一种航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统 |
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| 申请号 | CN201610474712.6 | 申请日 | 2016-06-27 | 公开(公告)号 | CN106199531A | 公开(公告)日 | 2016-12-07 |
| 申请人 | 芜湖航飞科技股份有限公司; | 发明人 | 陈坤; 舒航; 邓松林; 陈之典; 宋琪; 王威; 邓禹; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统，包括二次雷达设备、系统控制单元和监控主机，系统控制单元连接在二次雷达设备与监控主机之间，监控主机配备有 液晶 显示器 、输入 键盘 和 鼠标 ，系统控制单元包括操作面板和主控芯片，二次雷达设备包括二次雷达接收机和二次雷达发射机，二次雷达接收机的输出端连接有数字 正交 解调器，数字正交解调器的输出端连接有数字 滤波器 ， 数字滤波器 与系统控制单元之间通过通信转换 接口 相连接；操作面板上镶嵌有 触摸屏 和操作按键；主控芯片连接有数据 存储器 、 数据采集 器、按键 电路 和通信电路，通信电路与监控主机相连。本装置能够方便地实现航管数据控制，操作简单交互性能强。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统，包括二次雷达设备(1)、系统控制单元(2)和监控主机(3)，所述系统控制单元(2)连接在二次雷达设备(1)与监控主机(3)之间，所述监控主机(3)配备有液晶显示器(4)、输入键盘(5)和鼠标(6)，所述系统控制单元(2)包括操作面板(7)和主控芯片(8)，所述主控芯片(8)安装在操作面板(7)内部，其特征在于：所述二次雷达设备(1)包括二次雷达接收机(9)和二次雷达发射机(10)，二次雷达接收机(9)的输出端连接有数字正交解调器(10)，所述数字正交解调器(10)的输出端连接有数字滤波器(11)，数字滤波器(11)与系统控制单元(2)之间通过通信转换接口(12)相连接；所述操作面板(7)上镶嵌有触摸屏(13)和操作按键(14)；所述主控芯片(8)连接有数据存储器(15)、数据采集器(16)、按键电路(17)和通信电路(18)，所述通信电路(18)与监控主机(3)相连。 |
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| 说明书全文 | 一种航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统技术领域[0001] 本发明涉及二次雷达技术领域，具体为一种航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统。 背景技术[0002] 航管二次雷达也称为航空交通管制雷达信标系统，通过地面站和目标应答器之间的询问和应答，实现对目标的跟踪，接收到的回波中包含了目标的距离和方位信息气压高度信息，还可以用于对军用和民用目标的识别航管二次雷达使得管制员或者系统操作员在屏幕上跟踪和询问飞行器目标成为可能，因而大大提高了管制效率。但航管二次雷达数据信息量大，因此其数据处理也变得更加困难。因为指挥所现有的综合显示系统没有精确的显控功能，如果把二次雷达数据直接发送到综合显示系统上将会导致航迹显示图中飞行器目标过多，人机交互操作不方便。 发明内容[0003] 针对以上问题，本发明提供了一种航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统，高效、稳定、可靠以及容易操作，具有友好的人机界面，可实时远距离高亮显示雷达设备的运行状态，可以有效解决背景技术中的问题。 [0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统，包括二次雷达设备、系统控制单元和监控主机，所述系统控制单元连接在二次雷达设备与监控主机之间，所述监控主机配备有液晶显示器、输入键盘和鼠标，所述系统控制单元包括操作面板和主控芯片，所述主控芯片安装在操作面板内部，所述二次雷达设备包括二次雷达接收机和二次雷达发射机，二次雷达接收机的输出端连接有数字正交解调器，所述数字正交解调器的输出端连接有数字滤波器，数字滤波器与系统控制单元之间通过通信转换接口相连接；所述操作面板上镶嵌有触摸屏和操作按键；所述主控芯片连接有数据存储器、数据采集器、按键电路和通信电路，所述通信电路与监控主机相连。 [0005] 作为本发明一种优选的技术方案，所述主控芯片采用Atmega128微控制器，主控芯片内置有通用I/O端口、数据读写端口和串行通信端口，所述数据存储器连接到数据读写端口，所述数据采集器、按键电路连接到通用I/O端口，所述通信电路连接到串行通信端口。 [0006] 作为本发明一种优选的技术方案，所述二次雷达发射机采用脉冲式发射机，二次雷达发射机由射频振荡器和脉冲调制器组成，所述射频振荡器的控制端连接有功率控制器，所述功率控制器的输入端连接到主控芯片的电平输出口，脉冲调制器的输出端还连接有功率放大器，功率放大器的输出端连接有发送天线。 [0007] 作为本发明一种优选的技术方案，所述按键电路主要采用MAX3232芯片和固态继电器组成，其中MAX3232芯片组成电平转换电路，固态继电器组成多路电子开关，所述电平转换电路连接在操作按键与主控芯片的电平控制端口之间，所述多路电子开关连接在通信转换接口的输入端与主控芯片的输出端之间。 [0008] 作为本发明一种优选的技术方案，所述通信电路包括编码解码器和网络适配器，所述编码解码器直接连接到主控芯片的串行通信端口，所述网络适配器的输出端连接有RJ45接口，所述RJ45接口通过五类网线与监控主机相连接。 [0009] 作为本发明一种优选的技术方案，所述通信电路包括编码解码器和网络适配器，所述编码解码器直接连接到主控芯片的串行通信端口，所述网络适配器的输出端连接有RJ45接口，所述RJ45接口通过五类网线与监控主机相连接。 [0010] 作为本发明一种优选的技术方案，所述二次雷达接收机包括接收天线，所述接收天线的输出端连接有低噪声放大器，所述低噪声放大器的输出端连接有射频预选滤波器，所述射频预选滤波器射频预选滤波器的输出端与数字正交解调器的输入端相连接。 [0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：该航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统，通过设置系统控制单元和监控主机，通过系统控制单元可监控主机进行数据通信，利用专门的数据采集处理模块，提高数据采集工作效率和稳定可靠性；设置触摸屏、操作按键和液晶显示器等，提高了人机交互性能；设置无线通信模块，利用无线网卡和GPRS收发器实现无线数据共享；本发明高效、稳定、可靠以及容易操作，具有友好的人机界面，可实时远距离高亮显示雷达设备的运行状态。附图说明 [0013] 图1为本发明电路结构示意图； [0014] 图2为本发明结构示意图。 [0015] 图中：1-二次雷达设备；2-系统控制单元；3-监控主机；4-液晶显示器；5-输入键盘；6-鼠标；7-操作面板；8-主控芯片；9-二次雷达接收机；10-二次雷达发射机；11-数字滤波器；12-通信转换接口；13-触摸屏；14-操作按键；15-数据存储器；16-数据采集器；17-按键电路；18-通信电路；19-射频振荡器；20-脉冲调制器；21-功率控制器；22-功率放大器；23-发送天线；24-电平转换电路；25-多路电子开关；26-无线通信模块；27-无线网卡；28-GPRS收发器；29-接收天线；30-低噪声放大器；31-射频预选滤波器；32-编码解码器；33-网络适配器；34-RJ45接口。 具体实施方式[0016] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0017] 实施例： [0018] 请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统，包括二次雷达设备1、系统控制单元2和监控主机3，所述系统控制单元2连接在二次雷达设备1与监控主机3之间，所述监控主机3配备有液晶显示器4、输入键盘5和鼠标6，所述系统控制单元2包括操作面板7和主控芯片8，所述主控芯片8安装在操作面板7内部，所述二次雷达设备1包括二次雷达接收机9和二次雷达发射机10，二次雷达接收机9的输出端连接有数字正交解调器10，所述数字正交解调器10的输出端连接有数字滤波器11，数字滤波器11与系统控制单元2之间通过通信转换接口12相连接；所述操作面板7上镶嵌有触摸屏13和操作按键14；所述主控芯8连接有数据存储器15、数据采集器16、按键电路17和通信电路18，所述通信电路18与监控主机3相连；所述主控芯片8采用Atmega128微控制器，主控芯片8内置有通用I/O端口、数据读写端口和串行通信端口，所述数据存储器15连接到数据读写端口，所述数据采集器16、按键电路17连接到通用I/O端口，所述通信电路18连接到串行通信端口；所述通信电路18包括编码解码器32和网络适配器33，所述编码解码器32直接连接到主控芯片8的串行通信端口，所述网络适配器33的输出端连接有RJ45接口34，所述RJ45接口34通过五类网线与监控主机3相连接； [0019] 