鄧武東，張國強，龔　迪

(上海衛(wèi)星工程研究所，上海 200240)

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·工程應用·

非合作電子目標數(shù)據(jù)庫技術研究

鄧武東，張國強，龔迪

(上海衛(wèi)星工程研究所，上海 200240)

研究了一種利用Oracle搭建電子類非合作電子目標模擬數(shù)據(jù)庫的方法，利用Matlab GUI設計數(shù)據(jù)庫交互界面，實現(xiàn)和Oracle數(shù)據(jù)庫的互訪，具有查詢、修改、增刪的功能。并利用ActiveX插件，如AGI Viewer 9瀏覽目標平臺的軌跡，Product View瀏覽目標及目標搭載平臺的外形，以及和Agilent ADS+VUE軟件結合，配以Agilent標準信號源和任意波發(fā)生器，通過軟件下載重復回放的形式實現(xiàn)任意信號的半物理信號模擬。

數(shù)據(jù)庫；Oracle；Matlab GUI；信號模擬

0　引言

非合作電子目標的真實模擬是電子類衛(wèi)星方案設計的前提，直接影響衛(wèi)星系統(tǒng)的指標確定及方案設計。未來電子類衛(wèi)星的任務對象日趨復雜、龐大，采用傳統(tǒng)的設計方法，無法保證衛(wèi)星對重要目標的覆蓋，難以發(fā)揮最大效能。電子類衛(wèi)星主要任務對象包括高軌衛(wèi)星目標，低軌衛(wèi)星目標，全球范圍的地面、艦載、機載的各類雷達、通信、測控、導航等電子裝備。目標類型眾多，信號類型復雜，屬性繁多，參數(shù)復雜。建立一個包括各類目標、各種參數(shù)的非合作電子目標數(shù)據(jù)庫十分重要，不僅可以節(jié)省設計時間，還可提高設計準確度，同時還可以作為評估電子載荷性能的有效途徑。本文研究的非合作電子目標數(shù)據(jù)庫基于Oracle數(shù)據(jù)庫框架,重點介紹了數(shù)據(jù)庫的內容,并展示了多種界面。

1　數(shù)據(jù)庫技術

1.1構建數(shù)據(jù)庫的解決方案

非合作電子目標數(shù)據(jù)庫基于Oracle數(shù)據(jù)庫框架，采用樹型結構，數(shù)據(jù)庫內容包括目標的外形、運動軌跡或位置、所屬平臺、信號、天線掃描形式、天線方向圖、時間戳等內容，每個內容逐級深化，含有時間戳功能，可供設置目標的工作時間，具有可查詢、可添加、可擴展、可修改的特點；采用Matlab GUI開發(fā)數(shù)據(jù)庫使用界面，調用AGI STK實現(xiàn)目標外形和運動的可視化；同時，Matlab和Agilent ADS+VUE軟件結合，配以Agilent標準信號源和任意波發(fā)生器，通過軟件下載重復回放的形式實現(xiàn)任意信號的半物理信號模擬。如圖1所示。

1.2數(shù)據(jù)庫內容

基于Oracle Database 10g數(shù)據(jù)庫應用軟件，數(shù)據(jù)庫提供查詢、統(tǒng)計、篩選、修改功能，利用Matlab GUI提供調用數(shù)據(jù)庫使用界面。

數(shù)據(jù)庫內容包括目標的外形、運動軌跡或位置、所屬平臺、信號、天線掃描形式、天線方向圖、時間戳等內容，結構如圖2所示，具體內容介紹如下。

圖1　數(shù)據(jù)庫方案框圖

圖2　數(shù)據(jù)庫內容

Matlab GUI提供了ActiveX插件方便調用其他程序，這里我們使用AGI Viewer 9實現(xiàn)對目標平臺外形和運動的可視化仿真；Product View可以實現(xiàn)3D文件的瀏覽，例如天線和搭載平臺。

信號種類：包括雷達、通信信號。雷達信號包括常規(guī)脈沖信號，頻率分集、脈間捷變、脈組捷變等頻率變化信號，重頻參差、抖動、滑變等時間變化信號；線性調頻、非線性調頻、二相/四相編碼、頻率編碼等脈內調制信號；通信信號包括常規(guī)通信信號、擴頻信號、跳頻信號、塔康導航信號、敵我識別信號、數(shù)據(jù)鏈信號。

信號參數(shù)：雷達信號包括輻射源名稱、型號、信號體制、功率、頻率、脈寬、重頻、作用距離、天線形式、天線口徑/大小、天線增益、天線波束、天線掃描、搭載平臺、分布點/軌道、用途；通信信號包括輻射源名稱、型號、是否收/發(fā)、信號體制、功率、頻率、調制方式、帶寬、碼速率、作用距離、天線形式、天線口徑/大小、天線增益、天線波束、天線掃描、搭載平臺、分布點/軌道、用途。

