着陆引导雷达的双b式显示方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于雷达技术领域，特别涉及一种双B式显示方法，可用于着陆雷达显示 系统中显示目标的三维坐标参数。
【背景技术】
[0002] 显示器是雷达的显示终端，显示器按照其显示方法的不同，可分为P型显示、B型 显示和E型显示等。
[0003] P型显示，其采用径向扫描极坐标显示方式，以雷达站作为圆心，以正北作为方位 角基准，径向扫描线方向为目标方位，沿顺时针方向度量，光电大小对应目标尺寸，亮度对 应目标强度。这种显示扫描范围大，能提供360°范围内平面上的全部信息。该显示方式的 不足是：无法显示目标高度，显示信息不全面；
[0004] B型显示，其用直角坐标方式来显示距离和方位，用横坐标表示方位，纵坐标表示 距离，通常横坐标不取全方位，而是通过雷达监视一个较小的方位范围。该显示方式的不足 是：无法同时显示目标的高度和方位，且画面不直观，不利于引导雷达对目标的有效引导。
[0005] E型显示，其用平面上光点的横坐标表示距离，纵坐标表示目标仰角或高度，该显 示方虽说可以显示目标的三维坐标参数，但画面不直观，不利于观测。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种着陆引导雷达的双B式显 示方法，以在画面上直观的显示目标的距离、方位、仰角三维坐标参数，便于用户使用。
[0007] 为实现上述目的，本发明的技术方包括如下步骤：
[0008] (1)雷达显示设备接收连续的m个距离维的单元数据及天线当前的η个方位维的 角度数据；用这些数据组成mXn维的雷达视频矩阵；
[0009] (2)在雷达显示器上确定1000X 1000显示区域，并将其上半部分作为下滑显示 区，将下半部分作为航向显示区，形成双B显示区界面；
[0010] (3)在双B显示区中绘制辅助线：
[0011] (3a)在下滑显示区分别绘制本区的点与跑道末端的距离标识线、下滑角度标识 线、标准下滑航迹线和等高线，并在相应标识线上标明距离值、下滑角度值及高度值；
[0012] (3b)在航向显示区分别绘制本区的点与跑道末端的距离标识线、航向角度标识线 和标准航向航迹线，并在相应标识线上标明距离值、航向角度值；
[0013] (4)根据雷达视频数据在双B显示区显示完整的雷达回波信息，即在下滑显示区 显示下滑角信息，在航向显示区显示航向角信息。
[0014] 本发明由于采用着陆引导雷达的双B式显示模式，解决了现有的显示器无法在一 个雷达显示器中将目标的距离、方位、仰角同时显示出来的问题；本发明通过上下两个显示 区，将距离、方位和仰角等目标三维信息同时显示出来，给雷达的操作人员提供充分目标信 息，便于用户的使用。
[0015] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的实现流程图；
[0017] 图2为本发明中的双B显示画面示意图；
[0018] 图3为本发明中标准下滑航迹线在空间上的第一折线与雷达天线关系；
[0019] 图4为本发明中标准下滑航迹线在空间上的第二折线与雷达天线的关系；
[0020] 图5为本发明中标准航向航迹线与雷达天线的关系。
【具体实施方式】
[0021] 参照图1，本发明的实现步骤如下：
[0022] 步骤1构建雷达视频矩阵
[0023] (la)雷达显示器接收雷达天线的指向角度，该指向角度包括下滑指向角度和航向 指向角度，在雷达一个扫描周期内共接收η个雷达天线的指向角度，构成η个方位维的角度 数据，0 < η彡1000 ;
[0024] (lb)用一个天线指向角度上共有的m个回波点，构成维度为m的单元数据，0 < m 彡 1000 ;
[0025] (lc)将每个回波点的回波强度用8bit二进制数表示；
[0026] (Id)用单元数据作为行，角度数据作为列，回波强度作为元素，构建mXn维的雷 达视频矩阵N:
，式中\表示距离为i，角度为j处的回波强度，
[0028] 其中1彡i彡m，l彡j彡η。
[0029] 步骤2确定双Β显示区界面
[0030] (2a)在雷达显示器上确定1000 X 1000个像素点组成显示区域；
[0031] (2b)在显示区域建立一个显示坐标系，该坐标系原点为（1，1)，单位为像素值，横 轴为区域内的任意点与机场跑道末端0~40km内的距离，纵轴为天线指向角度，横轴和纵 轴的范围均为[1，1000];用纵轴上的[1，455]表示雷达天线在-Γ~+9°内的下滑指向 角度，用纵轴上的[545, 1000]表示雷达天线在-10°~+10°内的航向指向角度；
[0032] (2b)将显示区划分为上下两个大小为1000X455个像素的矩形区域，并将上矩形 区域作为下滑显示区，下矩形区域作为航向显示区；
[0033] (2c)将下滑显示区四个顶点的坐标设为（1，1)，（1000,1)，（1，455)，（1000,455);
[0034] (2d)将航向显示区四个顶点的坐标设为（1，545)，（1000, 545)，（1，1000)，（1000， 1000)〇
