基于分布式架构的显控技术研究与实现

针对显控终端日益增长的功能、性能需求和国产化应用要求,开展了显控终端架构研究,并提出一种分布式显控架构设计,该架构以计算处理单元为核心,其它硬件模块作为协处理单元,有效整合各个协处理单元的能力,实现复杂的计算处理功能;结合分布式处理架构,采用基于微服务的综合显控软件架构,承载各模块的任务分配、指令分发、数据收集、功能集成,实现显控终端的语多点触控、语音处理、人脸认证、健康监测等应用;相比传统的集中式设计,分布式显控架构解决了多任务频繁切换效率低、通信瓶颈、网络难扩展等问题,具有高性能、高可靠、可扩展等特点;该技术得到充分应用与验证;验证结果表明该分布式架构显控终端可以满足功能需求,可以有效提升终端设备的整体性能。

自然人机交互技术在雷达显控终端中的应用

针对当前雷达显控终端承担的操控任务多、操作步骤复杂等问题,提出了利用自然人机交互技术提升人机交互效率的方法。采用触控显示器、触控一体机、视频处理模块、语音处理模块、指纹识别模块、虚拟现实(VR)交互设备等,通过增加触控、语音、图像处理、VR、生物特征鉴权等多种自然人机交互技术拓展了人机交互的方式;根据雷达显控终端的交互情景,采用选择型多模态融合交互方式,大幅提高了雷达显控终端的人机交互效率,使得人机交互更为自然和舒适。VR交互设备在多维信息展示、场景仿真与推演、模拟训练等场合发挥了明显的优势,自然化和人机融合的智能交互方式将是未来的发展趋势。

一种可重构雷达智能终端设计

针对雷达系统对于显控终端的功能重构需求,提出了基于SNMP协议的交换机在线配置方法、数据源在线选择方法,实现了显控终端的功能自动重构,显著降低了显控终端功能调整的复杂度,提高了系统的使用灵活性和可靠性。通过增加自然人机交互手段、采用智能化工具、基于人因工程的造型和布局设计等实现显控终端的智能人机交互,大幅提高显控终端的人机交互效率。以大数据为驱动,通过辅助决策系统进行智能判别、信息推送,降低了操作员决策的难度,提高了精准度。

雷达终端实时图像缩放算法的设计与实现

针对雷达终端对图像缩放处理提出的保留图像细节和实时性要求,本文首先在分析对比当前主要图像缩放算法的基础上,选择双三次插值算法进行图像缩放,其次设计了适合硬件实现的工程算法流程,并在现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)中进行了实现,最后搭建了图像缩放系统FPGA验证平台进行测试验证。结果表明:缩放处理后原图像的细节信息得到了很好的保留,显示效果佳,实时性好。

一种雷达视频记录中的RGB转YUV改进算法

本文针对雷达记录视频数据采样色度信息丢失问题,提出一种自适应色度采样算法,相比传统标准的色度采样算法,该方法考虑亮度对人眼感知信息的影响,首先判定相邻像素亮度变化幅度,当亮度变化较少时,采用亮度加权的方式对色度进行采样处理;当亮度变化较大时,采用色度优先的方式进行采样处理。实验研究表明,本算法可以实现雷达视频记录过程中色度信息的最佳记录效果,改善传统记录方式中雷达记录视频易失真的问题。

基于片上系统+FPGA的航管雷达终端综合记录系统设计

针对航管雷达终端对显示画面、雷达视频、监控视频、台位语音、航迹数据、操控数据等信息的综合记录需求,对各类数据的特征和应用场景进行了研究,采用了以集成ARM A9处理器和视频编解码引擎的片上系统(System On Chip,SOC)为主,高性能FPGA为辅的综合记录系统架构,高速、高集成度电路设计方法和模块化、并行化的软件设计方法,高效、灵活的音视频压缩算法,实现了一种基于SOC+FPGA的航管雷达终端综合记录系统;解决了现有记录系统数据记录信息不完整、记录时长短、设备量大等问题;经实际产品测试,该综合记录系统满足了航管雷达终端记录的各项功能、性能指标,具备产品推广应用的条件。