專利名稱：移動式llp12雷達模擬訓練系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軍用電子裝備范疇，具體是一種移動式LLP12雷達模擬訓練系統(tǒng)。
背景技術：
20世紀九十年代以來，LLP12等新型二位一體火控雷達陸續(xù)裝備部隊，給防空兵分隊作戰(zhàn)訓練提出了新的課題。1、對這些高新技術裝備，考慮到其造價昂貴，部隊為避免人為損壞，延長其使用壽命，就嚴格控制其加電訓練時間，導致大幅縮減訓練時間，直接影響了訓練效果。2、現有部隊的維護體系和維護人員，不能適應該技術裝備穩(wěn)定運行的要求；現有的訓練體系與訓練方法，難以保證裝備發(fā)揮較高效用。3、部隊訓練需要空情(飛機或靶機)，目前防空兵訓練營地并無空情，無法滿足分隊搜索與跟蹤目標訓練的要求，不能充分發(fā)揮裝備效能，無法保證訓練質量。4、新裝備具備較強的抗電子干擾能力，識別敵方干擾并進行反電子干擾操作都比較復雜。為達到戰(zhàn)時的突然性和有效性，各國對電子戰(zhàn)能力和電子戰(zhàn)手段都嚴格保密，因此防空兵分隊的抗干擾訓練科目，即使在實際裝備上都難以進行，嚴重制約了部隊戰(zhàn)斗力的提尚。計算機DIS仿真技術介紹分布交互式仿真DIS(Distributed Interactive Simulation)是以計算機網絡作為支撐，將分散于不同地域的相對獨立的仿真器互聯起來，構成一個多參與者協(xié)同作用的虛擬環(huán)境，實現含人平臺，非含人平臺以及平臺與環(huán)境間的交互。DIS的關鍵技術1合理的分布式結構、2時鐘同步技術、3坐標變換技術、4虛擬環(huán)境技術、5建模技術、6運行管理技術。

發(fā)明內容
為了解決現有技術中存在的上述問題，滿足防空兵部隊急需能夠進行號手搜索、 制定并跟蹤目標，抗干擾訓練以及協(xié)同訓練的綜合訓練要求，本發(fā)明提出一種移動式LLP12 雷達模擬訓練器，具體技術方案如下一種移動式LLP12雷達模擬訓練系統(tǒng)，包括訓練管理方、空襲目標方、雷達方和火控計算機方，各個部分通過局域網進行通信；a)訓練管理方由計算機對由雷達方、火控計算機方、空襲目標方構成的對抗雙方的仿真應用軟件進行管理；訓練管理方設置訓練任務準備、訓練管理、二維態(tài)勢及場景顯示，然后傳輸給空襲目標方，并在訓練后對此次訓練分析評估；b)空襲目標方由計算機采用仿真應用軟件，根據飛機的數學模型、行為控制包括路徑規(guī)劃、雷達偵察方程和干擾方程，在計算機上建立具有與雷達對抗能力的虛擬飛機；
虛擬飛機上的雷達對抗設備在網上通過對雷達和光電高功率探測協(xié)議數據單元 PDU的截獲，可以在遠距離上發(fā)現雷達的照射；然后通過對照射信號的分析而得到照射信號的屬性和威脅程度；再發(fā)射和照射源頻率相同的各種干擾協(xié)議數據單元PDU，這些干擾 PDU進入雷達方的仿真應用軟件，來壓制虛擬火控雷達系統(tǒng)對反射信號的接收，同時，可以在雷達方的顯示器上遮蓋目標回波或制造假的目標回波進行欺騙；進入雷達方仿真應用軟件的干擾PDU還可以釋放模擬的干擾破壞“雷達”對“目標”的跟蹤；C)雷達方由計算機仿真應用軟件根據天控系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)數學模型、雷達方程和光電方程， 在計算機上建立虛擬雷達，并使其和物理意義上的雷達一樣，在局域網上搜索、監(jiān)視、截獲和跟蹤虛擬目標，同時通過人在回路的仿真，由操作手判斷雷達所遇到的各種干擾，通過人工干預，采取各種反干擾措施；成功捕獲目標后，將目標運動軌跡傳輸給火控計算機方。d)火控計算機方根據目標運動軌跡和火炮彈道射表解算方程，在計算機上建立抽象的火控計算機，并使其和物理意義上的火控計算機一樣，在局域網上計算出火炮對目標射擊諸元，同時通過人在回路的仿真(人在回路的仿真——實際人員利用仿真設備，來研究仿真對象或系統(tǒng)；虛擬仿真是實際人員操作仿真設備，模擬訓練和模擬演示)，由操作手判斷目標的運動假定，根據實時變化的情況，控制火炮按鈕對空中目標發(fā)出射擊諸元。