裝備模擬器

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裝備模擬器范文第1篇

關鍵詞：雷達，數據采集，訓練模擬器

 

1 引言

近年來我軍裝備某型雷達幾十余部，由于其技術含量高，價格昂貴，尚未配備院校教學，學員無法進行裝備教學訓練，而部隊操作人員利用實際裝備進行操作訓練，又會縮短裝備有效工作時間，甚至造成裝備損壞，為保證部隊操作人員及院校學員對該裝備的操作、排故訓練，需要研制能提高訓練效率和訓練質量的訓練模擬設備。隨著計算機技術和數字技術的不斷發展，為研制用于維護和操作訓練的模擬器提供了極大的方便。雷達訓練模擬器是模擬仿真技術與雷達技術相結合的產物，它通過模擬的方法產生雷達操作面板和顯示器動態畫面，以便在實際雷達系統前端不具備的條件下能夠真實地描述雷達的工作狀態和過程。該模擬器解決了新裝備訓練所面臨的難題，滿足了部隊科技練兵的需要，具有重要的軍事意義。

2　模擬器的功用

模擬器由模擬雷達、教員工作臺及學員工作臺組成，主要用于操作人員對某型雷達操作的模擬訓練、典型故障分析及排故訓練，其完成的主要功能：①模擬雷達的開機、關機、通電操作；模擬空中背景及目標圖像信息，模擬顯示掃描線、量程刻線、字符、交聯設備信息等；②模擬雷達脈沖調制信號、俯仰/橫滾信號、脈沖重復頻率及脈沖寬度信號、400Hz基準信號、各種增益控制信號等多項指標的循環檢測；③模擬雷達天線扇掃、圓周掃描及俯仰運動；④模擬雷達的故障分析及訓練考核。

3　模擬器硬件設計

3.1 系統組成

雷達綜合訓練模擬器硬件主要由模擬雷達、10/100M自適應集線器（HUB）、教員工作臺及學

員工作臺組成。其中模擬雷達包括模擬控制面板、適配器、數據采集卡、仿真機、雷達信號產生器、天線驅動電路、模擬天線及電源系統等。雷達綜合訓練模擬器整個系統構成一個局域網，該網絡為星狀拓撲結構連接的高速以太網，所有的網絡設備都分別連接到集線器上，各計算機之間的通信都通過集線器，這樣不會因網絡上某一個接頭、接點短路、斷路而造成整個網絡無法運行。系統框圖如圖1所示。

裝備模擬器范文第2篇

關鍵詞：飛行訓練模擬器 高層體系結構 異構集成

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（c）-0026-03

Set up the Battlefield Environment for Hardware-in-the-loop Simulation Research

Huang Zhijun

（Troops95934，CangzhouHebei Province， 061000，China）

Abstract：In order to integrate heterogeneous flight training simulator of simulation performance for a practical environment.Based on high-level architecture HIA system integration， and through the agent state member of the bridge technology， based on optical fiber reflective memory real-time network of hardware-in-the-loop simulation system of real-time and interoperability problem， for the subsequent references are provided for the integration and reuse of simulation system.

Key Words：Flight training simulator;High level architecture;Integration of heterogeneous

近幾年來，我國軍用仿真裝備發展迅猛，為部隊提供了大量性能逼真的優良裝備，為新裝備的改裝和訓練單兵駕駛技能發揮了重要作用。隨著實戰化訓練的深入，為了拓展仿真系統職能，節約成本，在不改變原有仿真系統的性能并能單獨使用的基礎上，對現有的飛行訓練模擬器進行集成，構建新的仿真系統，實現實戰對抗的仿真環境，成為模擬器集中使用和維護單位共同研究的課題。

對花巨資研制的異構模擬訓練裝備進行重用和互操作的研究工作在國內外一直探索推進，效果最顯著的是美軍。上世紀80年代后期，冷戰結束，美軍被要求縮減開支，同時又要對分布在廣闊地域的各種威脅提供國家安全措施。但當時國防領域的許多設施已不能適應面臨的新威脅，而國會、民眾對軍用系統的花費、漫長的生產開發周期和在有效投資方式下實現軍隊現代化所面臨的困難失去了耐心。面對這些難題，大部分人主張利用先進的計算機硬件、軟件和網絡通信技術，用較少的投入解決較多的問題。仿真作為提供這種技術的手段被特別看重。在20世紀80年代，采用SIMENT協議，實現了人在回路的實時仿真系統，創建了訓練的新途徑，在武器系統開發、建模和仿真方面創造了前所未有成就。于是建立昂貴的武器系統模擬器成為軍用系統開發的必經過程。戰爭形態在變，戰爭環境越來越復雜，就意味著要在綜合仿真系統的開發上投入也越來越多。

在20世紀90年代隨著國家財政進一步緊縮，國防部面臨著巨大的財政壓力，為了國防需要如果繼續開發仿真環境，就必須采用更加有效的投資方式進行開發;不能再為解決一個新問題而開發一個新的仿真系統;更不能允許多個機構開發類似的仿真系統;而且還要把已有仿真項目納入到模擬訓練和演習任務中去。美國國防部希望找到支持國防仿真系統（包括不同機構研制的單一仿真和綜合仿真系統）重用的途徑，這樣以重用和互操作為目標的高層體系結構（high level Architecture，HLA）技術應運而生。1995年美國防部首次在建模與仿真大綱中提出，1996年就正式規定HLA為仿真項目的標準技術框架，取代了原有的DIS、ALSP等標準;2000年成為國際電氣電子工程師協會（IEEE）的國際標準IEEE1516。

采用HLA技術體制，可以將單個仿真應用連接起來組成一個大型的虛擬世界，在這個虛擬世界中，可以進行大規模的多對多/部隊對部隊的戰術、戰略原則研究和演練仿真;可提供多武器系統的體系攻防對抗仿真和武器性能評估仿真;還可進行不同粒度，不同聚合度的對抗仿真和人員訓練仿真。

國內對HLA技術研究已經有了一定的基礎，也開展了廣泛的應用研究、取得了不小的成績。但立足半實物仿真系統，基于HLA技術研究組建更高集成度綜合仿真系統的方法報導很少，特別是針對異構系統集成也沒有給出很好的解決方案。

該文以飛行訓練模擬器半實物仿真系統為基礎，通過為其搭建空戰仿真平臺（HLA系統）并進行異構系統集成的方式，研究構建飛行訓練模擬器空戰仿真系統的方法和關鍵技術，重點對系統框架、集成方法、橋接組件設計等方面展開討論，給出了解決方案，同時還對原半實物仿真系統的適應性改造做了簡單的闡述。

