基于FPGA的数据处理技术在导航雷达数字信号处理的应用

我国导航雷达在设计过程中不仅需要具备传统的各项功能,还需要向着数字化和网络化趋势发展,并且,还要在设计过程中充分考虑成本问题,在保证导航雷达高效、可靠的基础上尽可能地降低成本支出,想要充分满足这些要求,FPGA的数据处理技术逐渐应用到导航雷达信号处理过程中,充分满足了导航雷达的设计要求,因此,本文针对FPGA在导航雷达数字信号中的应用进行分析。     

上海船舶导航雷达工业的回顾与展望

本回顾了五十年来上海船舶导航雷达工业的建立及发展历程，简要介绍了各单位各型导航雷达的研制、生产概况以及支援兄弟省市建立导航雷达工业和出国援外的情况。着重阐述了当前导航雷达工业的规模与能力、技术与质量、测试与试验手段的现状，分析了与国外同行业相比的差距，介绍了目前正在研制的国产新一代导航雷达的概况，展望导航雷达的发展前景，提出了发展我国船舶导航雷达工业的几点建议。     

舰机协同反潜导航问题研究

文章从目前舰机协同反潜中存在的导航精度不高和抗干扰性差的问题出发,分析了影响反潜导航的因素,提出了应用舰艇编队雷达组网方法提高导航能力的思路。     

线性FMCW雷达在VTS及商船导航中的应用

首先简要说明了线性FMCW雷达的基本原理，介绍了这种雷达在海军战术导航中的应用；之后着重讨论了在VTS及商船导航中的应用方案，并预防在不远的将来，线性FMCW雷达将在VTS及商船导航中占统治地位。     

国外舰船导航雷达的现状和发展方向概述

本对国外舰船导航雷达的基本情况及其现状作了较为详细的分析，并就导航雷达的新标准的更新要求作了描述，提出了当前导航雷达发展的方向。     

线性FMCW雷达在VTS及商船导航中的应用

本文首先简要说明了线性FMCW雷达的基本原理，介绍了这种雷达在海军战术导航中的应用，之后着重讨论了在VTS及商船导航中的应用方案，并预言在不远的将来，线性FMCW雷达将在VTS及商船导航中取得统治地位。     

雷达图像和电子海图系统的叠加应用

现代导航信息技术的应用和发展,电子海图与雷达图像/ARPA数据信息的叠加显示成为可能和必然,为船舶的导航和避碰提供安全保障。此文分析了NaviSailor3000型电子海图的雷达/ARPA功能,针对使用中容易出现的雷达图像叠加偏移,ARPA数据误差大的现象,提出了判断和修正的具体方法。     

GPS与雷达在航海中的配合应用

研讨了ＧＰＳ与船用雷达在海洋船舶定位、导航、避碰、锚位监视等方面应用的特点，提出了ＧＰＳ在弥补船用雷达的使用性能局域性和利用ＤＧＰＳ或ＧＰＳ测定雷达测距、测向误差中所起的作用，以及ＧＰＳ与雷达配合应用需注意的问题。     

基于ADS-B数据的雷达标校新方法

在研究雷达试验评定方法的基础上,提出了应用ADS-B数据进行雷达试验的方法。从其评定的工作流程和试验结果来看,采用ADS-B导航信息的标校方法,大大简化了其评定的流程,避免了复杂的环节,拓展了ADS-B导航信息新的应用领域,提供了新的雷达标校方法。     

基于分布式网络的水面舰艇编队一体化导航方法

[目的]针对体系化作战中,水面舰艇编队导航面临设备损毁、导航干扰等复杂作战环境的挑战,提出一种基于分布式网络的水面舰艇编队一体化导航系统及方法。[方法]通过分布式协同导航提升编队应对复杂环境的可靠性和灵活性。编队一体化导航系统分为设备层、系统层和体系层,设备层输出原始的GNSS/INS导航数据,系统层输出节点独立导航数据,体系层融合生成编队协同导航数据。为实现体系层编队协同导航数据融合,采用Floyd算法,以基线传递路径最短的原则构建分布式编队协同导航网络,在节点独立导航数据的基础上通过动态基线传递生成节点协同导航数据;通过加权最小二乘法融合多个节点协同导航数据输出编队协同导航数据。[结果]仿真结果表明,应用该方法可成功构建分布式协同导航网络。通过导航支援,保障了受毁伤节点导航的不中断;通过精度支援,提升了受干扰节点的导航精度。[结论]分布式协同导航具有抗毁伤、抗干扰、可提高精度的优势,并可有效应对复杂的作战环境。     

海图雷达(Chart Radar)在航海中的应用

航海雷达在船舶避碰中发挥了极其重要的作用,但其导航功能发挥有限。随着电子海图的发展,将海图信息叠加到雷达图像上的海图雷达(Chart Radar)应运而生,IEC也制定了相应的测试标准,这极大的促进了雷达导航功能的发展。此文主要探讨了海图雷达的功能和在航海中的应用,以及在应用中的注意事项。     