所述雷達方包括雷達操作控制臺、信號處理單元和計算機；所述雷達控制臺輸出控制信號，該信號經信號處理單元處理(A/D轉換)后經I/O板傳入計算機。所述火控計算機方包括火控計算機操作控制臺、信號處理單元和計算機；所述火控計算機控制臺輸出控制信號，該信號經信號處理單元處理(A/D轉換)后，再經I/O板傳入計算機。本系統(tǒng)采用軍用方艙加載拖車底盤的方式，例如采用軸轉向的分體式雙軸拖車結構，拖車底盤與方艙的聯接，通過拖車底盤架上的槽形結構件與方艙的滑撬由8個可拆卸的細牙螺栓聯接。方艙和拖車底盤可快速分離，并有效降低了承載面高度，又保證了輪胎的彈跳間隙，可滿足鐵路、公路運輸，并可實現拖車底盤、方艙的堆碼運輸。本移動式LLP-12雷達模擬訓練系統(tǒng)，是根據LLP-12火控雷達戰(zhàn)術、技術指標研發(fā)的，以計算機DIS仿真技術為基礎，模擬了 LLP12雷達的操作功能、操作界面、目標以及戰(zhàn)場環(huán)境，用于雷達號手操作訓練和班、排、連協(xié)同訓練。本訓練系統(tǒng)實現了部隊的要求，擴展了部隊的訓練內容，使訓練接近實戰(zhàn)背景，實現與實裝對接。本訓練系統(tǒng)可產生虛擬目標并對虛擬目標進行搜索、發(fā)現、監(jiān)視和跟蹤，并能連續(xù)準確地測定空中目標的球坐標，傳送給火控計算機方模擬器實時計算射擊諸元，控制虛擬火炮或驅動真實火炮對目標實施有效的射擊；在空襲目標方施放有源干擾的情況下，雷達方模擬訓練器可進行抗干擾操作訓練。雷達方、火控計算機方分別由一、二、三號手操作，訓練管理方、空襲目標方可由訓練組織者操作，也可由組織者指定其它號手進行操作。本訓練系統(tǒng)主要功能如下a)模擬LLP12雷達的操作界面，能對各種目標及航路進行模擬，能生成周圍地形及地物的回波，具有真實裝備的操作條件，可完成對空襲目標的搜索、跟蹤和抗干擾訓練。b)能根據指令，產生空情(包括干擾和識別)。
c)具有訓練的想定、訓練的控制和管理、訓練的態(tài)勢顯示、訓練操作的數據記錄和事后分析評估等功能。本發(fā)明能提供模擬目標、提供雷達號手基本的訓練操作手段和雷達抗電子干擾訓練、地形地物的仿真、根據真實地形和任務規(guī)劃空襲路線、根據真實地形和任務選擇空襲兵器、戰(zhàn)斗實施訓練、對雷達實施有源干擾、對雷達模擬訓練器進行管理，態(tài)勢和場景顯示，并對號手的訓練過程進行考核評估。


圖1 :LLP12雷達模擬訓練器硬件總體組成示意圖。圖2 :LLP12雷達模擬訓練器軟件結構示意圖。
具體實施例方式一種移動式LLP12雷達模擬訓練系統(tǒng)，包括訓練管理方、空襲目標方、雷達方和火控計算機方，各個部分通過局域網進行通信；各方對應的具體硬件是雷達方模擬器(地面火控雷達系統(tǒng))、火控計算機方模擬器、空襲目標方(雷達對抗、光電對抗設備及其飛行載體)、訓練管理方(對抗管理方)四方組成。具體實施時，本訓練系統(tǒng)采用DIS技術來實現DIS仿真系統(tǒng)間的數據交換通過協(xié)議數據單元(PDU，Pr0t0C0l Data Unit)進行。 PDU提供的信息包括仿真實體的狀態(tài)，DIS演練中實體間交互的情況，以及管理和控制演練的數據。分布交互式仿真中，分布四個單元(訓練管理方、空襲目標方、雷達方、火控計算機方)；交互通過網絡；數據交換通過網絡和各類PDU。時鐘同步技術和坐標變換技術保證四個單元在時間和空間上的統(tǒng)一。運行管理技術各單元間進行連接狀態(tài)的確認，各仿真單元的開始，暫停以及重新開始。