1 綜合仿真系統框架

飛行訓練模擬器集成研究的出發點是將研制廠家不同、型號不同的飛行訓練模擬器基于HLA技術進行異構集成，在局域網構建分布式的實戰化對抗模擬訓練環境。也就是將集成的飛行訓練模擬器綜合仿真系統作為一個聯邦，作為載機、目標機的半實物仿真飛行訓練模擬器和相關仿真模型為聯邦成員。聯邦成員通過向運行支撐環境RTI（Run Time Infrastructure）請求服務加邦，并生成各自的對象實例，由RTI實現對對整個仿真系統的聯邦管理、聲明管理、對象管理、所有權管理、時間管理和數據分發管理，達到綜合仿真的目的。

由于該文重點關注是集成方法研究，按最簡單的作戰想定和作戰流程，構建最基本的仿真系統，所以只對構建仿真系統的核心組件進行建模。在這個以飛行訓練模擬器為基礎的實戰化模擬訓練綜合仿真系統中，有四個組件是必需的：一是載機、二是目標、三是導彈、四是導調和態勢組件，其它組件如地面雷達、預警機等可以在進行實際系統建設時再考慮，因為HLA集成的系統是開放的可以進行擴展。飛行訓練模擬器綜合仿真系統結構示意圖如圖1所示。

載機聯邦成員和目標機聯邦成員分別是基于光纖實時反射內存網的半實物飛行訓練模擬器，主要完成飛機的運動參數解算，輸出位置、速度、姿態、截獲、跟蹤、下達發射指令等參數。它們互為目標機，在屬性上沒有差異，都是飛行器，對方的載機就是己方的目標。

導彈聯邦成員是在vc++6.0環境下，依據HLA規則開發的導彈模型，主要完成空空導彈的飛行彈道計算，輸出位置、速度、姿態和爆點等參數。

導調/態勢聯邦成員是由語音設備、仿真計算機、投影儀、幕布等組成，生成飛機、導彈等對象實例，并實時接收仿真系統各自實例的運動參數等信息，以二維或三維的形式將整個作戰過程予以呈現;教員或指揮人員下達命令并根據態勢進行指揮引導。

仿真管理聯邦成員是由主控仿真計算機和控制軟件組成，完成對整個分布式半實物仿真系統的任務方案設定和各模型參數的初始化，實現模型間的信息交互與數據、時間管理，并對仿真系統監控，實時掌握系統工作狀態，進行協調控制，同時記錄仿真數據，用于系統分析與數據再現。

進行集成的飛行訓練模擬器是基于光纖實時反射內存網的 DIS的系統。在綜合仿真系統集成過程中，DIS系統和HLA系統之間數據信息轉換方式是集成的關鍵技術，出于時間策略和在互操作的考慮通常采用橋接的方法集成。橋接組件是聯系HLA系統與DIS系統的關鍵組件，它具有適合HLA與DIS雙重標準的接口應用，一般單獨進行設計。

在這樣的總體設計下，就只需要設計兩個組件，分別是以HLA標準設計的導彈聯邦成員和具有HLA和DIS雙重標準的橋聯邦成員。按HLA原則設計的導彈聯邦成員，提供導彈的運動學仿真數據和與其它聯邦成員的對象屬性及交互數據;作為集成關鍵組件的橋聯邦成員設計在后面再加以討論。

2 仿真對象建模

HLA（high Level Architecture）是分布式協同仿真的高層體系結構，它定義了聯邦和聯邦成員構建，描述了聯邦成員交互的基本準則和方法，為各種類型的仿真提供了一種通用的仿真技術框架，從而便于仿真“組件”（聯邦成員）的集成，最終實現聯邦成員之間的互操作和重用。HLA的主要支撐技術是分布式并行離散事件仿真技術和面向對象的建模與仿真技術。

HIA的協議規范主要由HLA規則、RTl的接口規范說明和對象模型模板（object Model Template，OMT）三部分組成。其中，對象模型模板是實現仿真聯邦成員間互操作和聯邦成員重用的關鍵，代表了HLA的基本原則，是HLA技術采用面向對象的建模與仿真技術的直接反映。HLA對象模型主要包括聯邦對象模型FOM和仿真對象模型SOM，其中FOM定義某個具體聯邦中各個聯邦成員之間交換信息的內容及其格式，SOM描述聯邦成員與外界進行信息交換的能力。按對象模型模板建立的聯邦對象模型（FOM）和仿真對象模型（SOM）作為仿真系統的說明文檔，使用戶可以直觀、完整的理解仿真系統和仿真組件的功能與數據交互接口，極大的便利了仿真組件的重用和擴展。

OMT規范下的FOM/SOM文檔共13個表格，描述了交互對象的數據、流向等各個方面的定義。作為系統的共同理解基礎，這里給出擬為飛行訓練模擬器綜合仿真系統設計的對象類結構示意圖和交互類結構示意圖，如圖2和圖3。

圖2的繪出了載機、目標機（戰斗機，Fighter）和空空導彈（AAMissile）的對象類定義，他們是描述戰斗機或空空導彈的陣營、狀態、位置、速度、加速度等數據的集合。圖3的是參與仿真的交互類，他們是在仿真中可能由仿真實體（與對象類相對應）發出的動作，是瞬時數據。lockEnemy是戰機被鎖定時使用;fireMissile是給導彈的發射信號;beingKilled是飛機收到有效攻擊后給出的被摧毀信息;AAMissile類的Explosion子類指導彈發出對敵機進行攻擊的被爆炸信息。

3 飛行仿真系統改造

飛行訓練模擬器綜合仿真系統進行逼真的實戰化模擬訓練必須遵從時空一致性原則，所以參與集成的模擬器要有統一的地景庫數據;載機和目標機都是單一的訓練模擬器，在其原有視景中并沒有目標機及導彈發射視景，雷達顯示器也沒有截獲跟蹤目標符，必須添加，其中目標機運動仿真數據及雷達截獲數據由對方仿真計算機經聯邦成員提供;導彈是動態的，發射指令是由戰斗機下達，運動仿真是由導彈聯邦成員自己完成。