固态脉压新体制导航雷达关键技术及应用

导航雷达是船舶安全航行的重要信息保障设备。随着固态微波电路、大规模集成芯片、全数字信号处理等技术的发展以及高技术船舶智能化、高可靠航行等新需求内涵的扩展,应用基于固态收发、脉冲压缩和全相参数字处理等技术研制的新体制船舶导航雷达已成为一种必然。比较国内外典型固态脉冲压缩导航雷达的发展现状,深入分析固态功放、数字信号产生、脉冲压缩、自适应杂波抑制等关键技术,并结合相关技术应用优势展望了固态脉压导航雷达在船舶避碰导航传统领域以及岸基目标监管、海洋环境监测等拓展领域的应用前景。     

大数据技术在舰船导航模式识别中的应用

针对现有导航模式识别方法无法获得精确且完整的导航轨迹信息,致使识别准确率无法满足舰船的安全性需求,故提出大数据技术在舰船导航模式识别中的应用。将舰船雷达与AIS目标点迹表示为因素集合,并构造综合因素关联隶属度函数,通过双门限关联算法对舰船导航点迹关联性进行判定,应用大数据技术融合处理关联的雷达与AIS目标轨迹信息,以此为基础,通过附加动量法改进BP神经网络算法,将融合后导航轨迹信息输入至改进BP神经网络算法中,输出即为导航模式识别结果。实验数据显示,与应用文献[4]方法相比较,应用大数据技术的导航轨迹方差较小,为导航模式识别提供更精确的数据支撑。     

高转速导航雷达远程终端系统设计

船载高转速导航雷达的性能良好,可以在短时间内对舰船周围的目标进行探测,并获取高精度的目标数据,同时可能获取来自导航卫星的数据信息,辅助舰船制定合理的航行路径。本文的主要工作是设计一种高转速导航雷达的船载远程终端系统,主要包括高转速导航雷达的硬件系统和软件系统两部分,其中,软件系统又介绍了基于OpenGL图像处理技术的程序设计,具有重要的实际应用意义。     

导航装备分布式测试系统

海军导航装备的发展要求应用远程分布式测试系统，研究分布式测试和异构测试系统的融合问题。提出基于网络和测试总线的分佰式、集散型结构体系。     

船舶VTS的雷达信号测试与分析技术的研究

导航雷达系统是整个船舶交通网络的重要组成部分,在目标跟踪﹑防碰撞系统等方面有较为广泛的应用。雷达信号不仅受到海上各类环境噪声干扰,同时其频率源的载波频率波动也影响整个导航雷达系统定位精度,对船用导航雷达信号的测试与分析尤为重要。本文设计一种基于混频技术的雷达信号源测试系统,并对测试结果进行了分析。     

FPGA的舰船导航雷达回波信号采集

为了满足舰船导航雷达回波信号的信噪比,提升雷达回波信号采集的深度与广度,提出FPGA的舰船导航雷达回波信号采集设计。采用FPGA采集控制硬件,设计FPGA计算控制的雷达回波信号采集平台。通过在平台系统内引入FPGA雷达回波信号采集逻辑,完成对信号采集深度与广度的量化计算。最后,通过仿真测试的方式设计一组实验,对提出的FPGA的舰船导航雷达回波信号采集设计进行可行性验证,证明设计的雷达回波信号采集灵敏度高、范围广、距离远、精度高的优点。     

基于视频优化技术的舰船导航交互界面设计

针对舰船航行导航需求,设计基于视频优化技术的舰船导航交互界面。利用导航设备单元内的气象仪、GPS、海图等直接获取导航所需数据,同时利用雷达采集器采集雷达扫描视频,将舰船导航所需数据和雷达扫描视频传输到视频优化单元内和人机交互单元内,视频优化单元对雷达扫描视频与气象仪、GPS、海图等数据进行优化融合处理,得到涵盖气象、海图等数据的雷达扫描视频后。将其发送到主控单元内电子海图控制模块内,同时主控单元连接触控显示屏为用户连接人机交互单元,实现电子海图控制、导航定位管理等。实验结果表明,该舰船导航交互界面具备较好的雷达扫描视频生成能力,电子海图背景海图缩放功能等,应用效果较佳。     

雷达对抗装备分布式BIT系统设计

在研究雷达对抗装备测试背景及测试需求的基础上,提出分布式机内自检（BIT）系统。结合某型雷达对抗装备,对分布式BIT系统主要构成及各功能模块作了分析,阐述系统工作原理和机制,并对分布式BIT系统的特点作了总结。该系统是在我军雷达对抗装备向信息化转型阶段,为实现装备自动化故障诊断和高效维修提出的实用解决方案。     

海上雷达信号分布式处理系统的构建

为了解决传统雷达信号处理系统由于信号接受面狭窄导致的信号丢失的问题,提出海上雷达信号分布式处理系统的构建设计。设计采用分布式的信号处理方式,通过构建雷达信号分布式模型,获取系统设计数据,再根据数据来确定采用硬件型号与技术参数及系统软件的设计架构,从而完成对提出系统的构建。采用仿真雷达信号数据对设计系统进行仿真测试,通过数据证明设计的合理性与可行性。