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：先計算并保存由航跡得到的目標(biāo)實時位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，然后通過這些航跡點繪制航跡線，最終將其顯示出來。在該假設(shè)條件下，目標(biāo)在系統(tǒng)運行時間驅(qū)動下運動。當(dāng)掃描基線旋轉(zhuǎn)的角度和目標(biāo)的方位角相等時，將目標(biāo)的斜距、方位角坐標(biāo)保存到相應(yīng)數(shù)組中，由此顯示出航跡點的極坐標(biāo)并動態(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)運行時間t在不同時刻所對應(yīng)的目標(biāo)回波、航跡點和航跡線。圖4中用粗黑點表示航跡點，航跡序列中最新的一個航跡點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，動態(tài)畫線卻不能回收分配的內(nèi)存。可通過動態(tài)設(shè)置事先畫好的一條直線的位置、頂點個數(shù)及頂點參數(shù)來改變該直線形狀。適當(dāng)調(diào)整實時得到一組航跡點數(shù)據(jù)后，將其作為函數(shù)VaSetVertices()的參數(shù)來改變事先畫好的航跡線形狀。
因為函數(shù)VaSetVertices()中的頂點位置參數(shù)均為相對于航跡線中心點位置的相對數(shù)值。因此需轉(zhuǎn)換航跡點數(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)顯示作為補充。在仿真顯示器右側(cè)提供一個數(shù)據(jù)窗口，以顯示航跡點的極坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在實際運用中，雷達(dá)仿真系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理機等傳遞來的二次信息中，目標(biāo)的其他參數(shù)(如速度、姿態(tài)角)也可在此實時顯示。
3．7 仿真實現(xiàn)與結(jié)果分析
采用C語言對GL Studio進行二次開發(fā)。單獨編譯生成的源代碼，實現(xiàn)雷達(dá)顯示的仿真。圖4為不同仿真時間的仿真截圖，由圖4看出，掃描線掃描時有逼真的余輝效果，當(dāng)波束掃到目標(biāo)時，目標(biāo)被“點亮”，隨后逐漸消失，直至再次被波束掃到。在動態(tài)繪制目標(biāo)軌跡線過程中，當(dāng)航跡點數(shù)超過航跡序列中預(yù)設(shè)數(shù)(本仿真中預(yù)設(shè)為8個) 時，序列中最早的航跡點數(shù)據(jù)自動消失，最新的航跡點數(shù)據(jù)加人到序列最前面，參見圖2a和圖4。圖2a中有7個航跡點，圖4a、4b、4c中分別有8、9、 10個航跡點，但只顯示最新的8個。結(jié)果表明：首先對所需顯示的圖符進行靜態(tài)建模。可對仿真結(jié)果有了直觀認(rèn)識。基于GL Studio的顯示器仿真開發(fā)，可減少用高級語言編程實現(xiàn)所需的工作量，且畫面清晰，運動目標(biāo)軌跡流暢。生成的代碼可封裝成一個類，應(yīng)用于其他仿真系統(tǒng)中。

4 結(jié)束語
研究雷達(dá)顯示器仿真實現(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實現(xiàn)雷達(dá)顯示器的仿真。在該軟件的基礎(chǔ)上二次開發(fā)減少了工作量，且畫面美觀流暢，具有較高的真實感和實時性。可將生成的代碼添加到Vega Prime或其他基于OpenGL的環(huán)境下，加入到雷達(dá)仿真系統(tǒng)中以實時響應(yīng)其他仿真模塊傳輸來的一次、二次雷達(dá)數(shù)據(jù)。