专利名称：移动式llp12雷达模拟训练系统的制作方法
技术领域：
本发明属于军用电子装备范畴，具体是一种移动式LLP12雷达模拟训练系统。
背景技术：
20世纪九十年代以来，LLP12等新型二位一体火控雷达陆续装备部队，给防空兵分队作战训练提出了新的课题。1、对这些高新技术装备，考虑到其造价昂贵，部队为避免人为损坏，延长其使用寿命，就严格控制其加电训练时间，导致大幅缩减训练时间，直接影响了训练效果。2、现有部队的维护体系和维护人员，不能适应该技术装备稳定运行的要求；现有的训练体系与训练方法，难以保证装备发挥较高效用。3、部队训练需要空情(飞机或靶机)，目前防空兵训练营地并无空情，无法满足分队搜索与跟踪目标训练的要求，不能充分发挥装备效能，无法保证训练质量。4、新装备具备较强的抗电子干扰能力，识别敌方干扰并进行反电子干扰操作都比较复杂。为达到战时的突然性和有效性，各国对电子战能力和电子战手段都严格保密，因此防空兵分队的抗干扰训练科目，即使在实际装备上都难以进行，严重制约了部队战斗力的提尚。计算机DIS仿真技术介绍分布交互式仿真DIS(Distributed Interactive Simulation)是以计算机网络作为支撑，将分散于不同地域的相对独立的仿真器互联起来，构成一个多参与者协同作用的虚拟环境，实现含人平台，非含人平台以及平台与环境间的交互。DIS的关键技术1合理的分布式结构、2时钟同步技术、3坐标变换技术、4虚拟环境技术、5建模技术、6运行管理技术。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，满足防空兵部队急需能够进行号手搜索、 制定并跟踪目标，抗干扰训练以及协同训练的综合训练要求，本发明提出一种移动式LLP12 雷达模拟训练器，具体技术方案如下一种移动式LLP12雷达模拟训练系统，包括训练管理方、空袭目标方、雷达方和火控计算机方，各个部分通过局域网进行通信；a)训练管理方由计算机对由雷达方、火控计算机方、空袭目标方构成的对抗双方的仿真应用软件进行管理；训练管理方设置训练任务准备、训练管理、二维态势及场景显示，然后传输给空袭目标方，并在训练后对此次训练分析评估；b)空袭目标方由计算机采用仿真应用软件，根据飞机的数学模型、行为控制包括路径规划、雷达侦察方程和干扰方程，在计算机上建立具有与雷达对抗能力的虚拟飞机；
虚拟飞机上的雷达对抗设备在网上通过对雷达和光电高功率探测协议数据单元 PDU的截获，可以在远距离上发现雷达的照射；然后通过对照射信号的分析而得到照射信号的属性和威胁程度；再发射和照射源频率相同的各种干扰协议数据单元PDU，这些干扰 PDU进入雷达方的仿真应用软件，来压制虚拟火控雷达系统对反射信号的接收，同时，可以在雷达方的显示器上遮盖目标回波或制造假的目标回波进行欺骗；进入雷达方仿真应用软件的干扰PDU还可以释放模拟的干扰破坏“雷达”对“目标”的跟踪；C)雷达方由计算机仿真应用软件根据天控系统、随动系统数学模型、雷达方程和光电方程， 在计算机上建立虚拟雷达，并使其和物理意义上的雷达一样，在局域网上搜索、监视、截获和跟踪虚拟目标，同时通过人在回路的仿真，由操作手判断雷达所遇到的各种干扰，通过人工干预，采取各种反干扰措施；成功捕获目标后，将目标运动轨迹传输给火控计算机方。d)火控计算机方根据目标运动轨迹和火炮弹道射表解算方程，在计算机上建立抽象的火控计算机，并使其和物理意义上的火控计算机一样，在局域网上计算出火炮对目标射击诸元，同时通过人在回路的仿真(人在回路的仿真——实际人员利用仿真设备，来研究仿真对象或系统；虚拟仿真是实际人员操作仿真设备，模拟训练和模拟演示)，由操作手判断目标的运动假定，根据实时变化的情况，控制火炮按钮对空中目标发出射击诸元。