3.1 統一地景庫

時空一致是戰場仿真必須遵循的原則，所以必須把不同廠家研制的飛行訓練模擬器地景庫數據統一起來，這并不影響原有模擬器的性能且能增加空戰的真實感。

3.2 在視景庫中添加目標機

載機和目標機都是單一的訓練模擬器，在其原有視景中并沒有目標機，為增加實戰仿真的逼真性在視景庫中必須添加。由行訓練模擬器互為目標機，所以目標機的運動仿真數據由對方仿真計算機經RTI提供給攻擊機。

3.3 導彈發射邏輯控制傳輸

導彈發射邏輯控制由模擬器（DIS系統）中的載機發出，經橋聯邦成員轉到RTI后發至導彈聯邦成員。

4 橋聯邦成員設計

為解決半實物仿真與分布式仿真的實時性和互操作問題，在該仿真系統增加一個橋接組件。關于基于HLA技術的半實物仿真集成的橋接組件設計探討很多，都是基于實時性和互操作并針對具體的半實物仿真設備和整個系統考慮進行的。該方案出于既節約成本、盡量少的改動和編制應用程序又保證系統的實時性和互操作，經比較采用聯邦成員的方法。聯邦成員采用通用計算機，系統為 Windows XP操作系統。半實物仿真聯邦成員與聯邦其他成員間通過以太網調用RTI服務實現信息的交互。飛行訓練模擬器是基于光纖實時反射內存網的DIS的系統，只要在原系統中任意加入一個光纖反射節點，就可以獲得原仿真系統在網絡中傳遞的所有數據，所以這里稱新加入的光纖網絡節點為數據節點。聯邦成員仿真機接入實時反射內存網數據節點，通過網口實現信息的交互，所以聯邦成員是飛行訓練模擬器與HLA分布式仿真系統的連接紐帶，如圖4所示。

在仿真運行時，半實物仿真聯邦成員通過調用RTI服務訂購半實物飛行訓練模擬器所需的外部信息（目標的位置、速度、姿態信息），通過采用UDP協議的網口，發送到實時反射內存網上的數據節點，供半實物飛行訓練模擬器調用;同時，半實物飛行訓練模擬器又通過采用UDP協議的網口，將本身的位置、速度、姿態信息發送給半實物仿真聯邦成員，半實物仿真聯邦成員通過調用RTI服務公布半實物飛行訓練模擬器的運動信息，其他聯邦成員就可以通過調用RTI服務獲得這些信息。完成聯邦成員間的數據交互。

5 結語

飛行訓練模擬器以橋接方式進行系統集成，既解決了實時性又保證了半實物仿真系統的完整性，擴展了系統仿真功能，又不影響原系統的重用。論文研究并解決了HLA技術和半實物仿真系統集成設計的主要技術問題，對擴大仿真規模，完成系統的重用和互操作具有一定的積極意義。

參考文獻

[1] 趙琪，毛玉泉，王塬琨，等.Link16時隙固定分配算法的時延分析[J].電訊技術，2010，50（5）：8-12.

裝備模擬器范文第3篇

關鍵詞：汽車駕駛模擬器；駕駛培訓；虛擬現實技術

The Reviewed on Research and Application of Automobile Driving Simulator

LONG Qiong1, ZHOU Zhao-ming

School of Civil Engineering, Hunan City University, Yiyang 413000, China

Abstract: A dynamic Through creating a virtual driving environment and vehicle driving simulator for driver driving training, can effectively save energy, reduce the training costs, improve training efficiency and level. This paper summarizes the research and application of driving simulator problem, first of all, the concept of vehicle driving simulator, the principle has carried on the brief introduction; Then, this paper analyzes the research and application status of vehicle driving simulator, puts forward the application of driving simulator in driving training; Finally the future development prospect of vehicle driving simulator is discussed. In this paper, we study for our better use of advantage of backwardness, the development and application of driving simulator has a certain reference and guidance significance.

Key words: Automobile Driving Simulator; Driving training; Virtual reality technology

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

0 引言

隨著我國經濟的發展，機動車保有量日益增加，交通安全問題越來越成為人們高度關注的社會問題。按照系統論觀點，駕駛員、機動車、道路、出行環境是道路交通系統的基本組成要素。而駕駛員作為道路交通系統中的重要元素之一，具有較強的可塑性和主觀能動性，為使交通系統整體系統功能達到最優，對駕駛員的培訓應在不影響其效益的前提下盡可能處于最優狀態。駕駛員的最優基本標準有兩個，一是駕駛安全，二是工作量和駕駛效益。因此，加強駕駛員的駕駛技能培訓，對于提高整個交通系統安全指標具有較強的理論和實踐意義。在這種條件下，汽車駕駛員培訓蓬勃發展。但是作為一種飛速發展的培訓行業，如何有效地提高駕駛員培訓的質量，確保交通安全是駕駛員培訓面臨的重要問題。在這種情況下，汽車駕駛模擬器(Driving Simulator，DS)應運而生。

本文闡述汽車駕駛模擬器的研究現狀及駕駛員培訓中的應用問題，并對其發展前景進行了展望。本文研究對于我們更好地利用后發優勢，開發與應用駕駛模擬器具有一定的借鑒與指導意義.

1 汽車模擬器簡介

汽車駕駛模擬系統是綜合計算機、控制、微電子、光學、精密機械等多學科的高新技術產品，是展示汽車特性和性能、模擬汽車駕駛的有效工具，它具備了視覺、聽覺、身體觸覺的實時模擬功能，不但能對汽車的大部分駕駛情形及不同駕駛條件下的駕駛情況進行模擬，而且可以無任何風險地重復和再現現實世界中的各種災難性事件，如汽車碰撞等。它利用虛擬現實仿真技術營造一個虛擬的駕駛訓練環境，人們通過模擬器的操作部件與虛擬的環境進行交互，從而進行駕駛訓練。

汽車駕駛模擬器按用途不同，可分為兩類：一類訓練型駕駛模擬器，用于安全教育、交通規則教育和駕駛訓練等。另一類是是科研型駕駛模擬器，用于汽車安全產品開發和人-車-路基礎學科研究；如圖1中（a）、（b）是訓練型駕駛模擬器，（c）和（d）則是科研型駕駛模擬器。

