在设计基于CAN总线的雷达网络测控系统过程中,涉及到众多关键技术点,其中包括CAN总线的基本原理与特点、雷达网络测控系统的结构与原理、系统硬件结构设计、以及系统软件设计等重要知识点。
CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线,它的高速率和高抗电磁干扰性是其最显著的两个特点。在雷达网络测控系统中,CAN总线具有高度的实时性,这在工业控制和安全防护等领域中具有重要应用。CAN总线能够在长距离信号传输中保持高达50Kbit/s的数据传输速率,即使在信号传输距离达到10Km时,性能依然优越。其高可靠性体现在能够检测出多种错误,并且在发生错误时可以继续正常工作,确保了系统运行的稳定性。
基于CAN总线的雷达网络测控系统设计采用主从式网络测试控制系统结构,每个雷达既可以作为独立单元独立工作,又可作为网络节点协同工作。在协同工作模式下,通过共享网络中的数据,雷达间能够实现共同跟踪目标。系统中雷达的协同工作状态主要分为单机工作状态、主动工作状态和被动工作状态,通过不同状态的转换,实现对雷达的操作和控制。
系统硬件结构设计的关键在于雷达及目标信息的获取与共享,目标数据的计算、校正及目标跟踪。系统主要由单片机模块、雷达接口模块、通信与控制模块、轴角转换模块及人机交互接口组成。单片机模块负责处理各种信号和控制信息,通过CPLD芯片对雷达的数字信号进行处理。通信与控制模块则负责处理后信息的交流,并通过CAN总线模块实现与远端雷达的实时通信。轴角转换模块用于提取雷达天线的方位角和高低角数据,而人机交互模块允许操作者通过控制界面与系统进行交云。
软件设计方面,系统状态设计是核心,它针对不同的工作状态实施相应的控制策略。状态转换流程和数据通信与处理流程是系统软件设计的两大组成部分。在软件设计中,雷达网络测控系统通过软件对硬件进行控制,设置了单机工作状态、主动工作状态和被动工作状态等。在网络未建立时,雷达工作于单机状态,彼此独立。网络建立后,雷达之间依据优先级进入主动或被动工作状态。主动状态下的雷达负责组织整个网络,向网络发送目标参数和雷达状态信息,而被动状态的雷达接收网络数据进行协同工作。
基于CAN总线的雷达网络测控系统的设计充分考虑了雷达网络的功能需求和现场总线技术的特点,构建了一个能够实现多雷达间信息共享和协同工作的高效测控网络。该系统不仅能够提高雷达系统的效能,而且通过网络化实现了雷达在复杂环境下作战能力的大幅提升。通过这种方式,雷达网络测控系统可以适应现代军事需求,提高雷达网络的作战效能,其设计思想和技术应用为相关领域提供了宝贵的参考价值。