[0035] 步骤3在下滑显示区绘制距离标识线
[0036] (3a)将下滑显示区从坐标（1，1)到坐标（1000,1)内的每隔125个像素确定一个 上距离标识点，共生成9个上距离标识点a。（1，1)，ai (125,1)，a2 (250,1)，…，as (1000,1);
[0037] (3b)将下滑显示区从坐标（1，455)到坐标（1000,455)内的每隔125个像素 确定一个下距离标识点，共生成9个下距离标识点b。（1，455)，h (125,455)，b2 (250， 455)，...，bs(1000,455);
[0038] (3c)将相同横坐标的上下距离标识点连接起来生成直线. .，asbs，即下 滑显示区的距离标识线；
[0039] (3d)在每个下距离标识点的下方标明该点所在距离标识线代表的距离值，即在坐 标（1，500)处标"0"表示直线aA为0km的距离标识线，在坐标（125, 500)处标"5"表示 直线aA为5km的距离标识线，以此类推，在坐标（1000, 500)处标"40"表示直线a A为 40km的距离标识线。
[0040] 步骤4在下滑显示区绘制下滑角度标识线
[0041] (4a)将下滑显示区从坐标（1，1)到坐标（1，455)内确定5个左下滑角度标识点， 分别为 cQ(l，l)，Cl(l，136)，c2(l，273)，c3(l，410)，c 4(l，455);
[0042] (4b)将下滑显示区从坐标（1000,1)到坐标（1000,455)确定5个右下滑角度标识 点，分别为(1。（1000，1)，(11(1000，136)，(12(1000,273)，(1 3(1000,410)，(14(1000,455);
[0043] (4c)将相同纵坐标的点连接起来生成直线cA，(^山，...，c4d4,即下滑显示区的下 滑角度标识线；
[0044] (4d)在下滑角度标识线左端标明该点所代表的下滑角度值，即在坐标（3,136)处 标"6° "表示直线为6°下滑角度标识线，在坐标（3,273)处标"3° "表示直线c2d2为 3°下滑角度标识线，在坐标（3,410)处标"0° "表示直线c3d3为0°下滑角度标识线，9° 角度标识线C(]d。和-Γ角度标识线c 4d4不标下滑角度值。
[0045] 步骤5在下滑显示区绘制等高线
[0046] (5a)得出等高线上点任意一点G的下滑指向角α 1:
[0048] 式中：Η为等尚线表不的尚度；
[0049] h为架设高度，即雷达天线与跑道所在水平面的垂直高度；
[0050] r为等高线上的点至跑道末端的水平距离；
[0051] R为后撤距离，即雷达至跑道末端的距离；
[0052] (5b)将G在空间上的距离r映射到显示坐标系
[0054] (5c)将G在空间上的下滑角a i映射到显示坐标系
[0056] (5d)确定G点在显示坐标系的坐标（X，Θ );
[0057] (5e)按照（5a)~（5d)的步骤将空间上高度为Η的所有的点映射到显示坐标系， 将这些点连接起来就是下滑显示区高度为Η的一条等高线，最多可绘制6条等高线；
[0058] (5f)在等尚线一端标明其所表不的尚度。
[0059] 步骤6在下滑显示区绘制标准下滑航迹线
[0060] 标准下滑航迹线是设定飞机着陆时下滑飞行的参考轨迹，标准下滑航迹线按照用 户需求确认起始点Q。和6个折点Q y 1 < i < 6,其包含距离信息和高度信息，距离信息为 该点与机场跑道末端的水平距离，高度信息为该点与机场跑道所在水平面的垂直距离。起 始点和6个折点将标准下滑航迹线分为7根折线，第一折线是标准下滑航迹线起始点Q。与 第一折点仏之间的直线Q<A，其它第i+Ι折线是每相邻两个折点的连线QA+1，每条折线的 绘制不同。
[0061] (6a)绘制标准下滑航迹线的第一折线
[0062] 参照图3,本步骤的具体实现如下：
[0063] (6al)确定标准下滑航迹线在空间上的第一折线位置：
[0064] 确定起始点Q。在空间上相对于机场跑道的距离和高度，取Q。的距离为0,高度为 用户设定的目标飞过跑道末端时与跑道所在水平面的垂直高度Ah;
[0065] 根据用户需求，确定第一折点仏在空间上相对于机场跑道的距离和高度；
[0066] 连接起始点Q。与第一折点Q i，生成标准下滑航迹线在空间上的第一折线QqQ1;
[0067] (6a2)计算雷达天线水平线与空间上第一折线Q?A上任意一点B的夹角，即B点 的下滑角α1:
[0069] 式中：Hb为空间上第一折线上某点至雷达天线的垂直距离；
[0070] r为空间上第一折线上某点至机场跑道末端的水平距离；
[0071] 匕为空间上第一折点Q 1至机场跑道平面的垂直高度；
[0072] Γι为空间上第一折点Q 1至机场跑道末端的水平距离；
[0073] ΑΗ为目标飞过跑道末端时与跑道所在水平面的垂直高度；
[0074] h为雷达天线与机场跑道所在水平面的垂直高度；
[0075] R为雷达至机场跑道末端的距离；
[0076] (6a3)将空间上的第一折线的任意点B映射到下滑显示区