基于電子海圖數(shù)據(jù)的導航雷達圖模擬方法研究.pdf

1、伴隨著航海行業(yè)的蓬勃發(fā)展，船舶航行安全性也受到人們的重視，所以航海雷達在船舶航行中的作用就顯得至關重要。X波段航海雷達是精密測量航海雷達之一，它利用電磁波原理測量海上障礙物的目標方位、距離等信息，然后把測得的準確信息提供給駕駛人員，以此來降低危險程度。但是，雷達經常受到外界噪聲和雜波的干擾，導致觀察員不容易快速分辨目標。為了解決這個在于培訓和模擬的難題，本文提出了基于電子海圖數(shù)據(jù)的導航雷達圖模擬方法研究，旨在做出的航海雷達模擬器與真實的

2、雷達相比，具有靈活、經濟、可靠性高等優(yōu)點。航海操作人員在接受航海雷達模擬器培訓時，相比于用真實雷達進行訓練，不僅花費的成本比較低、培訓周期比較短，而且培訓效果也相對比較好，因此，目前使用航海模擬器對航海人員進行培訓已成為一種先進而有效的新途徑。
　　電子海圖數(shù)據(jù)作為雷達顯示圖像底層數(shù)據(jù)，原因是電子海圖的精確性能可以實現(xiàn)海圖中相應的障礙物目標在雷達模擬器中實時、快速、精確地定位顯示，然后利用計算機強大的數(shù)據(jù)處理和顯示功能來實現(xiàn)雷達掃

3、描的效果。在現(xiàn)實世界中真實的雷達總會受到外界環(huán)境各種雜波噪聲干擾，所以本文分析和研究了雷達信號的雜波特性。先介紹了幾種常見雜波的概念之后，對幾種典型雜波的幅度分布特性和幅度的功率譜特性進行建模仿真和總結，并以此為依據(jù)，利用MATLAB對雜波進行建模和仿真。目前，生成雜波的主要有以下兩種方法：零記憶非線性變換法（ZMNL）；球不變隨機過程法（SIRP）。
　　根據(jù)目前導航雷達的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，在分析了電子海圖與導航雷達圖像的結構

4、和功能的基礎上，提出可行的軟件設計方案，計劃將整個軟件界面分為基于電子海圖數(shù)據(jù)的原始雷達圖像顯示、本船方位信息顯示和雜波噪聲干擾三個模塊。然后，分別對這三個模塊進行研究。原始雷達圖像顯示模塊的設計參照國際標準格式，按海圖數(shù)據(jù)結構要求讀取、轉換和保存顯示，采用內存緩沖方法和快速刷新屏幕的方法，實時顯示雷達圖像；本船方位信息顯示模塊要求能實時顯示本船在雷達圖像中心的經緯度、航向角等信息；雜波噪聲干擾模塊基于對海雜波、雨雪干擾、雷達內部熱噪聲