CINRAD-CB雷达软件常见故障与维护探讨

随着我国新一代多普勒雷达在气象领域的应用,对提高气象预报预测水平起到了积极作用,在实践中,多普勒雷达的数据处理、数据传送等都需要相应的软件和接口来实现,若软件出现问题,必然对雷达的运行造成负面影响。基于此,该文对CINRAD-CB雷达软件使用过程中出现的一些常见的故障类型进行了简单的总结分析,并提出了相应的维护方法。在实践中通过总结故障现象、检测经验以及故障排除经验,可有效提高CINRAD-CB雷达软件的使用维护水平,确保雷达运行正常。

基于多核PC的软件雷达信号积累和恒虚警处理研究

积累的本质是提高信噪比,以利于信号检测;恒虚警率处理的本质是在保证一定检测概率的基础上,用一个自适应门限代替固定门限,以保持虚警率的恒定,同时减小后端处理的压力,二者都是雷达信号处理系统的重要组成部分。在软件化雷达思想的指导下,针对雷达视频信号的积累和恒虚警率处理的实时性问题进行了研究。首先给出了积累和单元平均类恒虚警率处理的仿真模型,然后对积累和单元平均类恒虚警率处理的运算复杂度进行了详细的分析,接着采用集成性能原件(IPP)算法库和常规计算方法对积累和单元平均类恒虚警处理的运算时间进行仿真研究,最后通过实际软件实现,表明了在一定条件下,软件实现积累和恒虚警率可以满足实时性要求。

机载火控软件化雷达关键技术研究

分析了机载火控雷达的固有特点、发展趋势以及从“数字化”走向“软件化”的迫切需求。首先,从总体设计、基础软硬件、组件化开发、集成与验证等方面梳理了软件化雷达技术体系。针对机载火控雷达强实时、嵌入式等特性,研究了本领域软件化雷达亟需解决的关键技术,主要包括:开放式系统架构、轻量化/低时延中间件、组件的抽象与划分原则、高效组件开发机制、基于模型驱动的组件集成开发环境等。然后,从实时性、重构性、软件解耦等方面介绍了机载火控软件化雷达的验证思路。最后,针对我国尚未装备完全符合开放式架构规定的机载火控软件化雷达的现状,指出了重点需要关注和解决的若干问题。

基于GNU Radio的软件化雷达中心机设计与实现

基于开源式软件无线电平台GNU Radio设计软件化雷达中心机架构,实现相控阵搜跟一体雷达中心机的快速开发和组件可重构。介绍了中心机接口、任务组成和工作流程,通过多线程并行处理多任务提高系统实时性,通过时序控制及优化保证仿真准确性,采用Message实现各分机通信。半实物测试表明设计的中心机满足雷达仿真要求,且能复用和重构。

基于软件化雷达的可重构信息处理架构设计

为实现雷达信息处理系统快速研制与升级,本文提出了基于软件化雷达的可重构信息处理架构。首先,本文分析了国内外软件化可重构雷达的研究现状,随后提出了基于通用化物理层与中间件层、微服务组件层和应用层的可重构信息处理架构设计方案。最后通过测试实验和理论计算验证了可重构架构的高可扩展性、可维护性和可靠性。本文提出的架构为现代可重构数字化雷达设计提供了基础和保障。

一种基于Unity3D的可视化雷达仿真软件设计

为有效解决基层军士学习相控阵雷达存在的现实困难,使用虚拟现实技术,以Unity3D为平台,采用Blender建立模型,设计了面向用户互动的3D可视化雷达仿真软件,给出了该仿真软件的关键技术实现.该软件可以将复杂的雷达结构重现于虚拟3D软件空间之中,通过用户操作,可轻松观看到雷达每一个部位,能用于结构学习、线路分析,也可演示电子信号的交互效果.用户使用体验说明,此雷达仿真软件能带给用户超越现实的交互体验,拥有实物系统不具备的视角效果.