所述雷达方包括雷达操作控制台、信号处理单元和计算机；所述雷达控制台输出控制信号，该信号经信号处理单元处理(A/D转换)后经I/O板传入计算机。所述火控计算机方包括火控计算机操作控制台、信号处理单元和计算机；所述火控计算机控制台输出控制信号，该信号经信号处理单元处理(A/D转换)后，再经I/O板传入计算机。本系统采用军用方舱加载拖车底盘的方式，例如采用轴转向的分体式双轴拖车结构，拖车底盘与方舱的联接，通过拖车底盘架上的槽形结构件与方舱的滑撬由8个可拆卸的细牙螺栓联接。方舱和拖车底盘可快速分离，并有效降低了承载面高度，又保证了轮胎的弹跳间隙，可满足铁路、公路运输，并可实现拖车底盘、方舱的堆码运输。本移动式LLP-12雷达模拟训练系统，是根据LLP-12火控雷达战术、技术指标研发的，以计算机DIS仿真技术为基础，模拟了 LLP12雷达的操作功能、操作界面、目标以及战场环境，用于雷达号手操作训练和班、排、连协同训练。本训练系统实现了部队的要求，扩展了部队的训练内容，使训练接近实战背景，实现与实装对接。本训练系统可产生虚拟目标并对虚拟目标进行搜索、发现、监视和跟踪，并能连续准确地测定空中目标的球坐标，传送给火控计算机方模拟器实时计算射击诸元，控制虚拟火炮或驱动真实火炮对目标实施有效的射击；在空袭目标方施放有源干扰的情况下，雷达方模拟训练器可进行抗干扰操作训练。雷达方、火控计算机方分别由一、二、三号手操作，训练管理方、空袭目标方可由训练组织者操作，也可由组织者指定其它号手进行操作。本训练系统主要功能如下a)模拟LLP12雷达的操作界面，能对各种目标及航路进行模拟，能生成周围地形及地物的回波，具有真实装备的操作条件，可完成对空袭目标的搜索、跟踪和抗干扰训练。b)能根据指令，产生空情(包括干扰和识别)。
c)具有训练的想定、训练的控制和管理、训练的态势显示、训练操作的数据记录和事后分析评估等功能。本发明能提供模拟目标、提供雷达号手基本的训练操作手段和雷达抗电子干扰训练、地形地物的仿真、根据真实地形和任务规划空袭路线、根据真实地形和任务选择空袭兵器、战斗实施训练、对雷达实施有源干扰、对雷达模拟训练器进行管理，态势和场景显示，并对号手的训练过程进行考核评估。
图1 :LLP12雷达模拟训练器硬件总体组成示意图。图2 :LLP12雷达模拟训练器软件结构示意图。
具体实施例方式一种移动式LLP12雷达模拟训练系统，包括训练管理方、空袭目标方、雷达方和火控计算机方，各个部分通过局域网进行通信；各方对应的具体硬件是雷达方模拟器(地面火控雷达系统)、火控计算机方模拟器、空袭目标方(雷达对抗、光电对抗设备及其飞行载体)、训练管理方(对抗管理方)四方组成。具体实施时，本训练系统采用DIS技术来实现DIS仿真系统间的数据交换通过协议数据单元(PDU，Pr0t0C0l Data Unit)进行。 PDU提供的信息包括仿真实体的状态，DIS演练中实体间交互的情况，以及管理和控制演练的数据。分布交互式仿真中，分布四个单元(训练管理方、空袭目标方、雷达方、火控计算机方)；交互通过网络；数据交换通过网络和各类PDU。时钟同步技术和坐标变换技术保证四个单元在时间和空间上的统一。运行管理技术各单元间进行连接状态的确认，各仿真单元的开始，暂停以及重新开始。