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1設(shè)計思想中心控制

計算機是該型雷達的一分機設(shè)備，主要完成了控制該型雷達的工作模式以及在不同模式下與其它分機的數(shù)據(jù)通信?；诖斯δ?，該型雷達中心機在設(shè)計時應(yīng)滿足：根據(jù)上級系統(tǒng)控制整個雷達系統(tǒng)進入指定狀態(tài)，并將此指令傳輸給其它分機，控制雷達的其他分機各司其職。同時收集來自其他各分機的數(shù)據(jù)，匯總并計算并將數(shù)據(jù)傳遞給上級系統(tǒng)，以作為雷達下一狀態(tài)的選擇依據(jù)。另外，作為雷達主要的實時控制系統(tǒng)，中心機將數(shù)據(jù)采集處理、計算、控制、通訊于一體，操作控制復(fù)雜，處理的信息量大。因此，在設(shè)計上應(yīng)對軟硬件采用模塊化、系列化、通用化設(shè)計，盡量選用成熟技術(shù)；同時采用CPLD、專用集成電路，高可信算法等進行數(shù)字化和軟件化處理，提高處理性能和可靠性。

2軟件功能

雷達中心機軟件的主要功能是對雷達系統(tǒng)進行狀態(tài)管理，參數(shù)控制，信息綜合與處理，最終完成對雷達的自動化控制。同時與雷達系統(tǒng)的其它分機、雷達操控臺進行信息交換，控制雷達進行作戰(zhàn)、訓(xùn)練、檢查及自檢。對外部來說，中心機軟件通過讀寫并行I/O端口，與信號處理、發(fā)射機、接收機、頻率合成器等雷達分機進行通訊。通過雙口RAM接口，發(fā)送控制命令及數(shù)據(jù)到伺服分機，接收伺服分機返回的狀態(tài)和數(shù)據(jù)。中心機接收信號處理分機發(fā)送的終了脈沖信號，中心機軟件以此脈沖作為中斷信號，與雷達其它各分機交換數(shù)據(jù)，讀寫結(jié)束時釋放信號量EndIntSem。中心機軟件通過以太網(wǎng)接口接收雷達操控臺發(fā)送的控制命令及數(shù)據(jù)，發(fā)送雷達狀態(tài)和數(shù)據(jù)到操控臺。對內(nèi)部來說，中心機軟件按照使用的不同分為本控模式和遙控模式。其中本控模式是雷達進行研發(fā)、調(diào)試、維修、維護等狀態(tài)下所處的模式，本控模式下雷達接收來自操控臺的控制指令和數(shù)據(jù)信息來控制雷達進入不同的工作狀態(tài)，同時將其它分機發(fā)送的數(shù)據(jù)信息匯總后發(fā)送給操控臺并在操控臺上顯示出來，以便于設(shè)計人員觀察雷達此時的狀態(tài)。遙控方式是雷達的常態(tài)工作方式，遙控模式下，中心機接收來自系統(tǒng)的指令控制雷達進入不同的狀態(tài)。與本控狀態(tài)不同的是，此時中心機接收系統(tǒng)的命令而不與操控臺通信，整個雷達處于全自動操控?zé)o需人員值守。

3軟件分析

由于中心機在雷達系統(tǒng)中起到了控制雷達狀態(tài)，信息匯合并處理的功能，結(jié)合跟蹤雷達跟蹤目標從搜索到捕獲再到跟蹤的過程，以及整個過程中射頻、重頻、脈寬等信息的傳遞，確定中心機軟件的狀態(tài)和數(shù)據(jù)包括以下方面：中心機的雷達狀態(tài)包括：搜索、截獲、跟蹤自檢和關(guān)機等。中心機的雷達參數(shù)包括：射頻頻率，重復(fù)頻率，脈沖寬度等。數(shù)據(jù)處理包括目標跟蹤角誤差計算，跟蹤數(shù)據(jù)處理等。中心機軟件還具有在線BIT（機內(nèi)檢測）功能，中心機軟件運行期間，周期性的檢查雷達各分機在線BIT結(jié)果，確保雷達處于正常、安全的工作狀態(tài)。檢測到故障時，及時將故障信息發(fā)送給系統(tǒng)及雷達操控臺。

4軟件設(shè)計

雷達中心機軟件選用嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks，以滿足雷達高效的實時任務(wù)調(diào)度，中斷管理，實時的系統(tǒng)資源調(diào)用以及實時的任務(wù)間通信等要求。將中心機軟件按照功能由粗到細，由開始到結(jié)束將軟件進行模塊劃分，整個雷達中心機劃分為五層結(jié)構(gòu)，上層模塊是由下層模塊組成，下層函數(shù)是上層模塊的細化，這樣的設(shè)計方便了上層模塊對下層模塊的復(fù)用，減少了代碼量，設(shè)計思路也更加清晰。第一層為初始化層，完成中心機的初始化以及主任務(wù)進程的開啟。主要包括接口初始化及數(shù)據(jù)初始化。第二層為本/遙控選擇層，選擇雷達是處于本控模式還是遙控模式。本控模式下接收來自操控臺的指令控制，而遙控模式下接收來自系統(tǒng)的指令控制。第三層為雷達工作模式層，選擇雷達是進行自檢還是正常工作。第四層為雷達工作狀態(tài)層，這層主要負責(zé)雷達工作狀態(tài)的選擇，參數(shù)的控制，數(shù)據(jù)交換。第五層為數(shù)據(jù)處理及交互層，完成對雷達數(shù)據(jù)的收集，交互以及處理。

5軟件優(yōu)先級及實時性

雷達中心機的任務(wù)優(yōu)先級以及實時性是中心機控制雷達并對命令及時響應(yīng)的關(guān)鍵。如前所述，中心機的本質(zhì)任務(wù)一個是收發(fā)指令，控制雷達狀態(tài)；一個是聚合各分機數(shù)據(jù)，與之通信。因此，中心機的實時性就是保證要及時將雷達的指令和數(shù)據(jù)傳輸給各分機，軟件優(yōu)先級就是制定指令和數(shù)據(jù)之間的優(yōu)先級。在中心機軟件中，設(shè)置兩個中斷服務(wù)程序，一個用于與各分機交換數(shù)據(jù)，一個用于接收控制臺的指令：（1）設(shè)置中斷“終了中斷服務(wù)程序”，完成在在雷達工作休止期內(nèi)，中心機與雷達各分機交換數(shù)據(jù)；（2）設(shè)置中斷“外時統(tǒng)中斷服務(wù)程序”完成釋放雷達數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信號量。

6結(jié)束語

通過對中心控制計算機軟件的層次化設(shè)計，整個雷達系統(tǒng)能順利根據(jù)指令進入不同的雷達狀態(tài)，與其它分機以及操控臺的通信正常，整個系統(tǒng)實時、可靠，達到了某跟蹤雷達系統(tǒng)的使用要求。

作者：鹿瑤單位：西安導(dǎo)航技術(shù)研究所