摘要：針對(duì)航天工程大學(xué)雷達(dá)工程專業(yè)裝備操作教學(xué)需求，開展精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先設(shè)計(jì)精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)，分為應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和基礎(chǔ)層4個(gè)層次，然后對(duì)關(guān)鍵模塊包括推演導(dǎo)調(diào)、綜合模擬、任務(wù)規(guī)劃、訓(xùn)練評(píng)估以及信號(hào)處理、跟蹤處理、寬帶成像、特征提取與識(shí)別等分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。研究表明，所提系統(tǒng)架構(gòu)和模塊設(shè)計(jì)可以為同領(lǐng)域相控陣?yán)走_(dá)等開展模擬訓(xùn)練研究等提供技術(shù)參考，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：跟蹤測(cè)量雷達(dá)???實(shí)戰(zhàn)化???成像雷達(dá)???識(shí)別

中圖分類號(hào)：TN955

Design?of?the?Simulation?Training?System?for?a?Precision?Tracking?Imaging?Radar

QIU?Lei

Space?Engineering?University，?Beijing，?101416?China

Abstract：?In?response?to?the?teaching?needs?of?equipment?operation?in?the?radar?engineering?major?in?Space?Engineering?University，?this?paper?conducts?the?design?of?the?simulation?training?system?for?precision?tracking?imaging?radars.?Firstly，?it?designs?the?architecture?of?the?simulation?training?system?for?precision?tracking?imaging?radars?which?is?divided?into?four?layers：?the?application?layer，?service?layer，?data?layer?and?basic?layer.?Then，?it?designs?key?modules?respectively，?including?inference?guidance，?comprehensive?simulation，?task?planning，?training?evaluation，?signal?processing，?tracking?processing，?broadband?imaging，?and?feature?extraction?and?recognition.?Research?has?shown?that?the?architecture?and?module?design?of?the?proposed?system?can?provide?technical?references?for?research?on?the?simulation?training?of?the?phased?array?radar?in?the?same?field，?which?has?certain?engineering?application?value.

Key?Words：?Tracking?measurement?radar;?Real?combat?condition;?Imaging?radar;?Recognition

精密跟蹤成像雷達(dá)是對(duì)目標(biāo)坐標(biāo)及其運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)精確測(cè)量和成像的雷達(dá)，是導(dǎo)彈預(yù)警和空間目標(biāo)監(jiān)視的主要裝備[1]。精密跟蹤成像雷達(dá)裝備操作是筆者學(xué)校雷達(dá)工程專業(yè)“裝備操作與模擬訓(xùn)練”課程的主要內(nèi)容。精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的主要模擬精密跟蹤成像雷達(dá)裝備的工作過程，模擬雷達(dá)的關(guān)鍵崗位操作、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信息處理與決策等，具有跟蹤、測(cè)量、成像、識(shí)別等功能。與實(shí)裝訓(xùn)練相比，模擬訓(xùn)練系統(tǒng)通過數(shù)字化仿真手段，使受訓(xùn)人員在貼近實(shí)戰(zhàn)的逼真虛擬環(huán)境下完成任務(wù)規(guī)劃、指揮決策、態(tài)勢(shì)感知、信息處理等業(yè)務(wù)操練，并完成特定想定下的訓(xùn)練評(píng)估，突破了傳統(tǒng)演訓(xùn)在經(jīng)費(fèi)、時(shí)間、地域和環(huán)境等方面的限制，不僅可以節(jié)省大量經(jīng)費(fèi)與實(shí)裝消耗，還可以縮短訓(xùn)練周期，加強(qiáng)訓(xùn)練針對(duì)性，通過反復(fù)訓(xùn)練和評(píng)估反饋有效提升訓(xùn)練質(zhì)量[2-6]。為滿足裝備操作課程實(shí)戰(zhàn)化操作要求，本文以某型精密跟蹤成像雷達(dá)為研究對(duì)象，分析其主要功能和基本工作流程，搭建精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練架構(gòu)，并設(shè)計(jì)主要的功能模塊，設(shè)計(jì)滿足教學(xué)訓(xùn)練需求的精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。