所述二次雷达发射机10采用脉冲式发射机，二次雷达发射机10由射频振荡器19和脉冲调制器20组成，所述射频振荡器19的控制端连接有功率控制器21，所述功率控制器21的输入端连接到主控芯片8的电平输出口，脉冲调制器20的输出端还连接有功率放大器22，功率放大器22的输出端连接有发送天线23；所述按键电路17主要采用MAX3232芯片和固态继电器组成，其中MAX3232芯片组成电平转换电路24，固态继电器组成多路电子开关25，所述电平转换电路24连接在操作按键14与主控芯片8的电平控制端口之间，所述多路电子开关25连接在通信转换接口12的输入端与主控芯片8的输出端之间；所述二次雷达接收机9包括接收天线29，所述接收天线29的输出端连接有低噪声放大器30，所述低噪声放大器30的输出端连接有射频预选滤波器31，所述射频预选滤波器31的输出端与数字正交解调器10的输入端相连接；所述监控主机3还连接有无线通信模块26，所述无线通信模块26包括无线网卡27和GPRS收发器28，无线通信模块26可通过无线通信网络与远程服务器进行数据共享。 [0020] 本发明的工作原理：所述二次雷达设备1通过地面站和目标应答器之间的询问和应答，实现对目标的跟踪；所述系统控制单元2用于控制雷达的开关发射、通道切换；所述监控主机3实现了雷达双通道实时状态远距离显示、告警代码类型查找、历史信息查询及远程监控等功能；所述液晶显示器4可以实时显示雷达的工作状态，通过输入键盘5和鼠标6可以进行信息输入搜索和查询等操作；所述操作面板7用于进行对二次雷达设备1直接进行控制，通过操作按键14选择操作状态，通过触摸屏13显示输入命令和接收到的信号，所述主控芯片8通过按键电路17接收来自操作按键14的信号并将信号转换成相应指令，所述电平转换电路24将操作按键14按下时产生的电平转换成TTL电平，以符合主控芯片8的输入要求，所述多路电子开关25在主控芯片8的控制下，打开通信转换接口12中对应的引脚，从而进行数据读取或传输；所述二次雷达接收机9通过接收天线29接收目标装置发送来的电磁波信号，首先经过低噪声放大器30将信号进行放大操作，放大后的信号然后通过射频预选滤波器31进行初级模拟滤波，除去旁瓣干扰信号，再进入数字正交解调器10，通过数字正交解调，将模拟电磁波信号转换成数字电磁波信号，最后经过数字滤波器11进行数字滤波，除去广播信号等干扰；所述数据采集器16从数字滤波器11的输出端采集经过滤波数字化接收到的电磁波信号，并将信号传输至主控芯片8，主控芯片8将接收到的数据存入数据存储器15进行备份，同时通过通信电路18将数据传输到监控主机3； [0021] 所述编码解码器32将待发送或接收数据进行编码或解码操作，所述网络适配器33进行网络访问参数配置并建立握手通信协议，编码后的数据通过RJ45接口34传输至监控主机3；所述监控主机3接收采集到的雷达信号，并做出相应的分析处理，通过液晶显示器4实时显示：若雷达某个通道出现故障或告警，在液晶显示器4主界面上该通道会立即显示为红色的告警状态；若雷达某个通道与监控主机3断开连接，在液晶显示器4主界面上该通道会立即显示为灰色的未连接状态，某个通道出现故障或告警时可向系统控制单元2发出复位、通道切换等操作指令，达到故障的及时发现、排除的目的；所述二次雷达发射机10在主控芯片8的控制下实现电磁波信号发射，所述功率控制器21输出占空比可调的PWM波，控制调节射频振荡器19产生的射频震荡波频率，所述射频振荡器19产生的的震荡波输入到脉冲调制器20的输入端，经过调制后得到待发送电磁波，再经过功率放大器22进行功率放大，最后得到设定频率的大功率电磁波信号，通过发送天线23发送出去；所述无线通信模块26可以实现数据无线共享，所述无线网卡27用于连接到移动网络端口，再通过GPRS收发器28将数据发送上传，其他远程服务器访问该端口即可获取数据。 [0022] 该航空交通管制雷达二次雷达数据控制系统，通过设置系统控制单元2和监控主机3，通过系统控制单元2和监控主机3进行数据通信，利用专门的数据采集处理模块，提高数据采集工作效率和稳定可靠性；设置触摸屏13、操作按键14和液晶显示器4等，提高了人机交互性能；设置无线通信模块26，利用无线网卡27和GPRS收发器28实现无线数据共享；本发明高效、稳定、可靠以及容易操作，具有友好的人机界面，可实时远距离高亮显示雷达设备的运行状态。 |
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