一种用于雷达系统的通信服务器的制作方法

文档序号:15516593发布日期:2018-09-25 18:28阅读:266来源:国知局

本发明涉及雷达领域,具体涉及一种用于雷达系统的通信服务器。



背景技术:

雷达系统应用于空中交通管制系统,在保障飞行秩序和安全中发挥着非常重要的作用。在雷达系统中,各种设备和中心工作站通过通信服务器进行数据通信,因此通信服务器对于雷达系统完成功能而言至关重要。

目前正在服役的雷达系统中,通信服务器负责实时接收、转发、传递中心工作站与各种设备之间的通信数据,在系统信息传递中起着“咽喉”的作用,但是目前雷达系统中使用的通信服务器接口易损坏,更换接口后开机时间长,维护成本高,若通信服务器接口损坏时,雷达系统正在执行任务,因中心工作站无法同各种设备进行及时通信,易造成严重的后果。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供一种用于雷达系统的通信服务器,其接口不易损坏,可靠性更高,开机时间短,可以大大节省时间成本。

一种用于雷达系统的通信服务器,包括壳体和供电单元,至少还包括处理器单元和接口单元,其中:

所述处理单元包括fpga处理子单元和dsp处理子单元中的至少一种,与所述接口单元连接;

所述接口单元包括db25接口、以太网接口和接口保护装置中的至少一种,与所述处理单元连接。

优选的是,所述处理单元用于完成各种数据的处理,和/或,上电复位处理中的至少一种。

上述任一方案优选的是,所述fpga处理子单元至少包括fpga芯片,对接收的数据进行并行处理。

上述任一方案优选的是,所述dsp处理子单元至少包括dsp芯片,对接收的数据进行算法处理,和/或,进行设备上电复位处理。

上述任一方案优选的是,所述db25接口和以太网接口用于完成各种数据的输入和输出。

上述任一方案优选的是,所述接口保护装置用于保护db25接口和/或以太网接口免受过电压和/或过电流的冲击。

上述任一方案优选的是,所述db25接口包括fmac(辅助设备监视控制)接口、综合雷达数据接口、二次雷达接口、远程监控接口和自适应接口中的至少一种。

上述任一方案优选的是,所述fmac接口采用异步串行rs232物理端口,通信协议采用hdlc。

上述任一方案优选的是,所述fmac接口接收工作站的控制命令并发送给fmac,以及接收fmac的状态信息并发送给工作站。

上述任一方案优选的是,所述综合雷达数据接口采用同步串行rs232物理端口,通信协议采用hdlc,内外时钟可设。

上述任一方案优选的是,所述综合雷达数据接口将工作站的数据发送给用户端。

上述任一方案优选的是,所述二次雷达接口采用同步串行rs422物理端口,通信协议采用hdlc,内外时钟可设。

上述任一方案优选的是,所述二次雷达接口接收二次雷达的数据,并发送给工作站进行处理。

上述任一方案优选的是,所述远程监控接口采用rs232和/或rs422物理端口,通信协议采用sabm、labp和x25中的至少一种。

上述任一方案优选的是,所述远程监控接口将监控数据发送至远程监控设备。

上述任一方案优选的是,所述自适应接口采用rs232和/或rs422物理端口,可连接多种外部设备,支持多种通信协议。

上述任一方案优选的是,所述db25接口支持带电热插拔和组播功能。

上述任一方案优选的是,所述db25接口的状态可以进行查询操作,查询的内容包括接口类型、接口号、通信速率等。

上述任一方案优选的是,所述以太网接口包括一次雷达接口和工作站接口中的至少一种。

上述任一方案优选的是,所述一次雷达接口接收一次雷达发送的数据。

上述任一方案优选的是,所述工作站接口支持双网口热备功能,用于与工作站进行通信。

上述任一方案优选的是,所述用于雷达系统的通信服务器还包括用于显示设备工作状态的指示单元。