(a) 單屏駕駛模擬器

(b) 多屏駕駛模擬器

(c) 支架式駕駛模擬器

(d) 真實汽車駕駛模擬器

圖1 各種典型的駕駛模擬器

汽車駕駛模擬器的工作基本工作過程為：

Step1：駕駛員對操作部件進行操作，產生相應的機電控制信號；

Step2：機電控制信號經過信號采集與處理，形成相應的車輛動力學模型輸入信號；

Step3：車輛動力學模型進行仿真計算，獲得當前的車輛狀態，例如發動機轉速、發動機輸出扭矩、車速、車輛當前的位置等信息；

Step4：將車輛狀態信號傳輸至輸出設備，如顯示系統、音響系統、儀表系統等；

Step5：駕駛員獲得車輛狀態的模擬信息，進行下一步操作。

整個過程如圖2所示。

圖2 駕駛模擬器工作原理框圖

2駕駛模擬器研究與應用現狀

本文主要研究汽車駕駛模擬器在駕駛員培訓中的應用，在此僅對訓練型駕駛模擬器的研究與應用現狀進行綜述。

（1）國外駕駛模擬器研究與應用現狀

在國外，駕駛模擬器最早出現在航空駕駛訓練中，隨著電子計算機技術和虛擬現實技術的不斷發展，駕駛模擬器逐漸應用到汽車駕駛訓練中。目前，美國、日本和歐洲等發達國家已普遍在駕駛員培訓中使用汽車駕駛模擬器。早在20世紀70年代中期，美國就有500多所汽車駕校裝備了各種駕駛模擬訓練器。而在1970年，日本政府甚至以正式法律明確規定：汽車駕校必須裝備汽車駕駛模擬器。大多數歐洲國家也相繼制定了使用汽車駕駛訓練模擬器的法規。由于政府的大力支持，駕駛模擬器的研究與推廣應用得以飛速發展，大大提高了培訓效率和水平。

以日本為例，日本在汽車駕駛模擬器開發領域的代表企業有Forum8、豐田、本田等公司。Forum8的體驗型駕駛模擬器結合了富士重工航空宇航部門的飛行模擬器技術及斯巴魯汽車的電動六軸運動平臺。UC-win/Roadwebviewer軟件能提供道路、交通、城市等模型，并在此基礎上，進行道路障礙、信號控制等各類互動場景的制作。豐田公司的駕駛模擬器使用實車方向盤，駕駛模擬器控制部分能根據駕駛操作，如加油、剎車、方向盤操作等，并結合環境條件，如路面狀況，摩擦系數、橫風等，對車輛的運動情況進行分析，從而實現場景的驅動。

在駕駛模擬器應用方面，日本駕校中普遍設有一項叫做“危險預測”的模擬駕車課程，學員通過駕駛模擬器進行操作，車輛參數設置和駕駛環境設置與真實值一模一樣，操作者在操作前系上安全帶，然后踩離合器、掛擋、踩油門、上路。導航儀提示在路口轉彎，前面有來車或路面上出現諸多緊急情況，操作者都必須正確應對，模擬駕駛結束后，教練結合學員駕駛的錄像，指出在各種情況下可能遇到的危險和駕駛員的各種應對措施。通過這種模擬駕車，學員在操作中能夠快速增長實際駕駛經驗。

（2）國內駕駛模擬器研究與應用現狀

在國內，一些公司（如北京宣愛、安徽三聯等）也相繼開發了汽車駕駛訓練模擬器，但這些產品相對比較低端，與國外先進水平相比有較大的技術差距。雖然，這些駕駛模擬器具有成本較低的優點，但結構簡單，功能單一，使用效果與宣傳差距很大，不具備高沉浸感，也難以實現駕駛的互動性，毋庸諱言，這些產品主要通過低端軟硬件采購組裝而成，缺少獨立的知識產權是制約其開發的根本原因，因而，駕駛真實感差，制作畫面粗糙。隨著國內交通量的增加，駕駛員人數的增多，目前國內的駕駛模擬器技術難以滿足日益增長的交通安全教育方面的要求。當前的駕校培訓主要通過“師傅帶徒弟”，“一車、一教練、一徒弟（或多徒弟）”的傳統培養模式開展的，基于駕駛模擬器進行駕駛培訓的駕校非常少。

3 駕駛模擬器在駕駛培訓中的應用問題

國內的訓練型駕駛模擬器應用處于剛剛起步的階段，經過數十年的發展，已基本能提供駕駛理論培訓和駕駛技能模擬培訓，采用了國外成熟的技術平臺，成本控制較好，性價比高，已經在部分省市開始試點使用，但與國外相比存在較大的差距。概括而言，主要存在一下問題。

（1） 對汽車駕駛技能的整體性、系統性認識不明，因而培訓目標設計缺乏科學依據，導致培訓工作顧此失彼、被動應付的的局面。

技術教育的目的在于“提高勞動者的素質”，以適應現代科學技術發展的需要。從宏觀意義上講，這是完全正確的。但是，模擬培訓技術工作還需要闡明作為培訓預期目標的技術能力的整體結構、組成要素及其相互關系，否則，是很難提高技術培訓的科學化水平的。近年來，正是由于缺乏這方面的理論研究，使得技術培訓方案的制定工作存有較大的盲目性，往往是“頭疼醫頭，腳疼醫腳”，造成了某些培訓內容缺乏針對性、求學積極性不高和培訓效果不佳的惡性循環。顯然，如果對技術能力的整體性、系統性的認識問題不解決，即使在培訓中投入再多的人力、物力，其效果都只會是事倍功半，無助于從根本上扭轉當前培訓工作的被動局面。我們認為，要解決提高培訓效率的問題，研究的關鍵在于首先從宏觀上闡明汽車駕駛技能結構的組成要素及其相互關系。只有如此，才能為培訓內容的整體設計提供科學的依據，也才能確保對學習者進行有目的、有計劃、高效率的定向培養。

（2）對汽車駕駛技能結構中操作成分與心智成分的主從關系認識不明，在確定培訓的戰略重點時，或者主次不分，或者本末倒置，導致培訓不能適應現代科學技術發展對駕駛員的新要求。

一些部門在制定汽車駕駛培訓的教學大綱和方案時，或者片面強調操作技能，或者局限于一些操作性知識，都較少涉及急需的心智技能的培養內容，必須指出，這種指導思想的盲目性都是由于缺乏對汽車駕駛技能結構各要素主從關系的研究造成的。所以，當前汽車駕駛技能培訓研究所面臨的又一項任務，就是結合我國推進傳統汽車駕駛培訓改革和趕超新技術革命的要求，在研究汽車駕駛技能整體結構的同時，揭示出對現代技術能力結構中起決定性作用的組成要素，為今后的技術培訓戰略重點的抉擇提供理論依據。

（3）對技術培訓的學習規律認識不明，缺乏專門的動態研究，導致現行培訓沿襲經驗主義或工匠式的教學方法，妨礙了學員汽車駕駛技能的有效形成，特別是在心智技能的培養方面，其影響尤為突出。