外形：三維模型，支持IGE、STEP、ASM、SAT等多種格式輸入輸出，含有逼真的渲染信息，支持模型的放大、縮小、旋轉及活動部件的運動功能。

平臺：包括陸、海、空、天四大類平臺。

運動：提供運動軌跡以及運動參數(shù)的編輯功能，提供高、中、低軌道，支持星歷文件的導入導出。

1.3Matlab與Oracle連接

首先配置好Oracle的ODBC數(shù)據(jù)源，在Windows下“開始”→“控制面板”→“性能和維護”→“管理工具”，點擊“數(shù)據(jù)源(ODBC)” ；選擇“系統(tǒng)DSN”→“添加”→選擇“Oracle in OraClient10g_home1”，點擊“完成”；配置數(shù)據(jù)源名、TNS和登錄ID；點擊“確定”，即可。

然后，在Matlab中建立到Oracle的ODBC連接，再按照SQL語句的語法進行相應數(shù)據(jù)操作，實現(xiàn)查詢、修改、增刪、統(tǒng)計等功能。

1.4STK Viewer實現(xiàn)運動模擬

Matlab GUI提供了ActiveX插件方便調用其他程序，這里使用AGI Viewer 9實現(xiàn)對目標平臺外形和運動的可視化仿真。

1.5ProductView實現(xiàn)3D模型的瀏覽

ProductView可以實現(xiàn)3D文件的瀏覽，例如天線和搭載平臺。如圖3所示。

圖3　三維模型演示界面

1.6信號模擬

采用Matlab和Agilent ADS+VUE軟件結合，配以Agilent標準信號源和任意波發(fā)生器，通過軟件下載重復回放的形式實現(xiàn)任意信號的半物理信號模擬雷達信號。包括雷達信號、跳頻信號、民用信號等；SystemVue軟件中還包含了大量的專用信號處理設計庫，可以用來產生多種標準信號格式，包括標準通信庫、LTE-A、LTE、WiMax、WCDMA、HSUPA、CDMA2000、CDMA、802.11AC、WLAN、WPAN、ZigBee、DVB-x2、ISDBT以及專用雷達庫、GPS信號庫等，方便產生各種信號。

2　軟件效果

非合作電子目標數(shù)據(jù)庫具有友好的人機交互界面、靈活的參數(shù)設置、全面的目標種類、逼真的場景演示等特點，包括查詢主界面、數(shù)據(jù)管理員界面、演示界面、信號模擬界面。

數(shù)據(jù)庫主界面如圖4所示，包括輸入查詢條件，輸出查詢結果條目，顯示目標、平臺外形，輸出目標參數(shù)。Matlab通過ODBC與Oracle服務器建立連接。查詢響應非常迅速，經測試，3s內完成。

圖4　數(shù)據(jù)庫主界面

數(shù)據(jù)庫管理員界面如圖5所示，提供對數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改功能，需要輸入Oracle數(shù)據(jù)庫的管理員賬號和密碼。

圖5　數(shù)據(jù)庫管理員界面

STK演示界面如圖6所示，可以看到目標平臺的運動過程、載荷作用過程，同時能看到外形。目標平臺的空間分布也可以觀察到。

圖6　目標平臺演示界面

信號模擬界面如圖7所示，利用Matlab和矢量信號源E8267D，完成輻射源信號產生；利用矢量信號分析儀進行監(jiān)測；初步完成常規(guī)、線性調頻雷達信號以及各種調制樣式通信信號的模擬。具備頻譜分析能力、星座圖、眼圖等功能。

圖7　信號模擬界面

3　結束語

非合作電子目標數(shù)據(jù)庫的建立對于目標參數(shù)特性、幾何特性、運動特性、信號特性的建立和研究十分有用，本文成果可為研究電子類目標提供數(shù)據(jù)支撐，為電子類衛(wèi)星的設計提供參考?！?/p>

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Research on database technology of un-cooperated electronic target

Deng Wudong， Zhang Guoqiang， Gong Di

(Shanghai Institute of Satellite Engineering， Shanghai 200240， China)

A method that builds an un-cooperated electronic target database by using Oracle is studied. The man-machine interactive face is designed by using Matlab GUI, which can realize communication of Matlab and Oracle, and can realize query，modification，increase and deletion. The track of platform can be viewed by using AGI Viewer 9，the shape can be viewed by using Product View，and any signal can be simulated by using Agilent ADS+VUE.

database； Oracle； Matlab GUI； signal simulate

2016-03-22；2016-05-10修回。

鄧武東(1987-)，男，工程師，碩士，主要從事衛(wèi)星總體、載荷系統(tǒng)設計與仿真等工作。

TN97；TP311.132.4

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