1?精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)與訓(xùn)練流程

精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)某精密跟蹤成像雷達(dá)的跟蹤、測(cè)量、成像、識(shí)別等功能。系統(tǒng)包括訓(xùn)練考核評(píng)估、綜合模擬、任務(wù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)處理、一維像顯示和故障診斷等模塊。

1.1?精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)

精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)采用可重構(gòu)、可擴(kuò)展和可移植的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)理念，并按照分層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)架構(gòu)由上至下分為應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和基礎(chǔ)層4個(gè)層次，如圖1所示。

1.1.1?應(yīng)用層

在應(yīng)用層，系統(tǒng)可根據(jù)訓(xùn)練科目設(shè)置或上級(jí)命令，完成導(dǎo)彈預(yù)警或空間目標(biāo)監(jiān)視任務(wù)的模擬訓(xùn)練，提供目標(biāo)軌道與目標(biāo)特性數(shù)據(jù)，完成指定空間目標(biāo)的監(jiān)視跟蹤與識(shí)別任務(wù)。

1.1.2?服務(wù)層

服務(wù)層包括專業(yè)服務(wù)和通用服務(wù)兩部分，專業(yè)服務(wù)主要用于支撐模擬訓(xùn)練系統(tǒng)核心功能的實(shí)現(xiàn)，包括任務(wù)規(guī)劃、資源調(diào)度、數(shù)據(jù)處理、信息融合、態(tài)勢(shì)顯示、特征提取以及訓(xùn)練評(píng)估等模塊。通用服務(wù)用于輔助專業(yè)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)，包括用戶權(quán)限管理、裝備參數(shù)管理、數(shù)據(jù)交互與采集以及虛擬化云桌面終端等功能模塊。

1.1.3?數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)貫穿模擬訓(xùn)練任務(wù)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，模擬訓(xùn)練系統(tǒng)涉及的數(shù)量類型多、數(shù)據(jù)容量大，具體包括目標(biāo)特性、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、訓(xùn)練規(guī)則、訓(xùn)練科目、裝備信息、學(xué)員信息、典型故障和訓(xùn)練數(shù)據(jù)等，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)建庫和管理，實(shí)現(xiàn)各類資源按需使用、統(tǒng)一監(jiān)控、可靠運(yùn)行和快速部署。

1.1.4?基礎(chǔ)層

基礎(chǔ)層用于保障模擬訓(xùn)練系統(tǒng)正常運(yùn)行，分為硬件基礎(chǔ)和軟件基礎(chǔ)兩大部分，硬件基礎(chǔ)包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源、顯示資源和時(shí)統(tǒng)設(shè)備等；軟件基礎(chǔ)包括操作系統(tǒng)、云桌面管理、系統(tǒng)資源管理等。

1.2??精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)操作訓(xùn)練流程

使用精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)完成操作訓(xùn)練時(shí)，其流程可劃分為3個(gè)階段：訓(xùn)練準(zhǔn)備階段、訓(xùn)練進(jìn)行階段和訓(xùn)練事后階段。

1.2.1?訓(xùn)練準(zhǔn)備階段

訓(xùn)練準(zhǔn)備階段是系統(tǒng)準(zhǔn)備訓(xùn)練科目的階段，主要由教員完成，該階段的主要活動(dòng)包括場(chǎng)景數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、場(chǎng)景設(shè)定和場(chǎng)景推演等。