技術培訓是一種社會生產經驗的傳遞過程，它是借助于一定的媒體（如文字符號、圖表、儀器.、機器或自動控制臺等）進行的。為要使汽車駕駛培訓取得預期的效果，必須充分注意汽車駕駛技能各種要素形成和發展的規律，也就是學員獲得經驗時的各種規律，即學習規律。可以認為，培訓內容的結構再完整，對各要素內容的主從關系再明確，如果忽視了受培訓學員的接受規律，也難獲得理想的成效。眾所周知，有關學習規律的研究一般是由教育心理學家來進行的。然而，近年來，教育心理學家卻較少參與技術培訓的研究工作。一些調查表明，我國技術教育水平目前普遍落后于普通教育。在汽車駕駛技能培訓過程中，或者沿用普通教育模式，或者采用傳統的“是師傅帶徒弟”的方法；或套用實車訓練的組訓方式，培訓效果難以達到預期的要求，特別是在急需的心智技能的培養上，其成效更差。我們認為，缺乏吸收教育心理學已有成果以及系統研究汽車駕駛技能培訓的特殊規律、特別是心智技能的形成規律，是其主要原因之一。要改變這種狀況，除了將教育心理學理論的成果有選擇地應用于汽車駕駛技能培訓之外，應根據汽車駕駛技能培訓的特殊要求，系統地開展一些專題研究，在各項培訓要素中，心智技能的形成和遷移規律問題又是其難度較大、且對現代汽車駕駛培訓整體效率影響最大的問題，可以作為當前汽車駕駛技能形成規律的研究重點。

綜上所述，當前汽車駕駛模擬培訓技術的研究方面存在的問題是，缺乏明確的指導思想，其具體表現為：宏觀上對汽車駕駛技能的整體結構、組成要素及其主從關系認識不明；微觀上缺乏對汽車駕駛技能形成規律的方法探討，可以認為，這就是妨礙汽車駕駛模擬培訓技術科學化的癥結所在。

4 發展前景展望

隨著電子技術、計算機技術及虛擬現實技術的蓬勃發展，汽車駕駛模擬器的未來將有更加美好的發展前景，概括而言，未來汽車駕駛模擬器將具有以下幾個方面的特點。

（1）沉浸感強，交互友好

理想模擬駕駛環境應該使用戶完全沉浸其中，使用戶在虛擬化解下實現車輛真實行駛情況下的駕駛感受。友好的交互性能是指用戶對模擬環境內物體的可操作程度和從環境得到反饋的自然程度具有一致性，能給駕駛員產生接近現實的動態駕駛體驗。通過模擬駕駛體驗，駕駛員不僅能夠獲得視覺、聽覺、力覺、觸覺等方面的感知體驗，還能夠結合人的視覺和運動等生理特性，讓駕駛員在潛移默化中學會各種操作細節、交通法規，從而達到能夠真正戶外駕駛的目的。

（2）能夠模擬駕駛過程中的非常規環境，提高駕駛員應急反應能力

在傳統的駕校培訓過程中，往往只能進行常規培訓，告訴學員怎么駕駛，而在非常規條件下，如車輛刮擦、冰雪天氣、酒后駕駛、超速行駛等危險場景，駕駛員如何操作，傳統駕校則無法進行針對性的培訓，事實上，非常規條件下的駕駛能力，更能夠反映駕駛員的實際水平。因此，模擬駕駛過程中的非常規環境，提高駕駛員應急反應能力，是未來駕駛模擬器的另一個發展方向。

（3） 個性化培訓定制

未來的駕駛模擬器將基于國家道路安全法規和駕駛員培訓體系，考慮駕駛員不同年齡、不同職業、不同性別、不同體質、不同偏好的駕駛人能夠實施個性化定制，并進行有針對性的培訓體驗，根據不同駕駛員的駕駛表現，研究建立完善的駕駛員安全意識分類培訓體系和數據庫。

（4）可擴展性

不同的場所，不同的用戶對于駕駛模擬器的要求是存在差異的：駕校往往偏向于駕駛理論和駕駛技能的培養，交管所更加注重駕駛員安全技能和意識的教育，而游樂場則需要通過模擬駕駛的游戲體驗，加強青少年的交通安全意識。諸多環境的模擬駕駛需求對駕駛模擬器提出了較高的可擴展性要求，要求駕駛模擬器能夠具有較強的二次開發能力。

5 結論

駕駛模擬器的推廣與應用，在虛擬現實的環境下進行駕駛員培訓，能有效節約能源，降低成本，提高培訓效率。隨著視景技術的成熟和硬件成本的降低，國外駕駛模擬器的研究與應用水平的穩步提高，為我們利用后發優勢，開發駕駛模擬器提供了良好的發展機遇。

參考文獻：

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裝備模擬器范文第4篇

關鍵詞： 月球模擬器； LED陣列； 月相

中圖分類號： V 524.3文獻標志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2014.01.016

引言

月球模擬器（簡稱月模）是一種用來模擬月球幾何特征、輻射特性以及特定“月相”的地面測試設備，為交會對接敏感器、導航敏感器提供目標源，在敏感器地面測試中，是試驗系統內的目標模擬器[12]。在以往的模擬器研究中，主要以太陽模擬器、地球模擬器和星模擬器為主[34]，對月球模擬器的研究鮮有報道，由于月光是來自于月球對太陽光的反射，而月球模擬器的發光效應很接近太陽模擬器，因此，我國曾經使用太陽模擬器光學系統并采用光學衰減片降低輻照度來模擬月球的發光效應。但是，這種設計方法有原理復雜、成本較高、輻照光斑小等缺點，已經無法滿足現在空間模擬的需求。隨著我國航天技術的發展，開展研究地面上大型模擬空間光環境顯得越來越重要，為此本文設計了一種以LED陣列為發光面光源的大型月球模擬器，并對其光學特性進行了分析，此月球模擬器輻照面光斑較大、原理簡單、成本較低，可同時模擬出月球不同月相時的輻亮度和發光不均勻性的特性。