a)训练管理方由计算机对由雷达方、火控计算机方、空袭目标方构成的对抗双方的仿真应用软件进行管理；训练管理方设置训练任务准备、训练管理、二维态势及场景显示，然后传输给空袭目标方，并在训练后对此次训练分析评估；b)空袭目标方由计算机采用仿真应用软件，根据飞机的数学模型、行为控制包括路径规划、雷达侦察方程和干扰方程，在计算机上建立具有与雷达对抗能力的虚拟飞机；虚拟飞机上的雷达对抗设备在网上通过对雷达和光电高功率探测协议数据单元 PDU的截获，可以在远距离上发现雷达的照射；然后通过对照射信号的分析而得到照射信号的属性和威胁程度；再发射和照射源频率相同的各种干扰协议数据单元PDU，这些干扰 PDU进入雷达方的仿真应用软件，来压制虚拟火控雷达系统对反射信号的接收，同时，可以在雷达方的显示器上遮盖目标回波或制造假的目标回波进行欺骗；进入雷达方仿真应用软件的干扰PDU还可以释放模拟的干扰破坏“雷达”对“目标”的跟踪；
c)雷达方由计算机仿真应用软件根据天控系统、随动系统数学模型、雷达方程和光电方程， 在计算机上建立虚拟雷达，并使其和物理意义上的雷达一样，在局域网上搜索、监视、截获和跟踪虚拟目标，同时通过人在回路的仿真，由操作手判断雷达所遇到的各种干扰，通过人工干预，采取各种反干扰措施；成功捕获目标后，将目标运动轨迹传输给火控计算机方。d)火控计算机方根据目标运动轨迹和火炮弹道射表解算方程，在计算机上建立抽象的火控计算机，并使其和物理意义上的火控计算机一样，在局域网上计算出火炮对目标射击诸元，同时通过人在回路的仿真(人在回路的仿真——实际人员利用仿真设备，来研究仿真对象或系统；虚拟仿真是实际人员操作仿真设备，模拟训练和模拟演示)，由操作手判断目标的运动假定，根据实时变化的情况，控制火炮按钮对空中目标发出射击诸元。所述雷达方包括雷达操作控制台、信号处理单元和计算机；所述雷达控制台输出控制信号，该信号经信号处理单元处理(是A/D转换？)后经I/O板传入计算机。所述火控计算机方包括火控计算机操作控制台、信号处理单元和计算机；所述火控计算机控制台输出控制信号，该信号经信号处理单元处理后，再经I/O板传入计算机。本系统采用军用方舱加载拖车底盘的方式，例如采用轴转向的分体式双轴拖车结构，拖车底盘与方舱的联接，通过拖车底盘架上的槽形结构件与方舱的滑撬由8个可拆卸的细牙螺栓联接。方舱和拖车底盘可快速分离，并有效降低了承载面高度，又保证了轮胎的弹跳间隙，可满足铁路、公路运输，并可实现拖车底盘、方舱的堆码运输。本例中用到的计算机仿真应用软件可以用现有技术中的技术，再根据本训练系统应用要求编写得到。LLP12雷达模拟训练系统主要工作过程介绍训练管理方仿真管理是对雷达方模拟器、火控计算机方模拟器、空袭目标方对抗双方的仿真应用软件进行管理；设置训练任务准备、训练管理、二维态势及场景显示，传输给空袭目标方，在训练后可对此次训练分析评估。空袭目标方仿真应用软件根据飞机的数学模型、行为控制(含路径规划)、雷达侦察方程和干扰方程在计算机上建立起具备与雷达对抗能力的“飞机”，“飞机”上的“雷达对抗设备”在网上通过对雷达和光电高功率探测PDU的截获可以在远距离上发现“雷达”的照射，并可根据对照射信号的分析而准确知道照射信号的属性和威胁程度，并发射和照射源频率相同的各种干扰PDU，使它进入雷达模拟器仿真应用软件以压制“火控雷达系统”对反射信号的接收，并在雷达模拟器的显示器上遮盖目标回波或制造假的目标回波进行欺骗， 进入雷达模拟器仿真应用软件的干扰PDU还可以其特有的调制破坏“雷达”对“目标”的跟