上述任一方案优选的是,所述指示单元包括电源指示灯、db25接口指示灯和以太网接口指示灯中的至少一种。

上述任一方案优选的是,所述指示灯采用led指示灯。

上述任一方案优选的是,所述db25接口指示灯的数量与所述db25接口的数量相同,且所述db25接口指示灯与所述db25接口一一对应。

上述任一方案优选的是,当电源接通时,所述电源指示灯绿色亮,当电源断开时,所述电源指示灯灭。

上述任一方案优选的是,当所述db25接口有数据传输时,相应的接口指示灯绿色闪烁,当所述db25接口无数据传输时,相应的接口指示灯灭,当所述db25接口故障时,相应的接口指示灯绿色常亮或灭。

上述任一方案优选的是,当所述以太网接口有数据传输时,相应的接口指示灯绿色闪烁,当所述以太网接口无数据传输时,相应的接口指示灯灭,当所述以太网接口故障时,相应的接口指示灯绿色常亮或灭。

上述任一方案优选的是,所述指示单元与所述处理单元连接。

上述任一方案优选的是,所述供电单元与各单元电连接,用于为各单元提供电能。

上述任一方案优选的是,所述壳体用于安装上述各单元。

本发明的用于雷达系统的通信服务器端口不易损坏,提高了雷达系统的可靠性,开机时间短,减少了时间成本,同时其支持db25接口热插拔,运行稳定,使用维护成本低。

附图说明

图1为按照本发明的用于雷达系统的通信服务器的一优选实施例的结构示意图。

图2为按照本发明的用于雷达系统的通信服务器的一实施例的外部设备连接示意图。

图3a为工作站a为主设备时,按照本发明的用于雷达系统的通信服务器与工作站通信链路示意图。

图3b为工作站b为主设备时,按照本发明的用于雷达系统的通信服务器与工作站通信链路示意图。

图4a为按照本发明的用于雷达系统的通信服务器的一实施例的正面示意图。

图4b为按照本发明的用于雷达系统的通信服务器的一实施例的背面示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明,下面结合具体实施例对本发明作详细说明。

实施例1

如图1所示,一种用于雷达系统的通信服务器,包括接口单元100、处理单元110、指示单元120和供电单元130。

所述接口单元100包括db25接口、以太网接口和接口保护装置108,所述db25接口包括fmac接口101、综合雷达数据接口102、二次雷达接口103、远程监控接口104和自适应接口105,所述以太网接口包括一次雷达接口106和工作站接口107。所述处理单元110包括fpga处理子单元111和dsp处理子单元112。所述指示单元120包括电源指示灯121、db25接口指示灯122和以太网接口指示灯123。

所述db25接口和所述以太网接口用于完成各种数据的输入和输出,与处理单元110连接。所述接口保护装置108用于保护所述db25接口和/或所述以太网接口免受过电压和/或过电流的冲击。所述fpga处理子单元至少包括fpga芯片,用于对接收的数据进行并行处理,处理速度快;所述dsp处理子单元至少包括dsp芯片,用于对接收的数据进行算法处理,和/或,进行设备上电复位处理,上电复位处理时间短;所述处理单元110与接口单元100和指示单元120连接。所述指示单元120用于显示设备的工作状态,与处理单元110连接。所述供电单元130用于为各单元提供电能,与各单元连接。

实施例2

如图1和图2所示,一种用于雷达系统的通信服务器,其接口单元100包括db25接口、以太网接口和接口保护装置108。

通信服务器上电后,从工作站读取配置文件,完成各接口的配置。

至少1个db25接口为fmac接口101,fmac接口101采用异步串行rs232物理端口,通过fmac接口101,通信服务器与外部设备fmac210连接并进行通信,通信协议采用hdlc,通信内容包括工作站发送给fmac的控制命令和fmac发送给工作站的状态信息中的至少一种。

