一种实现雷达远程显控的方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种实现雷达远程显控的方法和装置。方法主要包括：网络服务器设计虚拟界面产生指令通过网络传给控制模块控制雷达工作；数据采集模块将雷达目标数据采集之后通过网络回传给网络服务器进行显示；装置主要包括：无线网络收发模块实现装置与网络服务器的远程交互；信号控制模块产生控制雷达的信号；数据采集模块实现雷达回波的采集、AD转换；数据压缩模块实现数据最大限度压缩，提高传输效率。网络服务器作为显示操作单元，远程操控雷达，同时接收回传的数据进行图像显示并将目标数据存储形成数据库。本发明可以替代常规雷达的显控设备，大大减少雷达成本及体积，改变了常规雷达的使用模式，在实际应用中具有重要价值。
【专利说明】
一种实现雷达远程显控的方法和装置
一、技术领域
[0001]本发明涉及雷达远程显控技术领域，通过装置和网络服务器实现对雷达的控制和显示，替代雷达的显控设备，实现雷达的远程显控。
二、【背景技术】
[0002]雷达以全天候全时段工作，具有一定穿透能力的优点，在民用和军事上广泛应用，被誉为“眼睛”。但是常规雷达的各种设备如天线、发射接收模块和显控设备等都是一体的，无法将某一部分单独出来，这就限制了雷达操控范围，使用者只能在显控端对雷达进行操作使用，其他人无法对雷达进行远程的操控，也无法将雷达数据进行融合分析。
[0003]近几年来现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)的高速发展，其高时钟频率、低延时以及强大的并行处理能力，在信号处理领域具有很大的应用前景，以其为主的信号控制模块充分利用了其优点，设计硬件电路实现控制信号的产生，并通过其并行能力设计压缩算法，实现数据的最大限度的实时压缩。对于数据采集模块，高采样位数和采样速率模数转换(Analog-to-Digital，AD)芯片的发展，使信号采集和AD转换变得更加快速精确，更加接近原始信号。无线民用网络的发展，尤其是3G、4G的技术不断完善发展，使得网络通信更加畅通，网络传输更加快速，装置与网络服务器之间的交互实时性更强。
[0004]网络服务器上设计一个原始雷达显控设备具体按键虚拟化的操控界面，通过这个界面，用户可以对雷达进行相应的操作，且和实际显控设备上的操作过程一致。然后网络服务器通过接收机顶盒装置回传的目标数据进行图像显示，通过与卫星地图的结合对比，大大提高了目标的识别速度和准确度，卫星地图的不断更新发展，对于目标的标定更加准确具体，为雷达回波的目标识别也提供了准确的对比信息。将接收到的数据进行存储，可形成针对雷达目标的信息数据库，用户可以通过该数据库获取雷达附近目标信息。
[0005]通过装置和网络服务器，可以代替原始雷达显控设备，实现对雷达的远程操控，并且通过网络服务器，可以对目标数据进行后续的处理，达到各种想要的目的效果。
三、
【发明内容】
[0006]本发明的目的是设计一种实现雷达远程显控的方法和装置，通过接收网络服务器实体按键虚拟化产生的控制信号远程操控雷达，并采集雷达目标信号，将数据回传给网络服务器。
[0007]本发明提供一种实现雷达远程显控的方法，其中包括:
[0008](I)网络服务器设计虚拟按键界面产生相应指令通过网络传给控制模块产生控制信号，从而控制雷达工作；
[0009](2)数据采集模块将雷达目标数据采集之后通过网络回传给网络服务器进行雷达图像显示；
[0010]本发明提供一种实现雷达远程显控的装置，其中包括:
[0011](I)无线网络模块利用民用通信网络即3G或4G网络，为信号控制模块发送信号控制指令，使其产生相应雷达控制信号；
[0012](2)信号控制模块通过FPGA设计硬件电路产生控制雷达工作所需的各路信号，使雷达能正常工作；
[0013](3)数据采集模块通过AD芯片完成对雷达接收的目标信息的采集转换，将模拟信号数字化；
[0014](4)数据压缩模块利用FPGA并行处理、高时钟频率、低延时等优点对(2)中采集的数据进行实时最大限度的压缩；
[0015](5)无线网络模块利用民用通信网络即3G或4G网络，接收(3)中进行压缩处理后的数据，并将其发送给网络服务器对其进行后续处理。
[0016]本发明在现有雷达基础上，设计实现雷达远程显控的方法和装置，替换常规雷达的显控设备，通过与网络服务器的交互，实现了网络端远程操控雷达，同时将获得的数据进行融合入网存储形成目标信息数据库，以便其他人能随时获取雷达周边环境目标信息。本发明大大减小了雷达的体积与成本，方便了用户的使用，在民用和军事上都具有非常大的意义与价值。
四、【附图说明】
[0017]图1为本发明网络服务器借助装置实现雷达远程显控的流程图。
[0018]图2为本发明装置内部各模块示意图。
[0019]五、具体实施方法
[0020]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚完整地描述。由于对实施例的阐述是具体的，不能涵盖本发明的所有实施例，本领域普通技术人员在没有作出创新性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0021]图1为本发明所述基于装置实现雷达远程显控流程图。一方面本装置通过FPGA设计硬件电路产生控制雷达工作的各路信号，计算机设计虚拟按键操控界面，通过无线网络远程控制FPGA产生相应信号，从而实现对雷达的远程控制；另一方面，雷达接收的目标回波信号通过AD芯片进行采集，并通过FPGA进行实时压缩，同样通过无线网络回传给网络服务器，网络服务器通过显示界面完成雷达图像的显示。为了保证雷达操控与显示的实时性，网络服务器与雷达机顶盒之间的交互应该保持同步，特别是数据的回传，需要进行高压缩比的数据压缩，提高传输速度。对于网络服务器所获得的目标数据，除了能实时对其进行显示，还可以对其进行存储，建立一个目标信息数据库，为以后用户调取雷达周边环境信息提供依据。
