CN207097278U - 多普勒天气雷达模拟训练系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多普勒天气雷达模拟训练系统，它包括教学训练管理终端和实装模拟训练台，所述的实装模拟训练台的数据输出端与教学训练管理终端的采集数据输入端连接；所述的实装模拟训练台包括近地工作台和综合柜，综合柜正面设置有多普勒信号处理面板、伺服分机面板、驱动分机面板和接线盒面板，综合柜内部设置有采集计算机、监视器、交换机、信号处理控制器、伺服控制器和接线盒，第一接线盒通过综合柜电源接口与配电箱连接，第一接线盒的输出端分别与采集计算机、监视器、信号处理控制器、伺服控制器和第二接线盒的电源输入接口连接。本方案不仅节省大量训练时间，而且完全模拟实际的装备实物，仿真程度极高，极大提高训练效率。

Description

多普勒天气雷达模拟训练系统

技术领域

本实用新型涉及天气雷达培训教学领域，特别是一种多普勒天气雷达模拟训练系统。

背景技术

现有技术天气雷达伺服系统设计为完整闭环系统，分为方位俯仰两大部分，通过手动或计算机操作天线，实现伺服对于天线的控制，并可以改变其扫描速度及范围。但此整机用于教学训练中存在如下问题：

（1）在教学过程中产生对雷达电路板、元器件的消耗，产生大量的装备及材料的损耗，增加了装备维护费用。

（2）整机受电磁干扰环境，场地限制，天气条件等影响，并不能随时进行训练操作，影响了训练效率。

（3）整机系统复杂，对新学员难度较大，在使用真机的传统教学中，一方面要保证雷达正常的天气预报工作，实际的训练时间难以保证充足，另一方面学员无法接触到各种复杂的雷达故障，无法短时间提高学员实际操作能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多普勒天气雷达模拟训练系统，系统设置与实物一样的面板，控制开关，便于学员进行操作和观测培训，包括教学训练管理终端和实装模拟训练台，能够完成与该型号雷达实装一致的模拟操作、控制功能；能够在不受任何天气条件、电磁干扰环境、以及场地限制的情况下，进行雷达技能操作训练，不仅节省大量训练时间，而且完全模拟实际的装备实物，仿真程度极高，极大提高训练效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：多普勒天气雷达模拟训练系统，它包括教学训练管理终端和实装模拟训练台，所述的实装模拟训练台的数据输出端与教学训练管理终端的采集数据输入端连接；所述的实装模拟训练台包括近地工作台和综合柜，所述的综合柜正面设置有多普勒信号处理面板、伺服分机面板、驱动分机面板和接线盒面板，综合柜内部设置有采集计算机、监视器、交换机、信号处理控制器、伺服控制器和接线盒，第一接线盒通过综合柜电源接口与配电箱连接，第一接线盒的输出端分别与采集计算机、监视器、信号处理控制器、伺服控制器和第二接线盒的电源输入接口连接，监视器、信号处理控制器、伺服控制器的信号输出端分别与采集计算机的输入端连接，采集计算机的网络端口与交换机的网络端口连接，交换机还通过网线与近地工作台连接，采集计算机还通过串口与多普勒信号处理器面板、伺服分机面板、驱动分机面板通信。

所述的采集计算机通过485总线与多普勒信号处理器面板、伺服分机面板、驱动分机面板通信。

所述的伺服分机面板上设置有方位误差电压表、俯仰误差电压表、方位手轮、俯仰手轮、电源开关、手/数控转换开关、动作开关、PPI状态灯和RHI状态灯。

所述的驱动分机面板上设置有方位使能开关、方位驱动开关、俯仰使能开关和俯仰驱动开关。

所述的伺服控制器包括电源模块、单片机模块、两路A/D转换电路、两路D/A转换电路和驱动接口电路，电源模块的电源输出端与单片机模块的电源输入端连接，单片机模块的信号转换引脚分别与两路A/D转换电路、两路D/A转换电路连接，单片机模块的信号输出端口通过驱动接口电路与采集计算机的输入端连接；

所述的方位手轮、俯仰手轮、电源开关、手/数控转换开关、动作开关通过线缆与单片机模块的信号输入输出端连接。

本实用新型的有益效果是：本发明提供了一种多普勒天气雷达模拟训练系统，系统设置与实物一样的面板，控制开关，便于学员进行操作和观测培训，包括教学训练管理终端和实装模拟训练台，能够完成与该型号雷达实装一致的模拟操作、控制功能；能够在不受任何天气条件、电磁干扰环境、以及场地限制的情况下，进行雷达技能操作训练，不仅节省大量训练时间，而且完全模拟实际的装备实物，仿真程度极高，极大提高训练效率。针对气象探测专业多普勒天气雷达操作技能训练任务重、实装器材损耗大、训练环境电磁干扰强等问题，开发雷达模拟训练器的伺服系统，达到不使用雷达实装即可对天气雷达探测专业操作人员进行全程仿真训练的目的，提高装备使用效率，对气象保障装备的训练具有革新意义。由于培训周期短的特点，传统教学中，实战训练的时间难以保证充足，且值班过程中各种复杂的雷达回波难以演示，通过模拟训练系统设置典型回波的练习，大大提高学员实战能力。

