基于GL Studio的雷達(dá)顯示器仿真

3．5 航跡線的繪制
目標(biāo)航跡仿真的步驟：先計(jì)算并保存由航跡得到的目標(biāo)實(shí)時(shí)位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)這些航跡點(diǎn)繪制航跡線，最終將其顯示出來(lái)。在該假設(shè)條件下，目標(biāo)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)掃描基線旋轉(zhuǎn)的角度和目標(biāo)的方位角相等時(shí)，將目標(biāo)的斜距、方位角坐標(biāo)保存到相應(yīng)數(shù)組中，由此顯示出航跡點(diǎn)的極坐標(biāo)并動(dòng)態(tài)繪制航跡線。假設(shè)雷達(dá)轉(zhuǎn)速為6 r／min，圖4為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間t在不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)回波、航跡點(diǎn)和航跡線。圖4中用粗黑點(diǎn)表示航跡點(diǎn)，航跡序列中最新的一個(gè)航跡點(diǎn)處的深灰色短線表示雷達(dá)“掃出”的目標(biāo)回波。在GL Studio中，雖然可在內(nèi)存棧上用new()分配內(nèi)存，動(dòng)態(tài)畫(huà)線卻不能回收分配的內(nèi)存?？赏ㄟ^(guò)動(dòng)態(tài)設(shè)置事先畫(huà)好的一條直線的位置、頂點(diǎn)個(gè)數(shù)及頂點(diǎn)參數(shù)來(lái)改變?cè)撝本€形狀。適當(dāng)調(diào)整實(shí)時(shí)得到一組航跡點(diǎn)數(shù)據(jù)后，將其作為函數(shù)VaSetVertices()的參數(shù)來(lái)改變事先畫(huà)好的航跡線形狀。
因?yàn)楹瘮?shù)VaSetVertices()中的頂點(diǎn)位置參數(shù)均為相對(duì)于航跡線中心點(diǎn)位置的相對(duì)數(shù)值。因此需轉(zhuǎn)換航跡點(diǎn)數(shù)據(jù)。關(guān)鍵代碼為：

3．6 數(shù)據(jù)顯示
在仿真雷達(dá)顯示器中，采用固定刻度。由于顯示器上只能目測(cè)獲得目標(biāo)粗略的斜距和方位角數(shù)據(jù)，因此有必要提供其他的數(shù)據(jù)顯示作為補(bǔ)充。在仿真顯示器右側(cè)提供一個(gè)數(shù)據(jù)窗口，以顯示航跡點(diǎn)的極坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在實(shí)際運(yùn)用中，雷達(dá)仿真系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理機(jī)等傳遞來(lái)的二次信息中，目標(biāo)的其他參數(shù)(如速度、姿態(tài)角)也可在此實(shí)時(shí)顯示。
3．7 仿真實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析
采用C語(yǔ)言對(duì)GL Studio進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。單獨(dú)編譯生成的源代碼，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)顯示的仿真。圖4為不同仿真時(shí)間的仿真截圖，由圖4看出，掃描線掃描時(shí)有逼真的余輝效果，當(dāng)波束掃到目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)被“點(diǎn)亮”，隨后逐漸消失，直至再次被波束掃到。在動(dòng)態(tài)繪制目標(biāo)軌跡線過(guò)程中，當(dāng)航跡點(diǎn)數(shù)超過(guò)航跡序列中預(yù)設(shè)數(shù)(本仿真中預(yù)設(shè)為8個(gè)) 時(shí)，序列中最早的航跡點(diǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)消失，最新的航跡點(diǎn)數(shù)據(jù)加人到序列最前面，參見(jiàn)圖2a和圖4。圖2a中有7個(gè)航跡點(diǎn)，圖4a、4b、4c中分別有8、9、 10個(gè)航跡點(diǎn)，但只顯示最新的8個(gè)。結(jié)果表明：首先對(duì)所需顯示的圖符進(jìn)行靜態(tài)建模?？蓪?duì)仿真結(jié)果有了直觀認(rèn)識(shí)。基于GL Studio的顯示器仿真開(kāi)發(fā)，可減少用高級(jí)語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)所需的工作量，且畫(huà)面清晰，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)軌跡流暢。生成的代碼可封裝成一個(gè)類(lèi)，應(yīng)用于其他仿真系統(tǒng)中。

4 結(jié)束語(yǔ)
研究雷達(dá)顯示器仿真實(shí)現(xiàn)有重要意義。采用具有應(yīng)用程序接口(API)的仿真軟件GL Studio實(shí)現(xiàn)雷達(dá)顯示器的仿真。在該軟件的基礎(chǔ)上二次開(kāi)發(fā)減少了工作量，且畫(huà)面美觀流暢，具有較高的真實(shí)感和實(shí)時(shí)性?？蓪⑸傻拇a添加到Vega Prime或其他基于OpenGL的環(huán)境下，加入到雷達(dá)仿真系統(tǒng)中以實(shí)時(shí)響應(yīng)其他仿真模塊傳輸來(lái)的一次、二次雷達(dá)數(shù)據(jù)。