1月球模擬器的組成與工作原理

月球模擬器主要由多燈擬合寬光譜光源、勻光板、寬光譜光源控制系統、計算機控制系統、模擬器機械系統、散熱系統六部分組成。

月球模擬器的工作原理如圖1所示，由多燈擬合寬光譜光源發出的355～1 000 nm光經勻光板

后，在其表面形成口徑為Φ2 500 mm亮度均勻的光斑，模擬了在近月軌道所觀測到的圓盤，也就是實現了滿月的模擬。

計算機控制系統通過通訊接口與寬光譜光源控制系統進行通訊，可控制調節多燈擬合寬光譜光源的發光功率，實現月球模擬器輻亮度的調節；同時還可控制多燈擬合寬光譜光源中的LED組元陣列的亮滅，實現月相的模擬。當滿月月相時，在輻照面處可形成亮度大于20 W/（sr?m2）的Φ2 500 mm發光圓面。

2月球模擬器各部分設計

2.1多燈擬合寬光譜光源

主要由多個LED組元組成，其中每個LED組元由不同波段的LED組成，由多個LED組元組成多個LED燈陣，再由多個LED燈陣組合成寬光譜光源。其主要作用是通過不同波段LED燈組合實現355～1 000 nm譜段月球光譜的模擬；通過多個燈組元和多個LED燈陣來實現月球模擬器形成一個輻照度均勻分布的輻照面[5]；通過控制LED燈陣中每個LED組元的亮滅來實現不同月相模擬。

2.2勻光板

設計的勻光板采用毛玻璃制作，起勻光作用。

2.3寬光譜光源控制系統

月球模擬器光源控制硬件主要由1臺計算機、1個通訊控制器、多個驅動板、多個顯示板、1個RS485通訊接口及多個24 V直流電源構成，如圖2所示。

計算機通過RS485通訊接口將軟件編好的月相數據傳送給通訊控制器，通訊控制器根據每個驅動板的ID編碼將數據發送給驅動板，驅動板再將數據傳送給顯示板進行顯示。

由于顯示部分是較大直徑的圓形，因此其不可避免地采用顯示單元板拼接方式完成。為了使系統具有良好的互換性和制造的一致性，采用正方形單元板實現，圓形部分通過外部裝潢或者控制顯示實現。

2.4計算機控制系統軟件設計思路

月球模擬器光源控制軟件主要用來編輯和存儲月相，同時還可以接受網絡控制，把月相數據發送給通信控制主機，實現月模光源LED組元的實際顯示。軟件中設定了15種常用的月相，可以通過按鍵直接選擇這15種月相之一，選中后通過網絡傳輸把相應的月相數據在LED組元中顯示出來[67]，進而實現了固定月相的模擬。軟件還給出了任意月相的設定，可以借助WINDOWS自帶的畫圖工具，把需要顯示的月相制成圖形文件，通過該軟件的讀取，把實際的月相在月模中顯示出來。對于LED組元亮度的設定，可以通過亮度設定滑塊進行256級亮度調整。

軟件由上位機軟件和下位機軟件兩部分組成，上位機軟件使用面向對象的VB編寫，下位機采用C語言編寫。

2.4.1

下位機軟件設計

下位機軟件主要由主程序和中斷服務程序兩部分組成，主程序完成LED顯示驅動控制，中斷服務程序完成數據通信接收功能，下位機軟件實現接收上位機數據以及控制LED輸出。其主程序流程圖如圖3所示。

服務程序主要是對主機發送來的數據進行接收和校驗，當校驗合格后，置數據有效標志，在主程序中完成接收到的有效數據到顯示緩沖區的移動。由于數據校驗采用了累加和方式，大大提高了數據傳輸的可靠性。

數據傳輸采用打包的形式進行，數據包的內容有包頭、命令、數據、累加及包尾五部分構成，其中斷服務程序框圖如圖4所示。

2.4.2上位機軟件設計

上位機軟件實現對月相的選擇、灰度控制、圖形存儲和讀入及串行數據發送等功能，其程序流程如圖5所示。

2.5模擬器機械系統

模擬器機械系統主要包括主體框架、壓圈及光闌、橡膠膠圈、多燈擬合寬光譜光源燈座、后蓋、地腳、腳輪、水泡、起吊環等。

設計的模擬器主體框架如圖6所示，在模擬器前端設有Φ2 550 mm的孔，用于安裝勻光板；模擬器后端開有方槽用于安裝寬光譜光源及其燈座；下部設有四個螺紋孔，用于安裝地腳；此外還設有安裝壓圈及光闌、后蓋、腳輪、水泡、起吊環的機械接口。

3月球模擬器的分析

3.1光機結構變形分析

利用有限元分析方法對模擬器光機結構的自重變形與溫度進行分析，以驗證所設計的月球模擬器的可行性。

（1）自重變形與應變分析

模擬器光機結構自重變形與應變分析如圖7所示，其自重變形與應變分析結果數據如表1所示。

3.2仿真分析

為驗證所設計的月球模擬器的發光面不均勻度、輻亮度和光譜特性，對滿月時的情況進行仿真分析。為此采用照明系統分析軟件lighttools，使用基于蒙特卡羅法的光線追跡對該光學系統進行模擬仿真[8]，仿真結果中追跡誤差為2.1%（

分別在發光面表面、輻照面處的位置設置照度、亮度接收面，并添加照度和亮度計，根據仿真數據分別計算出Φ2 500 mm發光面表面照度不均勻度、發光面亮度不均勻度。其照度仿真結果如圖9所示。

由仿真結果可知，輻照面最大亮度值為32 W/（sr?m2），輻照面照度不均勻度為14.7%，亮度不均勻度為17.2%，滿足設計指標要求。

4結論

本文對月球模擬器的總體結構、多燈擬合寬光譜光源、勻光板、寬光譜光源控制系統、計算機控制系統、模擬器機械系統等進行了方案設計，并使用ANSYS有限元分析軟件和Lighttolls仿真軟件對模擬器進行了仿真分析。根據目前的光學、機械和電學的設計結果表明：模擬器光機結構最大自重變形16.4 μm，最大自重應變2.1×10-4 m/m，輻照面輻亮度大于等于20 W/（sr?m2），輻照面照度不均勻度為14.7%，輻照面亮度不均勻度為17.2%，結果均滿足設計指標要求。

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裝備模擬器范文第5篇

關鍵詞：雷達模擬器;PC104;FPGA;干擾機

中圖分類號：TN955文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)07-041-03オ

Design and Realization of Multi-system Radar Emulator

SUN Shize,DU Chunpeng

(East China Research Institute of Electronic Engineering,Hefei,230031,China)オ

Abstract：The design and implement of multi-system radar emulator is explained in this paper.The simulator adopts the method of embedded PC104 and the large-scale and programmable logic FPGA.That simulator can simulate the target of various radar echo signal and clutter signal.The closed loop consists of simulator,signal processor and data processor.This method is easy to debug and evaluate the radar system.It can test and evaluate the disturbance equipment as the experiment device.It meets various radar target and clutter simulation by using the software setting on the general hardware platform.

