CN109116315B - 一种通用雷达航电仿真系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通用雷达航电仿真系统，所述雷达航电仿真系统包括：ICD录入管理模块，所述ICD录入管理模块用于存储ICD配置文件以形成配置文件数据库；通用数据模块，所述通用数据模块具有通用数据结构体，所述通用数据结构体用于存储所述通用数据模块翻译的所述ICD配置文件；接口模块，所述接口模块用于根据ICD配置文件中的接口配置信息配置通讯接口以及收发总线数据；总线数据处理模块，所述总线数据处理模块用于根据存入的通用数据结构体解析已接收的总线数据及组合需发送的总线数据；人机界面，所述人机界面用于可视化显示和编辑所述ICD文件中各类总线数据。本发明能够快速应用到不同型号机载雷达测试中，具有较高的通用性。

Description

一种通用雷达航电仿真系统
技术领域
本发明属于雷达机载测试技术领域，尤其涉及一种通用雷达航电仿真系统。
背景技术
雷达航电仿真器是航空电子系统中与雷达交联的所有分系统(如综合显示控制系统、火控任务机、组合导航系统等)的功能仿真器，在机载雷达的研制过程中可以验证雷达和航空电子系统的接口交联的正确性，可作为雷达科研试飞中的测试设备和雷达地面测试的二线测试设备，具有很好的应用价值。
雷达航电仿真器的研制包括硬件和软件两部分，硬件部分主要是各类总线通讯办卡，软件部分根据雷达实际接口控制文件和交联的航电设备开发的定制航电仿真软件，其具有不可拓展性。
由于雷达种类、功能、装机平台的不同，其对外总线接口、交联设备、接口控制文件往往不同。目前在实际应用中，针对不同型号雷达的自身需求，需要通过定制专用的雷达航电仿真器供雷达测试使用。由于雷达航电仿真器的研制需要专门的技术需求分析、较长的研发周期以及调试联试过程，会占用较多的科研时间，影响雷达型号科研进度；同时专门定制的雷达航电仿真器通用性、继承性较差，不便于维护升级，随着雷达研制型号数量的不断增加，资费严重。
为此需设计一种通用化的雷达航电仿真器可以有效解决上述问题。雷达航电仿真器的研制包括硬件和软件两部分。硬件部分通过在市场上采购相应的通信板卡、视频采集卡和工控机这些货架产品进行组装即可，易于实现通用化。所以实现雷达航电仿真器的通用化，必须设计一种通用雷达航电仿真软件。
发明内容
本发明的目的是提供一种通用雷达航电仿真系统，实现雷达航电仿真器通用化，能够适应不同型号雷达的使用需求，节省研制专用雷达航电仿真器所需的科研时间和科研成本，提高雷达航电仿真器的资源利用率。。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种通用雷达航电仿真系统，所述雷达航电仿真系统包括
ICD录入管理模块，所述ICD录入管理模块用于存储ICD配置文件以形成配置文件数据库；
通用数据模块，所述通用数据模块具有通用数据结构体，所述通用数据结构体用于存储所述通用数据模块翻译的所述ICD配置文件；
接口模块，所述接口模块用于根据ICD配置文件中的接口配置信息配置通讯接口以及收发总线数据；
总线数据处理模块，所述总线数据处理模块用于根据存入的通用数据结构体解析已接收的总线数据及组合需发送的总线数据；
人机界面，所述人机界面用于可视化显示和编辑所述ICD文件中各类总线数据。
进一步的，所述ICD配置文件包括数据库说明文件、数据帧信息文件和数据段信息文件，
所述数据库说明文件具有总线接口信息，通用雷达航电仿真系统根据所述总线接口信息打开总线接口信息对应的通讯板卡；
所述数据帧信息文件具有收发数据帧信息，通用雷达航电仿真系统根据收发数据帧信息实现通讯数据的收发；
数据段信息文件具有收发数据帧信息所对应的数据段信息，通用雷达航电仿真系统根据数据段信息对接收的总线数据进行解析和组合要发送的总线数据。
进一步的，数据库说明文件包含总线接口数量及总线接口类型，数据帧信息文件包括数据帧名称、所用接口总线类型、数据块数量及各数据块的基本信息，数据段信息文件包括数据段名称、所属数据块的ID号、数据类型、数据信息。
进一步的，ICD配置文件翻译时，按数据库说明文件、数据帧信息文件和数据段信息文件依次读取。