a)訓練管理方由計算機對由雷達方、火控計算機方、空襲目標方構成的對抗雙方的仿真應用軟件進行管理；訓練管理方設置訓練任務準備、訓練管理、二維態(tài)勢及場景顯示，然后傳輸給空襲目標方，并在訓練后對此次訓練分析評估；b)空襲目標方由計算機采用仿真應用軟件，根據飛機的數學模型、行為控制包括路徑規(guī)劃、雷達偵察方程和干擾方程，在計算機上建立具有與雷達對抗能力的虛擬飛機；虛擬飛機上的雷達對抗設備在網上通過對雷達和光電高功率探測協(xié)議數據單元 PDU的截獲，可以在遠距離上發(fā)現雷達的照射；然后通過對照射信號的分析而得到照射信號的屬性和威脅程度；再發(fā)射和照射源頻率相同的各種干擾協(xié)議數據單元PDU，這些干擾 PDU進入雷達方的仿真應用軟件，來壓制虛擬火控雷達系統(tǒng)對反射信號的接收，同時，可以在雷達方的顯示器上遮蓋目標回波或制造假的目標回波進行欺騙；進入雷達方仿真應用軟件的干擾PDU還可以釋放模擬的干擾破壞“雷達”對“目標”的跟蹤；
c)雷達方由計算機仿真應用軟件根據天控系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)數學模型、雷達方程和光電方程， 在計算機上建立虛擬雷達，并使其和物理意義上的雷達一樣，在局域網上搜索、監(jiān)視、截獲和跟蹤虛擬目標，同時通過人在回路的仿真，由操作手判斷雷達所遇到的各種干擾，通過人工干預，采取各種反干擾措施；成功捕獲目標后，將目標運動軌跡傳輸給火控計算機方。d)火控計算機方根據目標運動軌跡和火炮彈道射表解算方程，在計算機上建立抽象的火控計算機，并使其和物理意義上的火控計算機一樣，在局域網上計算出火炮對目標射擊諸元，同時通過人在回路的仿真(人在回路的仿真——實際人員利用仿真設備，來研究仿真對象或系統(tǒng)；虛擬仿真是實際人員操作仿真設備，模擬訓練和模擬演示)，由操作手判斷目標的運動假定，根據實時變化的情況，控制火炮按鈕對空中目標發(fā)出射擊諸元。所述雷達方包括雷達操作控制臺、信號處理單元和計算機；所述雷達控制臺輸出控制信號，該信號經信號處理單元處理(是A/D轉換？)后經I/O板傳入計算機。所述火控計算機方包括火控計算機操作控制臺、信號處理單元和計算機；所述火控計算機控制臺輸出控制信號，該信號經信號處理單元處理后，再經I/O板傳入計算機。本系統(tǒng)采用軍用方艙加載拖車底盤的方式，例如采用軸轉向的分體式雙軸拖車結構，拖車底盤與方艙的聯接，通過拖車底盤架上的槽形結構件與方艙的滑撬由8個可拆卸的細牙螺栓聯接。方艙和拖車底盤可快速分離，并有效降低了承載面高度，又保證了輪胎的彈跳間隙，可滿足鐵路、公路運輸，并可實現拖車底盤、方艙的堆碼運輸。本例中用到的計算機仿真應用軟件可以用現有技術中的技術，再根據本訓練系統(tǒng)應用要求編寫得到。LLP12雷達模擬訓練系統(tǒng)主要工作過程介紹訓練管理方仿真管理是對雷達方模擬器、火控計算機方模擬器、空襲目標方對抗雙方的仿真應用軟件進行管理；設置訓練任務準備、訓練管理、二維態(tài)勢及場景顯示，傳輸給空襲目標方，在訓練后可對此次訓練分析評估。空襲目標方仿真應用軟件根據飛機的數學模型、行為控制(含路徑規(guī)劃)、雷達偵察方程和干擾方程在計算機上建立起具備與雷達對抗能力的“飛機”，“飛機”上的“雷達對抗設備”在網上通過對雷達和光電高功率探測PDU的截獲可以在遠距離上發(fā)現“雷達”的照射，并可根據對照射信號的分析而準確知道照射信號的屬性和威脅程度，并發(fā)射和照射源頻率相同的各種干擾PDU，使它進入雷達模擬器仿真應用軟件以壓制“火控雷達系統(tǒng)”對反射信號的接收，并在雷達模擬器的顯示器上遮蓋目標回波或制造假的目標回波進行欺騙， 進入雷達模擬器仿真應用軟件的干擾PDU還可以其特有的調制破壞“雷達”對“目標”的跟
S示ο訓練程序準備完畢，由訓練管理方發(fā)出開始訓練后，雷達方模擬器仿真應用軟件根據天控系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)數學模型、雷達方程和光電方程，在計算機上建立抽象的雷達，并使其和物理意義上的雷達一樣，在局域網上搜索、監(jiān)視、截獲和跟蹤“目標”，同時通過人在回路的仿真，由操作手判斷雷達所遇到的各種干擾，通過人工干預，采取各種反干擾措施； 成功捕獲目標后，將目標運動軌跡傳輸給火控計算機方?；鹂赜嬎銠C方模擬器根據目標運動軌跡和火炮彈道射表解算方程，在計算機上建立抽象的火控計算機，并使其和物理意義上的火控計算機一樣，在局域網上計算出火炮對目標射擊諸元，同時通過人在回路的仿真， 由操作手判斷目標的運動假定，根據實時變化的情況，控制火炮按鈕對空中目標發(fā)出射擊諸元，至此整個訓練工作過程結束。