Keywords：radar emulator;PC104;FPGA;distarbance equipment

1 引 言

隨著雷達技術和電子對抗技術的飛速發展，伴隨著各種新體制雷達的出現，現代電磁信號環境變得越來越復雜，在新一代雷達偵察設備的研制和實驗過程中，不能完全依靠外場實驗的方法來檢驗設備，這樣成本太高，也不容易現實，因此，采用雷達仿真技術在實驗室條件下模擬雷達信號電磁環境，準確評估雷達偵察設備的技術指標，就顯得十分必要。雷達信號電磁環境仿真是用數學和物理的方法，通過對雷達脈沖信號的模擬生成雷達偵察設備所面臨的電磁信號環境，模擬戰場電子戰行為，用于監測評估雷達偵察設備的效能，優化系統設計，為了達到仿真實驗效果，雷達模擬器設計包括了除發射系統和大型天線系統外的所有設備，他們和干擾偵察機連在一起就組成了雷達電子對抗仿真系統，為電子戰技術研究和裝備研制提供現代化手段。雷達模擬器的模擬對象是雷達的目標和環境，他能復現既包括目標的幅度信息和又包括目標相位信息的相干視頻信號，能復現信號的發射、空間傳播、反射和接收機處理的全過程。雷達信號模擬的關鍵技術包括兩個方面:一是環境模型的確定；二是體系結構的選擇。環境模型的選擇包括目標和雜波模型的選擇,他決定了雷達信號模擬目標的真實性和雜波環境的準確性；體系結構的選擇決定了雷達信號模擬器的精度、速度和復雜性。本文針對各種雷達信號回波的特點提出了一種基于PC104+FPGA的方式的體系結構，較好地完成了不同體制雷達的模擬與仿真。最后介紹了這種多體制雷達信號模擬器的實現方案和關鍵技術問題的解決方法。

2 系統設計要求

本模擬器是為了對干擾機性能評估而研制開發的，模擬器在設計上滿足通用性要求，能模擬不同體制雷達的功能和性能。如連續波雷達信號，脈沖壓縮信號，脈沖多普勒雷達信號，和差波束相控陣雷達信號，主要信號方式有單脈沖，連續波信號。調制形式有調頻(線性調頻和非線性調頻)和調相(巴克碼和偽隨機碼)。雷達視頻模擬器是整個仿真系統的重要組成部分，模擬器不僅要產生目標回波及雜波信號，還要產生針對干擾偵察機的回波信號及發射信號，由于雷達仿真系統和干擾偵察機處在同一實驗環境，經過方向圖調制的發射信號通過饋線方式傳送給干擾機，沒有空間時間延遲，因此干擾機的回波信號和發射信號在距離時間上是重疊的。干擾機產生的干擾信號也會和干擾機的回波信號疊加在一起，模擬偵察機接收的發射信號功率受雷達距離方程調制，整個雷達仿真事件的過程要受控制臺預先設置的場景控制，各種參數的設置要滿足信號處理性能指標要求。

在模擬器設計上不同體制雷達的目標、雜波類型參數有所不同，要結合具體雷達的參數設置，例如PD體制的雷達目標、雜波產生要比常規體制脈沖雷達的目標、雜波產生復雜得多，要考慮距離和速度模糊問題，模糊的目標在不同CPI間距離位置不同，多譜勒頻率也會在不同的濾波器中出現，信號處理根據這些差異解出目標的真實距離和速度。雷達視頻模擬器需要設置的參數很多，如雜波的種類、雜波的分布類型、雜波的區域、雜波的中心頻率等。目標的類型、速度、RCS截面積，天線方向圖，天線轉速等，天線轉速決定了一個波束寬度內要產生的目標回波數。雷達視頻模擬器參數設置和整個雷達仿真系統緊密結合在一起，只有設置正確信號處理才能得到正確的處理結果。

3 目標回波模擬

目標回波信號的模擬采用相干視頻信號模擬的方法，目標回波位置是通過對基準信號的延遲檢測來確定的。目標信號形式，目標類型、截面積、目標的距離、方位中心點通過控制臺發送給模擬器，模擬器每幀接收一次數據，通過計算重復周期、天線方向圖波瓣寬度和天線掃描周期的關系在下幀目標相應的距離和方位上產生帶方向圖調制具有一定寬度的脈沖串回波。再在幅度上乘以目標功率因子u，相位上乘以多譜勒頻移fd,就形成了相干視頻回波信號。

設相干脈沖雷達的脈沖重復周期為T,則點目標回波的相干視頻SI,SQ信號可表示為：

И

SI(kT)=u(kT)cos[2πfdkT+θ(kT)][JY](1)

SQ(kT)=u(kT)sin[2πfdkT+θ(kT)][JY](2)

И

式中,k表示采樣序列,θ(kT)為目標回波的初始相位。

對干擾機目標回波的模擬要和發射機映射功率相關，根據單基雷達方程可知,雷達接收回波功率PR為:

И

PR=PTG2λ2σ(4π)3R4L[JY](3)

И

式中,PT為雷達發射功率,G為雷達天線發射增益,σ為目標散射截面積,R為目標距離,λ為雷達波長,L為天線傳輸損耗。И

由上式可知,模擬器產生的干擾機目標回波功率與目標模擬器的發射功率成正比，與距離的4次方成反比，與目標截面積成正比，此外目標回波功率還受雷達接收天線方向圖和模擬器發射天線方向圖的調制。

此外，目標回波幅度具有一定的起伏特性，通常將雷達目標分為Swerling(Ⅰ~Ⅳ)四種模型，也就是根據目標的雷達截面積(RCS)的概率密度函數和相關函數將目標區分這四種類型。典型的SwerlingⅠ型和SwerlingⅡ型目標，其RCS的概率密度函數都是指數分布：

И

P(σ)=1e -σ/[JY](4)

И

其中，為目標起伏全過程的平均值。SwerlingⅠ型和SwerlingⅡ型目標的信號幅度都是瑞利分布，其區別在于SwerlingⅠ型為慢起伏，即從一次掃描到下一次掃描是不相關的，而脈沖間是相關的；SwerlingⅡ型為快起伏，即脈沖與脈沖間的起伏是統計獨立的。