至少1个db25接口为综合雷达数据接口102,综合雷达数据接口102采用同步串行rs232物理端口,内外时钟可设,通过综合雷达数据接口102,通信服务器与用户端250连接并进行通信,通信协议采用hdlc,通信内容为工作站200发送给用户端250的综合雷达数据。

当雷达系统中有二次雷达240接入时,至少1个db25接口为二次雷达接口103,二次雷达接口103采用同步串行rs422物理端口,内外时钟可设,通过二次雷达接口103,通信服务器与二次雷达240连接并通信,通信协议采用hdlc,通信内容为二次雷达240发送给工作站200的二次雷达数据。

当对雷达系统进行远程监控时,至少1个db25接口为远程监控接口104,远程监控接口104采用rs232和/或rs422物理端口,通过远程监控接口104,通信服务器与远程监控设备220连接并通信,通信协议采用sabm、labp和x25中的至少一种,通信内容为工作站200发送给远程监控设备220的各种监控数据。

db25接口还包括自适应接口,所述自适应接口采用rs232和/或rs422物理端口,可连接多种外部设备,支持多种通信协议。

至少1个以太网接口为一次雷达接口105,通过一次雷达接口105,通信服务器与一次雷达230连接并通信,通信内容为一次雷达230发送给工作站200的一次雷达数据。

至少1个以太网接口为工作站接口106,通过工作站接口106,通信服务器与工作站连接并通信,通信协议采用tcp/ip协议和udp协议中的至少一种,通信内容为各外部设备发送给工作站的数据和工作站发送给各外部设备的数据中的至少一种,工作站接口106支持双网口热备功能。

实施例3

为提高雷达系统的可靠性,本发明的用于雷达系统的通信服务器支持以双以太网结构连接工作站。在雷达系统中,包括2个工作站,分别为工作站a和工作站b,两工作站分别以online(主)和standby(备)模式工作;包括2个通信服务器,分别为通信服务器a和通信服务器b。通信服务器a与工作站a和工作站b通过工作站接口建立连接,通信服务器b与工作站a和工作站b通过工作站接口建立连接。

通信服务器上电后,需要从工作站下载驱动程序,通信服务器a从工作站a下载驱动程序,通信服务器b从工作站b下载驱动程序,驱动程序下载完成后,通信服务器可以接收工作站的链路呼叫,并建立通信链路。根据配置文件,通信服务器与工作站之间建立的通信链路包括fmac链路、综合雷达数据链路、二次雷达链路和远程监控链路中的至少一种。当配置文件中不存在二次雷达或远程监控信息时,通信服务器与工作站之间建立的通信链路不包括二次雷达链路或远程监控链路。

图3a和3b所示为配置文件中存在二次雷达和远程监控信息时,通信服务器与工作站之间建立的通信链路示意图。

如图3a所示,工作站a为主工作站,工作站b为备工作站时,通信服务器a与工作站a之间建立的通信链路包括fmac链路、二次雷达链路、综合雷达数据链路和远程监控链路,通信服务器a与工作站b之间没有建立通信链路;通信服务器b与工作站a之间建立的通信链路包括综合雷达数据链路和远程监控链路,通信服务器b与工作站b之间建立的通信链路包括fmac链路和二次雷达链路。

如图3b所示,工作站a为备工作站,工作站b为主工作站时,通信服务器a与工作站a之间建立的通信链路包括fmac链路和二次雷达链路,通信服务器a与工作站b之间建立的通信链路包括综合雷达数据链路和远程监控链路;通信服务器b与工作站a之间没有建立通信链路,通信服务器b与工作站b之间建立的通信链路包括fmac链路、二次雷达链路、综合雷达数据链路和远程监控链路。

