CN113820706A - 一种在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在教练机中实现虚拟雷达与真实雷达融合使用的设计方法，尤其是一种在嵌入式训练系统设计领域实现虚拟雷达与真实雷达融合使用的设计方法。一种在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法，包括虚拟雷达、真实雷达和航电系统，在RWS、TWS模式下，航电系统调度虚拟雷达功能，并向虚拟雷达发送控制命令；虚拟雷达进入STT状态时，航电系统给真实雷达发送“辐射开”指令，虚拟雷达给真实雷达提供STT目标的方位、俯仰、距离；真实雷达以虚拟雷达STT目标为中心，进行搜索，并自动截获目标；达到稳定跟踪后，真实雷达给航电系统发送跟踪状态，航电系统将视频切换到真实雷达；本发明具有如下优点：能够解决远中近空空对抗无缝衔接问题。

Description

一种在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法
技术领域
本发明涉及一种在教练机中实现虚拟雷达与真实雷达融合使用的设计方法，尤其是一种在嵌入式训练系统设计领域实现虚拟雷达与真实雷达融合使用的设计方法。
背景技术
嵌入式训练系统是在教练机中增加或集成嵌入式仿真技术，将虚拟仿真技术与飞机综合航电系统相融。能够提供飞行、作战训练的虚拟环境，扩展教练机在系统和战术等方面的训练能力。
通过嵌入式训练系统，实现低成本的作战训练，但是某型教练机嵌入式系统提供的空空对抗训练能力受限于数据链数据的稳定性以及近距武器红外仿真技术发展，仅能够满足开展中远距空空对抗训练。针对近距对抗训练，仍然需要使用性能较低的真实雷达实现。如果要实现中远距与近距的衔接，需要飞行员在机上操作，退出嵌入式训练、真实雷达开机等操作，期间需要等待的时间长达3-4分钟。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种虚实融合的在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法，包括虚拟雷达、真实雷达和航电系统，在RWS、TWS模式下，航电系统调度虚拟雷达功能，并向虚拟雷达发送控制命令；虚拟雷达进入STT状态时，航电系统给真实雷达发送“辐射开”指令，虚拟雷达给真实雷达提供STT目标的方位、俯仰、距离；真实雷达以虚拟雷达STT目标为中心，进行搜索，并自动截获目标；达到稳定跟踪后，真实雷达给航电系统发送跟踪状态，航电系统将视频切换到真实雷达；
其中，RWS模式为边搜索边测距模式、TWS模式为边扫描边跟踪模式、STT模式为单目标跟踪模式。
优选的，在虚拟雷达显示界面，设置“ACM”模式选择按键，当飞行员操控下显或驾驶杆进入ACM模式，航电系统给真实雷达发送“ACM”模式命令及“辐射开”指令，并将相关控制命令发送给真实雷达；
其中，ACM模式为空战机动模式。
优选的，在空空模式下，虚拟雷达包括RWS模式、TWS模式、STT模式，虚拟雷达输出虚拟雷达视频画面；真实雷达包括RWS模式、ACM模式、STT模式，真实雷达输出真实雷达视频画面。
优选的，由RWS或TWS进入真实雷达STT时，当目标被动丢失或者飞行员手动退出时，工作模式进入虚拟雷达RWS、TWS。
优选的，由ACM进入真实雷达STT时，当目标被动丢失或者飞行员手动退出时，工作模式进入真实雷达ACM。
优选的，当飞行员手动退出ACM时，可选择进入虚拟雷达RWS或TWS。
工作原理：某型飞机嵌入式训练系统设计中，将虚拟雷达和真实雷达看做一个整体，在进行嵌入式训练实装对实装对抗时，两个系统都在后台运行，按照一定设计逻辑，在一定时机，由航电系统调度合适的显示界面以及激励数据。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：能够解决远中近空空对抗无缝衔接问题。
附图说明
图1是本发明实施例融合设计逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明做进一步详述：一种在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法，包括虚拟雷达、真实雷达和航电系统；其中，在空空模式下，虚拟雷达具备边搜索边测距（RWS）、边扫描边跟踪(TWS)、单目标跟踪模式(STT)工作模式；虚拟雷达输出虚拟雷达视频画面。在空空模式下，真实雷达具备边搜索边测距（RWS）、空战机动（ACM）、单目标跟踪模式（STT）工作模式；真实雷达输出真实雷达视频画面。
虚拟雷达与真实雷达融合设计逻辑：
在RWS、TWS模式下，航电系统调度虚拟雷达功能，相关的控制命令由航电系统发送给虚拟雷达，当飞行员操控虚拟雷达进入STT状态时，航电系统根据当前状态，给真实雷达发送“辐射开”指令，虚拟雷达给真实雷达提供的STT目标的方位、俯仰、距离，真实雷达以虚拟雷达STT目标指引方位俯仰等为中心，在一定范围内进行小搜，并自动截获目标。当达到稳定跟踪后，真实雷达给航电系统发送跟踪状态，航电系统将视频切换到真实雷达。
在虚拟雷达显示界面，增加“ACM”模式选择按键，当飞行员操控下显或驾驶杆进入ACM模式，航电系统给真实雷达发送“ACM”模式命令及“辐射开”指令，相关控制命令航电系统发送给真实雷达。
当由RWS或TWS进入真实雷达STT时，当目标被动丢失或者飞行员手动退出时，工作模式进入虚拟雷达RWS、TWS。
当由ACM进入真实雷达STT时，当目标被动丢失或者飞行员手动退出时，工作模式进入真实雷达ACM。
当飞行员手动退出ACM时，可选择进入虚拟雷达RWS或TWS。
工作原理：某型飞机嵌入式训练系统设计中，将虚拟雷达和真实雷达看做一个整体，在进行嵌入式训练实装对实装对抗时，两个系统都在后台运行，按照一定设计逻辑，在一定时机，由航电系统调度合适的显示界面以及激励数据。
如图1所示，具体的实施方式：
1）航电系统显控设备判断是航电系统否进入嵌训实装对抗模式；
2）航电系统进入嵌训实装对抗模式后，航电系统显控设备给虚拟雷达发送RWS工作模式；同时给真实雷达发送RWS工作模式及“静默”工作状态；
3）虚拟雷达和真实雷达都将雷达显示视频发送给航电系统显控设备，该状态下，航电系统将虚拟雷达视频显示给飞行员；
4）在对抗过程中，飞行员通过操控虚拟雷达截获对抗目标，航电系统显控设备将截获控制命令发送给虚拟雷达，虚拟雷达成功截获目标后进入STT工作模式，并将STT工作状态反馈给航电系统显控设备；
5）航电系统显控设备判断虚拟雷达进入STT工作状态后，判断以下条件是否满足：
①飞机轮载状态在空中；
②飞机当前速度大于110Km/h；
③虚拟雷达跟踪目标的距离在真实雷达的探测范围内；
若同时满足条件①②③，航电系统显控设备给真实雷达发送“RWS工作模式+辐射开”命令；
6）虚拟雷达将STT目标数据发送给真实雷达；
7）真实雷达在辐射开后，根据接收到虚拟雷达跟踪目标所指的方位、俯仰、距离一定范围内，进行小搜，并自动截获目标；
8）真实雷达稳定跟踪目标后，给航电系统显控设备发送进入STT工作状态；
9）航电系统显控设备接收到真实雷达进入STT工作状态命令后，将真实雷达视频显示给飞行员；
10）飞行员按压虚拟雷达界面下的 “ACM” 按键后，航电系统显控设备将真实雷达视频显示给飞行员，并在满足上述①②条件下，给真实雷达发送“辐射开”指令；
11）飞行员按压真实雷达界面下的 “RWS”、“TWS” 按键后，航电系统显控设备将虚拟雷达视频显示给飞行员，并在满足上述①②条件下，给真实雷达发送“辐射关”指令；
12）在真实雷达处于STT状态下，当主动或者被动状态下丢失目标，航电系统显控设备根据进入真实雷达STT之前的工作模式（虚拟雷达RWS、TWS或者真实雷达ACM），给飞行员切换相应的雷达视频。