进一步的，通用数据结构体为根据配置文件中的数据帧信息文件和数据段信息文件定义的变量类型为结构体的全局变量。
本发明的通用雷达航电仿真系统可以构建通用化的雷达航电仿真器，快速应用到不同型号机载雷达的地面调试、测试过程中，节省了研制专用雷达航电仿真器所需耗费的研制时间和研制成本，提升了机载雷达产品的研制效率；由于其通用性，也大大提高了雷达航电仿真器资源利用率，避免造成大量的资源浪费。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为雷达与航电仿真系统连接示意图。
图2为通用雷达航电仿真软件组成及工作流程图。
图3为ICD配置文件格式。
图4为ICD配置文件库层次结构。
图5为通用数据收发与组合解析流程。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、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，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
机载雷达常用的通信总线接口有光纤、1553B、ARINC429、RS422、AFDX。为了能够使得通用雷达航电仿真软件应能够适应不同的通信总线接口和接口控制文件，接口控制文件(ICD)则是一直最直接有效的方法。接口控制文件(ICD)是包含了一整套总线系统数据的定义，它包括系统的控制逻辑、总线类型、传输速度、参数名称、参数意义、参数单位、参数最大值和最小值、分辨率、精度、最大/最小传输间隔、信号方向、比例关系、有无符号位、编码形式、故障代码等各种信息。
为此，本发明通过对机载雷达常用通信总线接口协议和接口控制文件(以下简称ICD)进行梳理，形成标准的ICD配置文件格式。通过该ICD配置文件可以描述雷达所用通信总线数量、类型；不同类型总线接口的配置信息；详细的总线数据帧信息、数据块信息和数据段信息。
其中，不同型号雷达按照标准ICD配置文件格式，将总线接口配置信息、ICD详细进行录入，形成ICD配置文件库。
通用雷达航电仿真系统自动根据ICD配置文件中记录的总线接口配置信息，选择相应的接口底层驱动，对通信接口进行配置，实现通信数据的收发；根据ICD配置文件中记录详细总线数据信息(数据帧信息、数据块信息、数据段信息)输入到事先构造的通用数据结构中；通过通用数据结构完成交互界面的配置，完成收发数据进行组合和解析。
最后，人机交互界面按照ICD配置文件进行配置，通过table控件显示通用数据结构中所有的总线数据信息，并可对雷达总线输入信息进行修改。快速应用于雷达地面测试与调试。
如图1和图2所示为通用雷达航电仿真系统组成以及工作流程图，本发明的通用雷达航电仿真系统主要由人机界面、ICD录入管理模块、通用数据模块、接口模块、总线数据处理模块构成。
为实现本发明的目的，通用雷达航电仿真系统实现步骤包括：
1、制定标准ICD配置文件格式
如图3所示，ICD配置文件采用ini文件格式，包括数据库说明文件、数据帧信息文件、数据段信息文件。
接口说明文件用来描述雷达型号、雷达对外交联的总线数量和总线类型。
数据帧信息文件用来描述该数据帧传输的总线类型、数据流向、传输类型、传输周期、通道、端口、、传输速度等各类总线接口常用配置信息；以及数据帧名称、规范号、数据块个数以及每个数据块包含数据段的个数。
数据段信息文件用来描述每个数据块所包含的数据段的详细信息。包括数据段名称、起始位置、数据长度、数据类型等。常见的数据类型主要有：状态类型、数值类型和BCD码。
2、录入ICD文件形成配置文件库
根据ICD配置文件格式，按照如图4所示的配置文件层次结构，通过ICD录入管理模块将雷达ICD文件录入到ICD配置文件库中。
ICD配置文件库采用树形结构，关系数据库，每个型号雷达的ICD形成一个配置数据库命名为“ICD_型号名称”。通过数据库说明文件(命名为
“ICD_Explain”)，对ICD配置文件库的建立时间、版本号、总线数量、总线类型进行说明。下一层级按照总线类型分类形成配置文件子库命名为“ICD_总线名称”。每个子库下包含相应类型总线的数据帧信息文件和数据段信息文件。