软件化雷达技术体制分析

本文针对传统雷达存在的主要问题,着眼软件化雷达发展与应用需求,对软件化雷达的开放性、灵活性及敏捷性等主要特性进行了系统分析,给出了开放性、灵活性和敏捷性的概念内涵及实现要求,并将软件化雷达与传统雷达进行了全面的对比分析,揭示了软件化雷达的本质特征和性能优势。在此基础上,提出开展软件化雷达技术体制分析的总体思路,从软件化雷达系统架构、软件化雷达前端、软件化雷达处理平台及软件环境、软件化雷达应用软件等方面系统分析了软件化雷达技术实现要求,指出基于层次化模型的模块化开放式系统架构是软件化雷达设计的顶层要求,是实现软件化雷达系统开放性、灵活性、敏捷性的重要基础和灵魂。必须打破传统雷达前端设计思路束缚,充分开放前端资源,合理划分功能模块,实现模块间解耦和组件化应用。必须在传统雷达后端基础上,采用集成框架和中间件等技术,实现软硬件平台解耦和架构可扩展。应用软件必须采用组件化设计,并注重提高组件的复用性。根据分析结果,明确提出开放式系统架构、层次化系统设计、模块化功能划分、组件化软件开发以及软硬件解耦等是软件化雷达技术体制的本质特征和核心内容,其根本要求是遵循软件化雷达相关标准规范,从而为软件化雷达技术应用及装备发展提供指导。

基于故障注入的雷达软件安全性测试

雷达软件的安全性是装备安全的重要内容,软件测试是提高雷达软件安全性的重要方法。从遇到的历史典型问题入手,利用故障模式及其影响危害性分析(FMECA)技术分析历史故障对系统安全性产生的影响,找出典型故障模式并设计测试用例,然后使用故障注入技术进行安全性测试,并结合某典型雷达系统开展实例验证研究。结果表明,基于故障注入的雷达软件安全性测试技术可有效提升雷达软件安全性测试能力,提升雷达系统发现系统故障和问题的能力,降低系统运行故障率,提高雷达软件安全可靠性水平。

基于PySide2天气雷达运行监控软件的设计与实现

基于PySide2软件设计,使用Visual Studio Code平台、Python编程语言等技术,实现了对广州新一代双偏振天气雷达基数据及产品生成、运行状态信息及雷达产品传输的自动监控,并针对监控到的雷达运行异常情况同步发出多媒体声音、微信提醒、手机短信多种方式的报警通知。该软件自投入业务运行以来,运行比较稳定,故障提醒及时准确,极大地缩短值班人员的故障响应时间。

基于系统架构的雷达软件可靠性指标分配方法及应用研究

针对传统舰载雷达体系架构兼容性和通用性差,软硬件耦合度高,软件可靠性低的问题,利用开放式系统架构在软件研制生命周期中对舰载雷达软件构件进行可靠性设计与指标分配,有助于减少或避免软件缺陷导致的系统故障,从而提高雷达软件的可靠性。

基于接口仿真的雷达软件自动化测试系统设计

雷达软件的复杂性和关键性要求其在开发和维护过程中必须进行全面而精确的测试。传统的雷达软件测试方法耗时且成本高,难以满足现代化雷达系统快速迭代和高可靠性的需求。接口仿真测试技术通过模拟实际环境中的接口交互,提供了一种高效、灵活的测试手段,能够在开发阶段及时发现和解决问题,从而提高测试的覆盖率和效率。本文设计了一个基于接口仿真的雷达软件自动化测试系统,首先对系统需求进行了详细分析,然后提出了系统的整体架构设计,包含接口仿真模块和自动化测试框架的设计,最后对整个系统进行了测试和验证。

基于LabVIEW的调频连续波雷达模拟软件设计

调频连续波雷达原理抽象、理解比较困难,传统的静态教学效果不佳,而基于实际装备的教学存在装备昂贵、开机存在有害辐射等问题,造成学生和装备维修、维护人员对调频连续波雷达原理掌握困难。文章基于人机交互和可视化功能较强的LabVIEW图形化开发环境,动态模拟调频连续波雷达的信号发射、接收、混频、滤波、显示等全流程功能,用于调频连续波雷达工作原理的仿真教学,可为学生提供直观、生动、全面的实验体验,提高教学效果,节约实装使用成本。

