一种雷达垂直覆盖图的显示方法与流程

1.本发明属于雷达显示技术领域，具体涉及一种垂直威力覆盖图的显示技术。


背景技术：

2.航管雷达作为对空中目标进行监视的设备，其威力覆盖范围是关键指标之一。雷达波束是立体的，除了在不同高度有对应的水平覆盖外，其垂直威力覆盖也是需要关注的指标。一方面，水平威力覆盖的范围与高度成正比，高度愈高，覆盖范围愈大。低高度区域受地球曲率影响，形成低仰角探测盲区。另一方面，为提高雷达的作用距离，雷达波束会被赋形。雷达存在顶空盲区，顶空盲区和探测盲区如图1所示。
3.专业软件可以根据雷达的相关参数生成水平威力覆盖图，但不能生成垂直威力覆盖图。专业软件无法输入各种雷达的波束形状，绘制的水平威力覆盖图没有顶空盲区，只能根据地球曲率算出远距离探测盲区。
4.新建雷达选址时，必须防止航路穿过顶空盲区，以免新建雷达在覆盖上存在航路缺失。如果有新增航路穿过已建雷达的顶空盲区，则要考虑搬迁该雷达。为了在雷达覆盖方面提高雷达监视的可靠性，要保证重点空域至少两重覆盖。如果航路穿越顶空盲区实在不可避免，要考虑用邻近雷达进行补盲。