S示ο训练程序准备完毕，由训练管理方发出开始训练后，雷达方模拟器仿真应用软件根据天控系统、随动系统数学模型、雷达方程和光电方程，在计算机上建立抽象的雷达，并使其和物理意义上的雷达一样，在局域网上搜索、监视、截获和跟踪“目标”，同时通过人在回路的仿真，由操作手判断雷达所遇到的各种干扰，通过人工干预，采取各种反干扰措施； 成功捕获目标后，将目标运动轨迹传输给火控计算机方。火控计算机方模拟器根据目标运动轨迹和火炮弹道射表解算方程，在计算机上建立抽象的火控计算机，并使其和物理意义上的火控计算机一样，在局域网上计算出火炮对目标射击诸元，同时通过人在回路的仿真， 由操作手判断目标的运动假定，根据实时变化的情况，控制火炮按钮对空中目标发出射击诸元，至此整个训练工作过程结束。
权利要求
1.一种移动式LLP12雷达模拟训练系统，其特征是本系统集中置于军用方舱内；本系统包括训练管理方、空袭目标方、雷达方和火控计算机方，各个部分通过局域网进行通信；a)训练管理方由计算机对由雷达方、火控计算机方、空袭目标方构成的对抗双方的仿真应用软件进行管理；训练管理方设置训练任务准备、训练管理、二维态势及场景显示，然后传输给空袭目标方，并在训练后对此次训练分析评估；b)空袭目标方由计算机采用仿真应用软件，根据飞机的数学模型、行为控制包括路径规划、雷达侦察方程和干扰方程，在计算机上建立具有与雷达对抗能力的虚拟飞机；虚拟飞机上的雷达对抗设备在网上通过对雷达和光电高功率探测协议数据单元PDU 的截获，可以在远距离上发现雷达的照射；然后通过对照射信号的分析而得到照射信号的属性和威胁程度；再发射和照射源频率相同的各种干扰协议数据单元PDU，这些干扰PDU进入雷达方的仿真应用软件，来压制虚拟火控雷达系统对反射信号的接收，同时，可以在雷达方的显示器上遮盖目标回波或制造假的目标回波进行欺骗；进入雷达方仿真应用软件的干扰PDU还可以释放模拟的干扰破坏“雷达”对“目标”的跟踪；c)雷达方由计算机仿真应用软件根据天控系统、随动系统数学模型、雷达方程和光电方程，在计算机上建立虚拟雷达，并使其和物理意义上的雷达一样，在局域网上搜索、监视、截获和跟踪虚拟目标，同时通过人在回路的仿真，由操作手判断雷达所遇到的各种干扰，通过人工干预，采取各种反干扰措施；成功捕获目标后，将目标运动轨迹传输给火控计算机方；d)火控计算机方根据目标运动轨迹和火炮弹道射表解算方程，在计算机上建立抽象的火控计算机，并使其和物理意义上的火控计算机一样，在局域网上计算出火炮对目标射击诸元，同时通过人在回路的仿真，由操作手判断目标的运动假定，根据实时变化的情况，控制火炮按钮对空中目标发出射击诸元。
2.根据权利要求1所述的移动式LLP12雷达模拟训练系统，其特征是所述雷达方包括雷达操作控制台、信号处理单元和计算机；所述雷达控制台输出控制信号，该信号经信号处理单元处理后经I/O板传入计算机。
3.根据权利要求1所述的移动式LLP12雷达模拟训练系统，其特征是所述火控计算机方包括火控计算机操作控制台、信号处理单元和计算机；所述火控计算机控制台输出控制信号，该信号经信号处理单元处理后，再经I/O板传入计算机。
4.根据权利要求1所述的移动式LLP12雷达模拟训练系统，其特征是军用方舱加载拖车底盘，采用轴转向的分体式双轴拖车结构，拖车底盘与方舱的联接，通过拖车底盘架上的槽形结构件与方舱的滑撬由可拆卸的细牙螺栓联接。
全文摘要
一种移动式LLP12雷达模拟训练系统，本系统集中置于军用方舱内；本系统包括训练管理方、空袭目标方、雷达方和火控计算机方，各个部分通过局域网进行通信。本发明满足了防空兵部队急需能够进行号手搜索、制定并跟踪目标，抗干扰训练以及协同训练的综合训练的要求。
文档编号G09B9/54GK102346979SQ20101024184
公开日2012年2月8日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者陆佳林 申请人:江苏泰达机电设备有限责任公司