CINRAD/CD型雷达软件功能和数据传输分析

结合内蒙古地区当前最新的CINRAD/CD型新一代天气雷达系统运行情况,详细介绍了该型天气雷达在业务应用中所使用的雷达运行软件,包括雷达数据采集软件、控制软件、传输软件及产品生成软件。同时,对雷达站网络配置特点进行了介绍。此外,针对该型雷达,深入探讨了从基础数据产生到产品数据生成的传输机制,为相关人员提供参考。

软件化雷达系统技术综述

软件化雷达技术是通过构建开放式的体系结构,在研制雷达操作环境的基础上,实现雷达系统功能通过软件定义、扩展和重构的新一代雷达技术。文中从软件化雷达的需求、国内外研究现状、内涵及技术架构、关键技术及发展设想等方面进行了分析和论述。通过软件化雷达技术的研究,最终可形成快速响应新军事需求、缩短研制周期、提高维护保障和升级换代的能力。

一种适用于软件雷达系统的数据流驱动机制

针对雷达信号处理各功能模块之间显著的流水性特征 ,结合一个通用的雷达信号处理系统———由清华大学研制的通用高速实时雷达信号处理系统的实验样机DSM(dataflow ,sharedmemoryandmultiplebusinterconnec tion) ,在研究现有静态、动态数据流驱动机制特点的基础上 ,提出了一种新型的适用于软件雷达系统的进程间准动态数据流驱动机制 ,并针对一个雷达信号处理的范例程序说明了编译器数据流驱动表的生成和系统数据流驱动的过程。

雷达软件化技术探讨

在对现役雷达装备的缺陷及未来雷达面临的挑战进行分析的基础上 ,分析了未来雷达应具备的重要特征 ,提出了解决这一问题的重要途径就是实现雷达软件化。

雷达软件测试环境仿真平台技术研究与实践

软件测试是保证软件质量和可靠性的重要手段,完整的软件质量保障活动贯穿整个软件生存周期。文中在探讨传统软件测试方法遇到的困境及其局限性基础上,有针对性地研究软件测试环境仿真技术,运用此技术能有效提高软件测试覆盖度,实现尽早测试,同时可以缓解测试资源的紧张与不足,实现软件质量持续改进与提高,并结合某工程实际开展试点工作,结果表明,软件测试环境仿真平台功能完善,性能稳定可靠,取得了较好的效果。

信息化、软件化、通用雷达终端的构建与实现

提出了信息化、软件化、网络化通用雷达终端系统的构想。新构想的核心概念是将雷达的所有原始信息进行实时采集并格式化处理为信息帧包序列的形式,继而将雷达终端系统的全部工作都转化为计算机对这个信息帧包序列的软件化处理过程。利用该构想实现的雷达终端系统不仅在性能上可以得到质的提升,而且使得雷达终端装备的开发、生产、维护、改进的成本实现最低化,进而还为雷达终端技术的网络化、标准化、通用化以及可持续发展奠定了良好基础。现代集成电路、计算机和网络技术的发展奠定了实现该构想的坚实基础。该构想已在两种型号雷达上成功地实现。

新一代天气雷达三维数字组网软件系统设计与实现

天气雷达三维格点组网基数据具有多方面的应用价值,而且,新一代天气雷达观测资料目前基本上都可以实时传输到区域中心,为充分发挥雷达网的作用,基于近期相关具有实用性的研究成果,在国内首次研制了新一代天气雷达三维数字组网软件系统。系统以后台数据处理为核心,辅以简便的控制界面,多线程编程技术提高了系统数据处理的效率,模块化的多线程管理便于扩展新算法模块,混合语言编程技术缩短了科研成果业务化应用的周期。系统可在微机上运行,进行高时空分辨率的区域雷达三维数字组网以及二次产品生成。

软件雷达信号处理的多GPU并行技术

针对中央处理器(CPU)平台难以满足雷达信号处理实时性不足的问题,利用图形处理器(GPU)并行运算能力强的特点,在CPU-GPU异构系统中采用任务级、数据级和线程级并行策略,设计了基于多图形处理器的雷达信号处理并行算法.新算法根据图形处理器的访存机制进行优化设计,充分利用了图形处理器的并行计算资源.实验结果表明:基于4块图形处理器的多任务并行化计算平台与中央处理器平台相比较,加速比最大可达42.78,并且能够满足雷达信号处理的实时性要求.