附图说明

图1为系统结构框图；

图2为综合柜结构框图；

图3为伺服控制器结构框图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1至图2所示，多普勒天气雷达模拟训练系统，它包括教学训练管理终端和实装模拟训练台，所述的实装模拟训练台的数据输出端与教学训练管理终端的采集数据输入端连接；所述的实装模拟训练台包括近地工作台和综合柜，所述的综合柜正面设置有多普勒信号处理面板、伺服分机面板、驱动分机面板和接线盒面板，综合柜内部设置有采集计算机、监视器、交换机、信号处理控制器、伺服控制器和接线盒，第一接线盒通过综合柜电源接口与配电箱连接，第一接线盒的输出端分别与采集计算机、监视器、信号处理控制器、伺服控制器和第二接线盒的电源输入接口连接，监视器、信号处理控制器、伺服控制器的信号输出端分别与采集计算机的输入端连接，采集计算机的网络端口与交换机的网络端口连接，交换机还通过网线与近地工作台连接，采集计算机还通过串口与多普勒信号处理器面板、伺服分机面板、驱动分机面板通信。

所述的采集计算机通过485总线与多普勒信号处理器面板、伺服分机面板、驱动分机面板通信。

为了达到与实装雷达一致的操作培训效果，综合柜各分机面板上指示灯、开关按钮和表头采用原型号雷达实际综合柜面板上的指示灯、开关按钮和表头。采集计算机通过网络向教学训练管理终端发送雷达状态、故障信息和回波数据，同时接收教学训练管理终端和雷达操作人员的操作指令，并根据指令判断操作的正确与否。采集计算机电路板为2块多通道串口卡，实现与配电、伺服、信号处理的通信，采集计算机采用导轨式安装，综合柜上还设置有键盘抽屉。综合柜内部交换机为8口交换机，第二接线板为GN212接线板，第一接线板将220V配电分别供给采集计算机、监视器、信号处理控制器、伺服控制器和第二接线盒。

所述的伺服分机面板上设置有方位误差电压表、俯仰误差电压表、方位手轮、俯仰手轮、电源开关、手/数控转换开关、动作开关、PPI状态灯和RHI状态灯。伺服分机面板在数控模式时显示雷达的状态，即当前雷达处在PPI状态还是RHI状态，同时将雷达的方位电压误差和俯仰方位误差显示在伺服分机面板上的方位电压表和俯仰电压表上；在手控模式时，通过方位手轮和俯仰手轮控制雷达的方位电压误差和俯仰电压误差，并将其显示在面板的电压表上。

所述的驱动分机面板上设置有方位使能开关、方位驱动开关、俯仰使能开关和俯仰驱动开关。通过驱动分机面板启动雷达的方位旋转和俯仰旋转，当方位使能开关按下，再按下方位驱动开关时，雷达才能进行方位旋转，俯仰同理。

同时

如图3所示，所述的伺服控制器包括电源模块、单片机模块、两路A/D转换电路、两路D/A转换电路和驱动接口电路，电源模块的电源输出端与单片机模块的电源输入端连接，单片机模块的信号转换引脚分别与两路A/D转换电路、两路D/A转换电路连接，单片机模块的信号输出端口通过驱动接口电路与采集计算机的输入端连接；

所述的方位手轮、俯仰手轮、电源开关、手/数控转换开关、动作开关通过线缆与单片机模块的信号输入输出端连接。

Claims (5)

1.多普勒天气雷达模拟训练系统，其特征在于：它包括教学训练管理终端和实装模拟训练台，所述的实装模拟训练台的数据输出端与教学训练管理终端的采集数据输入端连接；所述的实装模拟训练台包括近地工作台和综合柜，所述的综合柜正面设置有多普勒信号处理面板、伺服分机面板、驱动分机面板和接线盒面板，综合柜内部设置有采集计算机、监视器、交换机、信号处理控制器、伺服控制器和接线盒，第一接线盒通过综合柜电源接口与配电箱连接，第一接线盒的输出端分别与采集计算机、监视器、信号处理控制器、伺服控制器和第二接线盒的电源输入接口连接，监视器、信号处理控制器、伺服控制器的信号输出端分别与采集计算机的输入端连接，采集计算机的网络端口与交换机的网络端口连接，交换机还通过网线与近地工作台连接，采集计算机还通过串口与多普勒信号处理器面板、伺服分机面板、驱动分机面板通信。

2.根据权利要求1所述的多普勒天气雷达模拟训练系统，其特征在于：所述的采集计算机通过485总线与多普勒信号处理器面板、伺服分机面板、驱动分机面板通信。

3.根据权利要求1所述的多普勒天气雷达模拟训练系统，其特征在于：所述的伺服分机面板上设置有方位误差电压表、俯仰误差电压表、方位手轮、俯仰手轮、电源开关、手/数控转换开关、动作开关、PPI状态灯和RHI状态灯。

4.根据权利要求1所述的多普勒天气雷达模拟训练系统，其特征在于：所述的驱动分机面板上设置有方位使能开关、方位驱动开关、俯仰使能开关和俯仰驱动开关。

5.根据权利要求3所述的多普勒天气雷达模拟训练系统，其特征在于：所述的伺服控制器包括电源模块、单片机模块、两路A/D转换电路、两路D/A转换电路和驱动接口电路，电源模块的电源输出端与单片机模块的电源输入端连接，单片机模块的信号转换引脚分别与两路A/D转换电路、两路D/A转换电路连接，单片机模块的信号输出端口通过驱动接口电路与采集计算机的输入端连接；

所述的方位手轮、俯仰手轮、电源开关、手/数控转换开关、动作开关通过线缆与单片机模块的信号输入输出端连接。