3、通用数据收发与组合解析
如图5所示为通用数据收发与组合解析流程。首先通用数据模块利用ICD配置文件中的数据库说明文件和数据帧信息文件获取与总线接口相关的配置信息，如总线类型、传输周期、通道、数据收发长度等，对底层硬件驱动进行配置，利用接口模块完成数据的收发，同时将ICD配置文件中详细信息输入到如图5所示的事先定义的通用数据结构中；再通过总线数据处理模块完成收发数据与通用数据结构之间的组合与解析。
翻译是指接口说明文件、数据帧信息文件和数据段信息文件均为INI格式文件，而通用数据结构体为系统可执行的数据结构类型，因此需要将接口说明文件中包含的信息与数据结构类型相对应，使得系统可执行相应操作。
解析是指将接收的总线数据根据通用数据结构体中详细的数据定义解析为数据定义的内容。例如雷达接收的总线数据中的工作模式数据为3，根据通用数据结构体定义的工作模式信息可知，工作模式数据为3时对应的工作模式为空海。
组合是指组合的过程为解析的逆过程，即将雷达要发送的数据组合到通用数据结构体中。例如，当前工作模式为空海，相对应的工作模式数据为3，当工作模式切换需要切换到空地时，相应的工作模式数据为2，此时通用数据结构体中相应信息通过组合设定为2，通过总线数发出后，工作模式数据即为2。
4、人机交互显示
通过通用数据结构中controlID变量将每个数据段的信息与交互界面的空间进行关联，利用Table控件以图表的方式，根据数据名称、数据类型、数据段值等信息显示所有通用数据结构中定义的总线信息，其中数据流向为雷达输入的信息能够进行编辑修改，以模拟外部变化的控制信息，惯导信息等。
通过以上过程，即可实现通用雷达航电仿真软件流程，适应不同雷达的使用需求，快速构建雷达测试环境，应用到机载雷达的地面调试、测试中。
本发明的通用雷达航电仿真系统可以构建通用化的雷达航电仿真器，快速应用到不同型号机载雷达的地面调试、测试过程中，节省了研制专用雷达航电仿真器所需耗费的研制时间和研制成本，提升了机载雷达产品的研制效率；由于其通用性，也大大提高了雷达航电仿真器资源利用率，避免造成大量的资源浪费。
以上所述，仅为本发明的最优具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种通用雷达航电仿真系统，其特征在于，所述雷达航电仿真系统包括
ICD录入管理模块，所述ICD录入管理模块用于存储ICD配置文件以形成配置文件数据库，其中，所述ICD配置文件包括数据库说明文件、数据帧信息文件和数据段信息文件，
所述数据库说明文件具有总线接口信息，通用雷达航电仿真系统根据所述总线接口信息打开总线接口信息对应的通讯板卡；
所述数据帧信息文件具有收发数据帧信息，通用雷达航电仿真系统根据收发数据帧信息实现通讯数据的收发；
数据段信息文件具有收发数据帧信息所对应的数据段信息，通用雷达航电仿真系统根据数据段信息对接收的总线数据进行解析和组合要发送的总线数据；
通用数据模块，所述通用数据模块具有通用数据结构体，所述通用数据结构体用于存储所述通用数据模块翻译的所述ICD配置文件；
接口模块，所述接口模块用于根据ICD配置文件中的接口配置信息配置通讯接口以及收发总线数据；
总线数据处理模块，所述总线数据处理模块用于根据存入的通用数据结构体解析已接收的总线数据及组合需发送的总线数据；
人机界面，所述人机界面用于可视化显示和编辑所述ICD配置文件中各类总线数据。
2.根据权利要求1所述的通用雷达航电仿真系统，其特征在于，数据库说明文件包含总线接口数量及总线接口类型，数据帧信息文件包括数据帧名称、所用接口总线类型、数据块数量及各数据块的基本信息，数据段信息文件包括数据段名称、所属数据块的ID号、数据类型、数据信息。
3.根据权利要求1所述的通用雷达航电仿真系统，其特征在于，ICD配置文件翻译时，按数据库说明文件、数据帧信息文件和数据段信息文件依次读取。
4.根据权利要求1所述的通用雷达航电仿真系统，其特征在于，通用数据结构体为根据配置文件中的数据帧信息文件和数据段信息文件定义的变量类型为结构体的全局变量。
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