基于電子海圖數(shù)據(jù)的導(dǎo)航雷達(dá)圖模擬方法研究.pdf

1、伴隨著航海行業(yè)的蓬勃發(fā)展，船舶航行安全性也受到人們的重視，所以航海雷達(dá)在船舶航行中的作用就顯得至關(guān)重要。X波段航海雷達(dá)是精密測(cè)量航海雷達(dá)之一，它利用電磁波原理測(cè)量海上障礙物的目標(biāo)方位、距離等信息，然后把測(cè)得的準(zhǔn)確信息提供給駕駛?cè)藛T，以此來(lái)降低危險(xiǎn)程度。但是，雷達(dá)經(jīng)常受到外界噪聲和雜波的干擾，導(dǎo)致觀察員不容易快速分辨目標(biāo)。為了解決這個(gè)在于培訓(xùn)和模擬的難題，本文提出了基于電子海圖數(shù)據(jù)的導(dǎo)航雷達(dá)圖模擬方法研究，旨在做出的航海雷達(dá)模擬器與真實(shí)的

2、雷達(dá)相比，具有靈活、經(jīng)濟(jì)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。航海操作人員在接受航海雷達(dá)模擬器培訓(xùn)時(shí)，相比于用真實(shí)雷達(dá)進(jìn)行訓(xùn)練，不僅花費(fèi)的成本比較低、培訓(xùn)周期比較短，而且培訓(xùn)效果也相對(duì)比較好，因此，目前使用航海模擬器對(duì)航海人員進(jìn)行培訓(xùn)已成為一種先進(jìn)而有效的新途徑。
　　電子海圖數(shù)據(jù)作為雷達(dá)顯示圖像底層數(shù)據(jù)，原因是電子海圖的精確性能可以實(shí)現(xiàn)海圖中相應(yīng)的障礙物目標(biāo)在雷達(dá)模擬器中實(shí)時(shí)、快速、精確地定位顯示，然后利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和顯示功能來(lái)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)掃

3、描的效果。在現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)的雷達(dá)總會(huì)受到外界環(huán)境各種雜波噪聲干擾，所以本文分析和研究了雷達(dá)信號(hào)的雜波特性。先介紹了幾種常見(jiàn)雜波的概念之后，對(duì)幾種典型雜波的幅度分布特性和幅度的功率譜特性進(jìn)行建模仿真和總結(jié)，并以此為依據(jù)，利用MATLAB對(duì)雜波進(jìn)行建模和仿真。目前，生成雜波的主要有以下兩種方法：零記憶非線性變換法（ZMNL）；球不變隨機(jī)過(guò)程法（SIRP）。
　　根據(jù)目前導(dǎo)航雷達(dá)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，在分析了電子海圖與導(dǎo)航雷達(dá)圖像的結(jié)構(gòu)

4、和功能的基礎(chǔ)上，提出可行的軟件設(shè)計(jì)方案，計(jì)劃將整個(gè)軟件界面分為基于電子海圖數(shù)據(jù)的原始雷達(dá)圖像顯示、本船方位信息顯示和雜波噪聲干擾三個(gè)模塊。然后，分別對(duì)這三個(gè)模塊進(jìn)行研究。原始雷達(dá)圖像顯示模塊的設(shè)計(jì)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)格式，按海圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要求讀取、轉(zhuǎn)換和保存顯示，采用內(nèi)存緩沖方法和快速刷新屏幕的方法，實(shí)時(shí)顯示雷達(dá)圖像；本船方位信息顯示模塊要求能實(shí)時(shí)顯示本船在雷達(dá)圖像中心的經(jīng)緯度、航向角等信息；雜波噪聲干擾模塊基于對(duì)海雜波、雨雪干擾、雷達(dá)內(nèi)部熱噪聲