權利要求
1.一種移動式LLP12雷達模擬訓練系統(tǒng)，其特征是本系統(tǒng)集中置于軍用方艙內；本系統(tǒng)包括訓練管理方、空襲目標方、雷達方和火控計算機方，各個部分通過局域網進行通信；a)訓練管理方由計算機對由雷達方、火控計算機方、空襲目標方構成的對抗雙方的仿真應用軟件進行管理；訓練管理方設置訓練任務準備、訓練管理、二維態(tài)勢及場景顯示，然后傳輸給空襲目標方，并在訓練后對此次訓練分析評估；b)空襲目標方由計算機采用仿真應用軟件，根據飛機的數學模型、行為控制包括路徑規(guī)劃、雷達偵察方程和干擾方程，在計算機上建立具有與雷達對抗能力的虛擬飛機；虛擬飛機上的雷達對抗設備在網上通過對雷達和光電高功率探測協(xié)議數據單元PDU 的截獲，可以在遠距離上發(fā)現雷達的照射；然后通過對照射信號的分析而得到照射信號的屬性和威脅程度；再發(fā)射和照射源頻率相同的各種干擾協(xié)議數據單元PDU，這些干擾PDU進入雷達方的仿真應用軟件，來壓制虛擬火控雷達系統(tǒng)對反射信號的接收，同時，可以在雷達方的顯示器上遮蓋目標回波或制造假的目標回波進行欺騙；進入雷達方仿真應用軟件的干擾PDU還可以釋放模擬的干擾破壞“雷達”對“目標”的跟蹤；c)雷達方由計算機仿真應用軟件根據天控系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)數學模型、雷達方程和光電方程，在計算機上建立虛擬雷達，并使其和物理意義上的雷達一樣，在局域網上搜索、監(jiān)視、截獲和跟蹤虛擬目標，同時通過人在回路的仿真，由操作手判斷雷達所遇到的各種干擾，通過人工干預，采取各種反干擾措施；成功捕獲目標后，將目標運動軌跡傳輸給火控計算機方；d)火控計算機方根據目標運動軌跡和火炮彈道射表解算方程，在計算機上建立抽象的火控計算機，并使其和物理意義上的火控計算機一樣，在局域網上計算出火炮對目標射擊諸元，同時通過人在回路的仿真，由操作手判斷目標的運動假定，根據實時變化的情況，控制火炮按鈕對空中目標發(fā)出射擊諸元。
2.根據權利要求1所述的移動式LLP12雷達模擬訓練系統(tǒng)，其特征是所述雷達方包括雷達操作控制臺、信號處理單元和計算機；所述雷達控制臺輸出控制信號，該信號經信號處理單元處理后經I/O板傳入計算機。
3.根據權利要求1所述的移動式LLP12雷達模擬訓練系統(tǒng)，其特征是所述火控計算機方包括火控計算機操作控制臺、信號處理單元和計算機；所述火控計算機控制臺輸出控制信號，該信號經信號處理單元處理后，再經I/O板傳入計算機。
4.根據權利要求1所述的移動式LLP12雷達模擬訓練系統(tǒng)，其特征是軍用方艙加載拖車底盤，采用軸轉向的分體式雙軸拖車結構，拖車底盤與方艙的聯接，通過拖車底盤架上的槽形結構件與方艙的滑撬由可拆卸的細牙螺栓聯接。
全文摘要
一種移動式LLP12雷達模擬訓練系統(tǒng)，本系統(tǒng)集中置于軍用方艙內；本系統(tǒng)包括訓練管理方、空襲目標方、雷達方和火控計算機方，各個部分通過局域網進行通信。本發(fā)明滿足了防空兵部隊急需能夠進行號手搜索、制定并跟蹤目標，抗干擾訓練以及協(xié)同訓練的綜合訓練的要求。
文檔編號G09B9/54GK102346979SQ20101024184
公開日2012年2月8日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權日2010年7月30日
發(fā)明者陸佳林 申請人:江蘇泰達機電設備有限責任公司