[发明专利]一种基于ADS-B的雷达训练模拟系统

说明书

本发明公开了一种基于ADS‑B的雷达训练模拟系统，包括ADS‑B接收系统和雷达模拟训练系统。采用本发明技术方案，通过引入ADS‑B空情信息，采用雷达信号处理、干扰信号处理、航迹关联和数据融合等技术，实现了雷达目标回波、杂波、干扰信号、天线方向图、复杂电磁环境等模型，所模拟的各种目标回波、背景杂波和干扰信号逼真、可信；以真实空中目标进行训练，雷达训练终端采用与实际设备基本一致的软件界面和操作方法，增强了模拟训练的逼真度。

技术领域

本发明涉及训练模拟领域，尤其涉及一种基于ADS-B的雷达训练模拟系统。

背景技术

雷达是一种重要的探测设备，具有预警、监视、制导与导航、火控等多种用途。雷达能否充分发挥作用与操作人员的操作能力和对设备的熟悉程度息息相关。因此雷达系统的模拟仿真训练是一项重要内容。从上世纪50年代研制雷达模拟器开始，随着大规模集成电路、计算机技术、数字信号处理技术和雷达技术的发展，雷达系统模拟技术也有了飞速发展和广泛的应用。目前，雷达模拟器可模拟雷达信号，主要是用于雷达的设计、测试和调试，也可以与实际设备结合进行训练，减少一定的训练费用。但彻底解决训练中存在的组织困难、训练效费比低等弊端，需要研制完全脱离实装的雷达训练模拟系统。

为了使航线上的民航飞机安全、有效和有计划的在空域中飞行，管制员需要对管制空域内飞机进行实时动态监视，实施空中交通监视以往应用的方法主要是雷达监视，而由国际民航组织的未来空中航行系统专门委员会推荐采用的ADS—Automatic DependentSurveillance(自动相关监视)日渐成为一种主流的空中交通监视手段。ADS-B是自动相关监视中最常用的工作模式，它采用广播方式，ADS-B系统由多地面站和机载站构成，以网状、多点对多点方式完成视距范围的数据双向通信。ADS-B技术首先通过全球卫星导航系统接收实时和精确的飞机位置等监视信息，然后由数据链系统广播发送给其它装备ADS-B设备的飞机和ADS-B地面站用户接收和显示，这样能够帮助飞机保持合适的安全间隔，使空中交通安全的责任从地面空中交通管制员向飞行员转移，自主保持飞行的安全距离，真正的实现“自由飞行”。ADS-B的主要信息是飞机的四维位置信息(经度、纬度、高度和时间)、飞机的识别信息和类别信息以及其它可能附加的信息，如航向、空速、风速、风向和飞机外界温度等。由于这些信息均是通过相应的航空电子设备得到，一般都具有很高的精度和可靠性。可以利用ADS-B信息作为数据源，引入真实的飞行目标数据供雷达进行训练，大大提高训练模拟的真实性。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于ADS-B的雷达训练模拟系统，为雷达操作人员提供一个空情逼真、软件界面逼真、操作和探测实施过程与真实雷达系统基本一致的训练模拟系统，且研制成本低、使用寿命长。

为实现以上发明目的，本发明提出的一种基于ADS-B的雷达训练模拟系统，包括ADS-B接收系统和雷达模拟训练系统。

作为优选，所述ADS-B接收系统包括：

天线，用于接收1090MHz空间电磁波信息；

接收模块，用于完成1090MHz调制信号到视频信号的解调工作；

报头检测模块，根据1090ES数据链格式，完成8μs的前导脉冲框架检测；

代码提取模块，依据框架检测位置，确定后续112bit的数据块，并完成对代码的提取、解析、装配；

数据处理模块，用于去除错误应答信息以提取正确应答信息，完成同一目标应答数据的凝聚、关联，保存有用的目标经纬度和高度信息；

坐标转换模块，将目标的WGS-84坐标数据转换为雷达坐标系下的r、Ф、θ坐标系数据，便于与来自被试雷达的数据进行比对。