一种适应乱序数据包的雷达回波平滑显示方法与流程

1.本发明涉及雷达显示控制中的回波显示方法领域。


背景技术：

2.现代软件化雷达为了提高软件灵活性、处理快速性、实现各功能软件充分解耦，传输分系统会采用轮询方式将每个数据包传输至通用信息处理处理器组，单台处理器截取扇区数据进行信息处理，处理好向后端显示软件发送回波数据，适应乱序数据包的处理方法可以提高信息处理的速率和容量，但处理后的信息通过网络发送到后端显示软件具有以下缺点：
3.1.乱序：因每台处理器处理能力、截取的数据包内容、网络传输是否拥堵等差别，回波数据无法按照天线扫描周期顺时针或逆时针顺序到达显示软件，而是无规律乱序到达，造成扫描线摆动、雷达回波更新乱序等现象，不符合搜索雷达显控软件中扫描线和回波信息跟随伺服天线0～360顺时针旋转及更新的作战需要和使用习惯。
4.2.片段：因面临大量程、高分辨率的数据传输，单报文容量超出网络传输字节限制，因此每台处理器将其处理的一个大脉组的回波数据截取成n个报文包分次发送给显示软件，显示软件需要将其进行拼接再实时显示。
5.3.间隙：针对不同型号或数量处理器组采样能力造成的扇区疏、漏或间隙，显示软件面向用户，需保证回波视频纹理的精度和细腻度，因此需要实现扇区数据间的平滑处理。


技术实现要素：

6.针对现代软件化雷达信息处理器组处理扇区数据造成的乱序、片段化雷达回波信息，本发明提供了一种适应乱序数据包的雷达回波平滑显示方法，实现扫描线及回波在态势显示区域顺时针更新，能精确呈现出搜索雷达的探测结果，同时针对不同型号处理器组采样能力造成的扇区疏、漏或间隙，实现扇区数据间的平滑处理，保证回波视频纹理的精度和细腻度。
7.实现本发明的技术解决方案为：
8.步骤1，开辟网络线程和缓冲区a，无差别接收雷达分布式数据处理器1～处理器n的回波数据，为缓冲区a设置标志位表示a[i]数据元素是否更新或删除，其中i表示缓冲区a内数据元素所在位置，将该标志位作为索引关键字，按网络包到达先后顺序将收到的带有方位计数器的扇区回波数据放入缓冲区内尚未更新的位置，并将该位置的标志位置为true，此时缓冲区a未排列也未拼包；
[0009]
步骤2，对缓冲区a中存储的扇区回波数据按按方位计数器重新排列，排列后的扇区回波数据与天线旋转的顺时针顺序相对应；
[0010]
步骤3，顺序提取排列后缓冲区a中的元素，将同一扇区的视频数据片段拼接成一个完整的扇区数据，清空提取的内容并将标志位置为false,表明该位置数据元素已删除；
[0011]
步骤4，设置合适大小的环形缓冲区b，将完整的扇区回波数据填入缓冲区b中同时
更新写指针，显示绘图线程读取环形缓冲区b中的内容，解析绘制视频纹理同时更新读指针；
[0012]
步骤5，针对视频纹理在方位采样点出现的间隙，采用平滑填充的方式将缺失或断裂的扇区补充，实现态势显示的回波信息细腻自然过渡；
[0013]
步骤6，通过设置合适的opengl投影矩阵和合适的视口将图形映射到屏幕坐标，或其他方式实现雷达回波的显示。
[0014]
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0015]
(1)解决扫描线摆动、雷达回波更新乱序等现象，符合态势显示跟随搜索雷达伺服天线0～360顺时针旋转探测而更新的作战需要和使用习惯。
[0016]
(2)距离拼接实现大量程、高分辨率的信息传输及显示。
[0017]
(3)克服不同型号处理器组采样能力造成的扇区疏、漏或间隙，实现扇区间的平滑处理，保证回波视频纹理的精度和细腻度。
[0018]
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
[0019]
图1本发明的方法流程图。
[0020]
图2同一扇区数据拼接示意图。
[0021]
图3态势显示区扇区间隙数据平滑填充示意图。
具体实施方式
[0022]
本发明提出了一种适应乱序数据包的雷达回波平滑显示方法，方法流程如图1所示，优选实施例可分为以下几个步骤：
[0023]
步骤1，网络接收雷达分布式数据处理器1～处理器n的实时视频数据，同时设置大小为buffernum的缓冲区a。为缓冲区a中每个数据元素设置bool型变量bvideoupdate作为key，表示该位置未更新或已删除，当查找到bvedioupdate为false的位置i时，将接收到的网络数据置入缓冲区a的i位置，以此类推。此时缓冲区a中的数据未排列也未拼包。
[0024]
步骤2，对于大小为buffernum的缓冲区a设置变量i，j用于指向缓冲区a内的元素位置，其中：i＝0(即指向缓冲区a的第一个数)，j＝buffernum-1(即指向缓冲区a的最后一个数)；将第一个数组元素赋值给pivot(即pivot＝a[0])。
[0025]
从最后一个数由后向前开始遍历(j
‑‑
)，当找到满足以下两个条件任意一个条件的元素时将将i和j指向的数据元素进行交换：
[0026]
a)j指向数据元素的方位计数器值≥pivot指向数据元素的方位计数器值，且j指向数据元素的方位计数器值-pivot指向数据元素的方位计数器值《60000；
[0027]
b)j指向数据元素的方位计数器值≤pivot指向数据元素的方位计数器值，且pivot指向数据元素的方位计数器值-j指向数据元素的方位计数器值》60000；
[0028]
从第一个数由前向后开始遍历(i )，当找到满足以下两个条件任意一个的条件的元素时将i和j指向的数据元素进行交换。
[0029]
a)i指向数据元素的方位计数器值≤pivot指向数据元素的方位计数器值，且pivot指向数据元素的方位计数器值-i指针指向数据元素的方位计数器值《60000；
[0030]
b)i指向数据元素的方位计数器值≥pivot指向数据元素的方位计数器值，且i指向数据元素的方位计数器值-pivot指针指向数据元素的方位计数器值》60000；
[0031]
循环重复直至i＝＝j，将pivot元素赋值给a[i]，此次循环结束。
[0032]
递归重复上述过程，最终实现缓冲区a中的数据按扫描线顺时针排列。假设缓冲区a内未经排列的回波报文的脉冲计数器序列为：
[0033]
{65534，65533，65535，65532，2，3，1，4，0}
[0034]
排列后的回波报文的脉冲计数器序列为：
[0035]
{65532，65533，65534，65535，0，1，2，3，4}
[0036]
步骤3，顺序提取排列后缓冲区a中的元素，将同一扇区的回波数据片段按图2所示拼接成一个完整的扇区数据，清空a中被提取的内容并将标志位(bvideoupdate)置为false。
[0037]
步骤4，填入视频纹理环形缓冲区，同时更新写指针；绘图线程读取视频纹理环形缓冲区内容绘制视频纹理，同时更新读指针；
[0038]
步骤5，针对扇区采样点出现的间隙，采用以下的公式实现数据平滑填充：
[0039][0040]
其中：data1表示上一个方位上的回波数据，datan表示当前方位上的回波数据，datai表示为填充在i方位上的回波数据，indexi表示i方位量化至态势显示区上的索引值，如图3所示。
[0041]
步骤6，通过设置合适的opengl投影矩阵和合适的视口将图形映射到屏幕坐标，或其他方式实现雷达回波的显示。