Claims (6)

1.一种在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法，包括虚拟雷达、真实雷达和航电系统，其特征在于：在RWS、TWS模式下，航电系统调度虚拟雷达功能，并向虚拟雷达发送控制命令；虚拟雷达进入STT状态时，航电系统给真实雷达发送“辐射开”指令，虚拟雷达给真实雷达提供STT目标的方位、俯仰、距离；真实雷达以虚拟雷达STT目标为中心，进行搜索，并自动截获目标；达到稳定跟踪后，真实雷达给航电系统发送跟踪状态，航电系统将视频切换到真实雷达；
其中，RWS模式为边搜索边测距模式、TWS模式为边扫描边跟踪模式、STT模式为单目标跟踪模式。
2.根据权利要求1所述的在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法，其特征在于：在虚拟雷达显示界面，设置“ACM”模式选择按键，当飞行员操控下显或驾驶杆进入ACM模式，航电系统给真实雷达发送“ACM”模式命令及“辐射开”指令，并将相关控制命令发送给真实雷达；
其中，ACM模式为空战机动模式。
3.根据权利要求1或2所述的在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法，其特征在于：在空空模式下，虚拟雷达包括RWS模式、TWS模式、STT模式，虚拟雷达输出虚拟雷达视频画面；真实雷达包括RWS模式、ACM模式、STT模式，真实雷达输出真实雷达视频画面。
4.根据权利要求3所述的在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法，其特征在于：由RWS或TWS进入真实雷达STT时，当目标被动丢失或者飞行员手动退出时，工作模式进入虚拟雷达RWS、TWS。
5.根据权利要求1所述的在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法，其特征在于：由ACM进入真实雷达STT时，当目标被动丢失或者飞行员手动退出时，工作模式进入真实雷达ACM。
6.根据权利要求1所述的在教练机中虚拟雷达与真实雷达融合使用的方法，其特征在于：当飞行员手动退出ACM时，可选择进入虚拟雷达RWS或TWS。
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