Swerling Ⅲ型和Swerling Ⅳ型目標，其RCS為χ2分布：

И

P(σ)=4σ2e -2σ/

И

其中，也是目標起伏全過程的平均值。Swerling Ⅲ型和Swerling Ⅳ型目標回波的振幅特性為Rice分布，而Swerling Ⅲ型為慢起伏，Swerling Ⅳ型為快起伏。目標起伏模型的數據庫可以在初始化階段由計算機直接調入FPGA輸入緩存內。模擬器根據終端發送的目標類別調用數據庫進行相關運算。

4 雜波模擬

雜波信號是雷達回波信號的重要組成部分，對雜波進行模擬,首先要選取雜波模型。由于實際影響雜波統計特性的因素很多,所以無法從理論上預測雜波的統計特性，實際上環境雜波信號的數學形式與目標的信號形式是一樣的，只是幅度的起伏特性和強度不同，以及多普勒頻譜的變化范圍不同而已。雜波起伏調制函數包含兩個參數，一個是雜波幅度起伏模型函數，另一個是雜波多普勒頻率起伏模型函數。在早期的雷達系統中，由于雷達的分辨率較低，雷達雜波被認為是大量近似相等的獨立單元散射體的回波相互疊加。雜波的幅度分布特性近似服從高斯分布模型。但是，現代雷達的分辨率越來越高，使得相鄰散射單元的回波在時間性和空間上均存在一定的相關性，因而上述假設已經不成立，而且許多實測數據也已經證實，在低仰角或高分辨率雷達情況下，雜波分布的統計特性明顯偏離高斯分布特性。所以，現代雷達環境雜波的幅度分布特性，用非高斯分布模型來模擬能更精確地描述實際雷達回波的統計特性。

非高斯幅度概率密度分布的常用模型主要有韋伯爾分布、對數正態分布和K分布三種形式。目前有兩種產生方法具有代表性，其一是球不變隨機過程法(SIRP)，這種方法的基本思路是：產生一個相關的高斯隨機過程，然后用具有所要求的概率密度函數(pdf)的隨機序列進行調制。這種方法受所求序列的階數及自相關函數的限制，同時計算量非常大，不易形成快速算法。其二是零記憶非線性變換法(ZMNL)，這種方法的基本思路是：首先產生相關的高斯隨機序列，然后經某種非線性變換得到需要的相關非高斯隨機序列。這種方法比較經典，硬件實現相對簡單，首先通過偽隨機碼序列電路產生均勻分布的隨機變量，通過設定相關系數線性濾波器變換后，經指定的非線性設備就可以產生不同分布非高斯序列，具體實現方法可以參考文獻[7]。

5 硬件組成

為了滿足不同雷達體制的模擬要求,系統要具有一定的可編程性，本雷達模擬器采用PC104加FPGA 組合的結構，系統框圖如圖1所示。

圖1 系統框圖

PC104為總線嵌入式單板計算機,其主要配置為550 MHz Intel Mobile Pentium Ⅲ CPU芯片，256 MB SDRAM，128 MB FLASH RAM,內裝VxWorks 實時操作系統。主要用來存儲目標、雜波數據庫,和FPGA進行數據交換以及和終端、監控網絡通訊任務，FPGA采用Altera公司新推出的Stratix 系列大容量的現場可編程門陣列器件。他內部集成了大容量存儲器和高速DSP模塊，適用于復雜運算，主要完成不同體制雷達工作時序配置，參數分解，目標、雜波生成及相關運算。

由于模擬不同體制雷達的電路結構不同，全部集成一塊芯片中完成不太現實，系統應具有自動軟件加載功能，根據模擬不同雷達態勢加載相應的軟件。雷達參數設置主要有：雷達工作頻段，脈沖重復頻率，天線轉速，天線波束寬度，信號調制方式，目標運動速度，雜波分布類型及區域，雜波譜寬等，這些參數在程序初始化階段發送到模擬器。目標航跡位置參數包括目標起伏分布類型、目標代號、目標的距離、方位中心點，目標RCS標志。

6 工作原理及實現

6.1 數據傳輸

PC104和FPGA之間有16位數據總線和地址總線，通過地址譯碼電路，PC104內存數據被快速寫入FPGA命令寄存器和雙口RAM內，第一類傳輸數據是雷達工作模式命令參數，第二類是波形數據庫，包括不同時寬線性調頻波形碼數據，雜波位置及幅度調制數據，辛格、高斯、余割平方三種類型方向圖調制數據，PD模式距離模糊數據表格，這個過程在初始化期間完成。在工作過程中PC104還承擔目標方位、距離信息數據傳輸，FPAG從輸入緩存RAM內讀出目標參數進行相關運算。在本模擬器的實現中,PC104除了傳送數據外還要和終端、監控系統進行其他通訊任務。

6.2 目標、雜波數據處理

由于數據庫提供的數據是最基本的核數據，主要是目標、雜波的位置信息，因此大量數據產生在FPGA內完成，FPGA根據目標位置觸發和工作參數實時產生各種形式的目標數據，如目標方向圖調制，波束寬度內目標數量，目標的多譜勒頻率，目標類型等，根據雜波位置參數在相應區域產生雜波數據，包括雜波類型，雜波相關，雜波譜寬及雜波功率等，使產生的數據近似于真實雷達回波數據。

6.3 信號輸出

按雷達定時信號要求將I，Q數字視頻信號傳送到數模轉換器變成接收機基帶信號或送數字視頻信號到信號處理機供調試使用。雷達模擬器時序關系通過PC104控制，由可編程器件FPGA產生實現。這些時序、參數通過驅動設備送往模擬器各個處理單元，FPGA將產生數字信號存儲到輸出緩存，并按雷達天線掃描方式順序輸出，圖2、圖3、圖4是不同體制雷達目標產生及雜波信號生成畫面。

圖2 脈沖壓縮模式非線性調頻波形產生

圖3 常規模式目標3個副瓣方向圖調制波形

圖4 目標運動軌跡、雜波生成畫面

7 結 語

該雷達模擬器采用了軟硬件相結合的方法實現，通過嵌入式計算系統將數據和命令參數加載到硬件系統后,再由FPGA根據雷達的工作參數實時處理,形成所需的目標、雜波回波信號。

系統采用通過目標、雜波模型來模擬目標、雜波數據,滿足不同體制雷達目標、雜波數據的需求,硬件采樣PC104+FPGA的方法使系統結構緊湊在一塊電路板上，通過軟件配置就可完成不同體制雷達目標、雜波環境的模擬。對于干擾偵察機測試具有重要的價值。

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