工作流程介紹，著重介紹了軟件實(shí)現(xiàn)中解決的技術(shù)難點(diǎn)，包括目標(biāo)與山體遮擋的判斷和目標(biāo)回波合成技術(shù)。最后，介紹了模擬系統(tǒng)的主界面和功能窗口。在通用計(jì)算機(jī)上軟件運(yùn)行結(jié)果表明，軟件計(jì)算響應(yīng)時(shí)間小于0.1s，A 顯和P顯圖像更新流暢，可移植性好。達(dá)到航跡跟蹤雷達(dá)的目標(biāo)檢測(cè)、雜波濾除和航跡跟蹤要求。本軟件還不能對(duì)山體等雜波進(jìn)行任意設(shè)置，也沒(méi)有對(duì)應(yīng)數(shù)字高程信息的加載接口。下一步將針對(duì)這些問(wèn)題提出通用數(shù)據(jù)模型和對(duì)應(yīng)算法，進(jìn)一步提高模擬系統(tǒng)仿真的真實(shí)性。

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