技术实现要素：

5.本发明为了解决现有技术以距离和方位显示目标航迹存在的问题，提出了一种雷达垂直覆盖图的显示方法，直观反映雷达的垂直覆盖情况，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
6.在垂直面直角坐标系中显示雷达目标航迹：建立垂直面直角坐标系，距离作为横轴，雷达水平作用距离最大值作为横轴最大值，高度作为纵轴，巡航飞行高度最大值作为纵轴最大值，将目标航迹按高度和距离实时显示在垂直面直角坐标系中。
7.全航迹显示：一般雷达的航迹只保存并显示5至15点，本发明在雷达监视范围内保存并显示当前实时存在的每个目标的完整航迹。
8.全航迹叠加：指定时间段内出现的所有目标，以全航迹的方式在垂直面坐标系中叠加显示，形成垂直覆盖图。
9.进一步的，在雷达的目标回放界面中，以回放数据可选的方式，选择指定时间内的目标航迹数据并回放和显示垂直覆盖图，避免垂直覆盖图对雷达正常显示目标的影响。
10.截图画面比对：截图文件名包含回放航迹数据的日期信息，用于不同时期的截图比对。
11.进一步的，比对不同时期的航迹数据产生的垂直覆盖图的顶空盲区和低仰角探测盲区，若没有明显变化，则判定雷达的天线波瓣和系统性能没有过大变化；若顶空盲区倒锥形角度增大，则判定天线波瓣发生变化，需要对天线进行测试和维护；若低仰角探测盲区对应的最大距离全面缩小，则判定雷达系统性能下降，需要对雷达的系统指标进行测试和维
护。
12.本发明的有益效果：在不增加任何硬件的情况下，在雷达回放功能中，增加雷达垂直覆盖图的显示和截图，将目标航迹在垂直面叠加显示，直观反映出雷达的垂直覆盖情况，比较不同日期的航迹数据对应的垂直覆盖图，判断雷达的顶空盲区和低仰角探测盲区是否有变化，为雷达性能的改变和维护提供依据，也为雷达多重覆盖中的相互补盲和新建雷达的选址提供依据。
附图说明
13.图1是顶空盲区和探测盲区的示意图，图2是理想情况的二次雷达垂直波瓣图，图3是垂直面全航迹实时显示图，图4是垂直面全航迹叠加显示图。
具体实施方式
14.以下结合附图对本发明的技术方案做具体的说明。
15.理想情况的二次雷达垂直波瓣如图2所示，横轴最远650km，纵轴最高80km，最大值以雷达波瓣图为依据，虚线是以4km为间隔的等高线，实线是波瓣图。
16.由于地球曲率的影响，远距离的低高度目标被地球表面遮挡，掉到地平线以下，形成低仰角探测盲区，由于雷达波束被赋形，在顶空形成了俯仰角在45
°
～50
°
之间的倒锥形顶空盲区。
17.二次雷达的垂直面全航迹实时显示如图3所示，横轴最大450km为限，纵轴最高13km为限，将目标的航迹按高度和距离实时显示在垂直坐标系中，即在雷达监视范围内一旦有目标出现并形成航迹，就一直保留该目标航迹并显示，将所监视目标产生的全航迹都显示在垂直面坐标系中，直到目标消失才结束显示。
18.由于雷达覆盖空域中监视目标的数量有限，实时目标的航迹难以详细反映雷达的垂直覆盖情况，本发明增加了全航迹叠加显示功能，将指定时间段内出现的所有目标以全航迹的方式在垂直面坐标系中叠加显示，如图4所示，将选定时间段内产生的所有目标的航迹保存在全航迹叠加显示的存储区中，一旦选择全叠加功能，保存在存储区的航迹将全部显示在垂直面坐标系中，形成垂直覆盖图。
19.雷达的航迹记录以天为单位，每连续24小时生成一个航迹记录文件，在零点生成一个包含年月日信息的航迹数据文件，通过文件名的选择，回放指定日期的航迹数据。
20.为避免垂直覆盖图生成和显示对雷达正常目标显示造成影响，本发明将垂直覆盖图设计在雷达的目标回放功能下，回放的操作时间可选、回放的航迹数据日期可选，提高了本发明使用的灵活性，通常可在空运不繁忙、用户有时间的时候进行。
21.为提高垂直覆盖图的可比性、减小外部因素影响，全航迹叠加以连续24小时为叠加时间段，对应一个航迹记录文件的时间段，使每次生成垂直航迹叠加图对应的时长一致、航迹信息量相同，减小一天中不同时刻、不同航路、不同高度层的飞行流量不同带来的垂直航迹叠加图差异。
22.根据日期选择航迹记录文件，选择垂直覆盖显示，设定回放速度，选择全航迹回放，或选择全航迹叠加，显示该日期连续24小时内产生的全部航迹信息。
23.保存垂直覆盖图，生成的截图文件名包含回放航迹数据日期，比较不同时期垂直
覆盖图，判断顶空盲区的仰角是否变大、低仰角监测盲区是否扩大，可知道雷达的波瓣图特性有没有变化，雷达系统性能是否有变化，有助于对雷达天线、雷达系统的性能进行监测和维护。
24.上述作为本发明的实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种雷达垂直覆盖图的显示方法，其特征在于，包括：在垂直面直角坐标系中显示雷达目标航迹：建立垂直面直角坐标系，距离作为横轴，雷达水平作用距离最大值作为横轴最大值，高度作为纵轴，巡航飞行高度最大值作为纵轴最大值，将目标航迹按高度和距离实时显示在垂直面直角坐标系中；全航迹显示：在雷达监视范围内保存并显示当前实时存在的每个目标的完整航迹；全航迹叠加：指定时间段内出现的所有目标，以全航迹的方式在垂直面坐标系中叠加显示，形成垂直覆盖图；截图画面比对：截图文件名包含回放航迹数据的日期信息，用于不同时期的截图比对。2.根据权利要求1所述的雷达垂直覆盖图的显示方法，其特征在于，所述全航迹显示，包括：在雷达的目标回放界面中，以回放数据可选的方式，选择指定时间内的目标航迹数据并回放和显示垂直覆盖图，避免垂直覆盖图对雷达正常显示目标的影响。3.根据权利要求1所述的雷达垂直覆盖图的显示方法，其特征在于，所述截图画面比对，包括：比对不同时期的航迹数据产生的垂直覆盖图的顶空盲区和低仰角监视盲区，若没有明显变化，则判定雷达的天线波瓣和系统性能没有过大变化；若顶空盲区倒锥形角度增大，则判定天线波瓣发生变化，需要对天线进行测试和维护；若低仰角探测盲区对应的最大距离全面缩小，则判定雷达系统性能下降，需要对雷达的系统指标记性测试和维护。4.根据权利要求2所述的雷达垂直覆盖图的显示方法，其特征在于，所述全航迹显示，包括：雷达的航迹记录以天为单位，每连续24小时生成一个航迹记录文件，在零点生成一个包含年月日信息的航迹数据文件，通过文件名的选择，回放指定日期的航迹数据。5.根据权利要求4所述的雷达垂直覆盖图的显示方法，其特征在于，所述全航迹叠加，包括：以连续24小时为叠加时间段，对应一个航迹记录文件的时间段，使每次生成垂直航迹叠加图对应的时长一致、航迹信息量相同。

技术总结
本发明公开了一种雷达垂直覆盖图的显示方法，在不增加任何硬件的情况下，距离作为横轴，高度作为纵轴，将目标航迹按高度和距离实时显示在垂直面直角坐标系中，在雷达监视范围内保存并显示当前实时存在的每个目标的完整航迹；将指定时间段内出现的所有目标，以全航迹的方式在垂直面坐标系中叠加显示；截图画面，用于不同时期比对，判断雷达的顶空盲区和低仰角探测盲区是否有变化，为雷达性能的改变和维护提供依据，也为雷达多重覆盖中的相互补盲和新建雷达的选址提供依据。盲和新建雷达的选址提供依据。盲和新建雷达的选址提供依据。


技术研发人员：咸儆醒 周进 张虹
受保护的技术使用者：南京恩瑞特实业有限公司
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2022/11/29