[0022]图2为本发明所述装置内部各模块图。本实施例中，以导航雷达JMA2254为对象进行装置设计。由图2可知，首先无线网络模块通过民用通信网络3G或4G接收网络服务器的操控指令，然后将该操控指令传给信号控制模块，使其产生相应的雷达控制信号，其中包括:增益信号，用以控制天线接收目标回波的功率大小，防止回波功率过大而烧毁天线;调谐信号，用来改变速调管的工作电压，从而改变速调管的振荡频率，使振荡频率与发射频率的差符合接收机中放的工作频率，达到最大的输出信号;近程增益控制信号，用来防止近程杂波干扰所引起的中频放大器过载;脉宽信号，用以调节发射信号的脉宽，改变量程以及探测精度。然后雷达天线接收到的目标回波信号通过数据采集模块进行采集，再通过数据压缩模块对采集后的数据进行实时高压缩率的压缩，最后再经过无线网络模块回传给计算机进行后续处理。其中目标回波信号中主要包含视频信号以及同步信号，视频信号即目标回波信号，是采样的主要信号，并且是模拟信号；同步信号中主要有船首信号，也叫零方位信号，其主要作用就是每过一个扫描周期即2s产生一个脉冲，表示新的一帧扫描的开始，其他信号重新开始计数，相当于起始信号;方位脉冲信号，用来计算雷达天线转过的角度，通过方位脉冲的数字化量度，确定雷达天线所指方向，即将360°平均分为2048个方位，通过方位脉冲的计数X来确定雷达天线所指方向，即为X/2048*360° ;触发脉冲是用来同步视频信号，确定回波的起始，控制每次采样的开始，即一个触发脉冲信号对应一个视频回波信号。机顶盒装置中还设置了一个电源，用来为机顶盒以及雷达供电。
[0023]本发明中涉及的装置在实际应用中一方面大大减小了雷达的体积与成本，使雷达的用途更加广泛；另一方面，由于可通过网络端远程操控雷达，故对于大量的监视、探测雷达无需一人一雷达进行配置，只需少量的人员通过计算机远程操控即可，大大减少了人力物力。
【主权项】
1.一种实现远程显控雷达的方法，其特征在于利用民用通信网络发送控制指令以及接收目标数据，具体为: (1)网络服务器设计虚拟按键界面产生相应指令通过网络传给控制模块产生控制信号，从而实现控制雷达工作； (2)数据采集模块将雷达目标数据采集之后通过网络回传给网络服务器进行雷达图像显不O2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，虚拟按键界面产生的控制指令与实际雷达控制面板的类型一致，控制模块产生的相应控制信号为电平信号且与实际雷达工作的信号一 Sc ο3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，数据采集模块接收的目标数据是中频放大之后的模拟信号，将数据实时进行压缩处理之后回传给服务器，使之图像显示与实际雷达保持同步。4.一种实现远程显控雷达的装置，其特征在于利用装置内的各模块协调工作，完成雷达控制信号的产生以及雷达目标数据的采集等工作，具体为: (1)无线网络模块利用民用通信网络即3G或4G网络，为信号控制模块发送信号控制指令，使其产生相应雷达控制信号； (2)信号控制模块通过现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)设计硬件电路产生控制雷达工作所需的各路信号，使雷达能正常工作； (3)数据采集模块通过模数转换(Analog-to-Digital，AD)芯片完成对雷达接收的目标信息的采集转换，将模拟信号数字化； (4)数据压缩模块利用FPGA并行处理、高时钟频率、低延时等优点对(2)中采集的数据进行实时最大限度的压缩； (5)无线网络模块利用民用通信网络即3G或4G网络，接收(3)中进行压缩处理后的数据，并将其发送给网络服务器对其进行后续处理。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于:利用装置和网络服务器代替了雷达显控设备，大大减小了雷达的体积与成本。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于:通过模块实现某一具体功能，各模块互相协调工作，若需再添加其他功能，只需加入相应功能模块即可。7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于:对相应功能芯片进行不断更新，就可使装置的工作性能不断提高。
【文档编号】G05B19/042GK106066612SQ201610340103
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月16日 公开号201610340103.1, CN 106066612 A, CN 106066612A, CN 201610340103, CN-A-106066612, CN106066612 A, CN106066612A, CN201610340103, CN201610340103.1
【发明人】唐小明, 宋洪良, 张涛, 陶英健, 邵保国
【申请人】烟台三航雷达服务技术研究所有限公司