当主工作站故障时,备工作站立即切换为online模式,并开始工作;当两工作站均可以正常工作时,两工作站的工作模式可以自由切换。工作站工作模式切换时,fmac链路和二次雷达链路不随主备切换而切换,综合雷达数据链路和远程监控链路随主备切换而切换,原主工作站先挂断与通信服务器a、b之间所有的综合雷达数据链路和远程监控链路,然后由新主工作站重新呼叫通信服务器a、b,建立综合雷达数据链路和远程监控链路,即任何时候,通信服务器输出的综合雷达数据和远程监控数据都来自于同一工作站,即主工作站。

实施例4

如图4a和图4b所示,按照本发明的用于雷达系统的通信服务器包括壳体400,所述壳体为长方体,用于安装所述接口单元100、处理单元110、供电单元120和指示单元130。

通信服务器壳体400正面安装有1个电源指示灯410和8个db25接口指示灯421-428;通信服务器壳体400背面安装有8个db25接口441-448、2个以太网接口451-452和2个以太网接口指示灯461-462,db25接口与db25接口指示灯一一对应。当通信服务器接通电源时,电源指示灯410亮,断开电源时,电源指示灯410灭。当db25接口有外部设备接入并且有数据正在传输时,相应的db25接口指示灯绿色闪;无数据传输时,相应的db25接口指示灯灭;当db25接口故障时,相应的db25接口指示灯绿色常亮或灭。当以太网接口有数据传输时,相应的以太网接口指示灯绿色闪烁,当无数据传输时,相应的以太网接口指示灯灭,当以太网接口故障时,相应的以太网接口指示灯绿色常亮或灭。

通信服务器壳体正面还安装有1个配置接口430,一般情况下,通信服务器的配置通过读取工作站中的配置文件完成,如果有需要,可以通过配置接口430对通信服务器进行配置。

实施例5

db25接口芯片可统一采用防静电的接口芯片,如max214cwi9503,该芯片支持db25接口带电热插拔;也可以采用不同的接口芯片,接口芯片的功能由fpga处理子单元和dsp处理子单元根据配置文件定义修改,通过修改,通信服务器可支持组播功能。

fpga处理子单元和dsp处理子单元可将以太网接口配置为支持双网口热备功能,使两个工作站可同时与通信服务器建立连接,形成热备系统,提高雷达系统的可靠性。

实施例6

当有多个db25接口被配置为综合雷达数据接口时,工作站根据配置文件建立多条综合雷达数据链路分别对应相应的db25接口,每一条综合雷达数据链路的通信速率可以设置不同的值,通信内容也可以不同,如第一个综合雷达数据接口传输雷达情报信息,第二个综合雷达数据接口传输气象信息,第三个综合雷达数据接口传输雷达情报信息加气象信息等。

实施例7

通信服务器没有通信应用程序固化在其内部,需要从工作站下载,若通信服务器在完成通信应用程序下载之前,工作站向多协议服务发起链路呼叫,通信服务器会因为没有用户通信程序而没有响应,此时工作站会显示故障信息,为避免以上故障出现,应使通信服务器先于工作站或与工作站同时上电,如将通信服务器与工作站连接于同一ups输出电源上,打开电源,通信服务器与工作站可同时上电,在工作站发起链路呼叫之前,有一段时间使通信服务器完成通信应用程序的下载。

实施例8

通信服务器不仅可以设置各个接口的接口类型、通信速率、时钟模式、通信协议、同步/异步通信方式等,还可以对完成设置的接口进行查询操作,输入查询命令,返回的查询结果包括接口类型、报文长度、通信速率时钟模式、通信协议、同步/异步通信方式等,可以方便使用人员对各个接口的状态进行掌控。部分命令格式如下:

设置接口通信速率的命令:设置报头接口号通信速率;

设置接口时钟模式的命令:设置报头接口号时钟模式;

查询接口状态的命令:查询报头接口号;

查询命令返回的信息:状态返回报头报文长度接口号通信速率。

需要说明的是,以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的技术人员应该理解:其可以对前述实施例记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,而这些替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。

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