1.2.2?訓(xùn)練進(jìn)行階段

訓(xùn)練進(jìn)行階段，任務(wù)規(guī)劃崗位根據(jù)模擬訓(xùn)練要求從數(shù)據(jù)庫獲取相應(yīng)的訓(xùn)練/推演想定文書并組織各參訓(xùn)資源下發(fā)文書進(jìn)行訓(xùn)練初始化。雷達(dá)主控崗位和數(shù)據(jù)融合分析與研判崗位根據(jù)文書內(nèi)容，對(duì)裝備初始化參數(shù)、處理參數(shù)、顯示參數(shù)等進(jìn)行初始化配置，配置結(jié)束后，在系統(tǒng)授時(shí)的統(tǒng)一調(diào)度下，訓(xùn)練進(jìn)入內(nèi)部閉環(huán)，直至訓(xùn)練結(jié)束。

1.2.3?訓(xùn)練事后階段

訓(xùn)練事后階段，教員從數(shù)據(jù)庫獲取訓(xùn)練操作記錄、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)記錄、想定文書，并按照想定文書預(yù)置的評(píng)估方案進(jìn)行事后評(píng)估，然后將評(píng)估報(bào)文入庫。

2?精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)，其功能模塊主要包括推演導(dǎo)調(diào)、綜合模擬、任務(wù)規(guī)劃和訓(xùn)練評(píng)估以及信號(hào)處理、跟蹤處理、寬帶成像、特征提取與識(shí)別等，下面分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1?推演導(dǎo)調(diào)模塊

推演導(dǎo)調(diào)功能模塊包括訓(xùn)練計(jì)劃制訂與推演和訓(xùn)練過程導(dǎo)調(diào)監(jiān)控兩大功能，主要用于教員組織模擬訓(xùn)練過程使用。

2.1.1?訓(xùn)練計(jì)劃制訂與推演

訓(xùn)練計(jì)劃制訂與推演主要實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練科目的制訂，按照訓(xùn)練要求完成訓(xùn)練資源規(guī)劃、訓(xùn)練任務(wù)設(shè)置（任務(wù)場(chǎng)景設(shè)置、彈道設(shè)置等）、生成導(dǎo)調(diào)文書等功能，支持訓(xùn)練任務(wù)的發(fā)起，實(shí)現(xiàn)將訓(xùn)練計(jì)劃制訂的訓(xùn)練場(chǎng)景進(jìn)行推演和態(tài)勢(shì)展示，依托場(chǎng)景推演的關(guān)鍵參數(shù)，制定訓(xùn)練評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，支持用戶決策訓(xùn)練任務(wù)規(guī)劃的合理性。具備規(guī)劃參訓(xùn)裝備、設(shè)置空間目標(biāo)、設(shè)置環(huán)境參數(shù)、設(shè)置訓(xùn)練任務(wù)、生成想定文書、查看歷史想定文書、場(chǎng)景態(tài)勢(shì)推演等功能。

2.1.2?訓(xùn)練過程導(dǎo)調(diào)監(jiān)控

訓(xùn)練過程導(dǎo)調(diào)監(jiān)控用于實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練過程的導(dǎo)調(diào)、監(jiān)視和控制。完成訓(xùn)練任務(wù)的發(fā)起、訓(xùn)練進(jìn)程的控制監(jiān)視以及參訓(xùn)資源的監(jiān)視控制，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景態(tài)勢(shì)的監(jiān)控，包括場(chǎng)景事件的干預(yù)導(dǎo)入。具備發(fā)起訓(xùn)練任務(wù)、監(jiān)控訓(xùn)練進(jìn)程、監(jiān)控參訓(xùn)資源、監(jiān)視學(xué)員訓(xùn)練過程、場(chǎng)景數(shù)據(jù)導(dǎo)入等功能。

2.2??綜合模擬仿真模塊

綜合模擬器主要完成目標(biāo)回波數(shù)據(jù)生成和伺服跟蹤控制及接收信號(hào)處理模擬，其信號(hào)體制、頻段、采樣率、角誤差跟蹤算法、檢測(cè)算法、參數(shù)測(cè)量算法等處理參數(shù)及功能均可編輯。該模擬器接收到訓(xùn)練考核評(píng)估模塊或任務(wù)規(guī)劃模塊的控制命令后，產(chǎn)生目標(biāo)回波數(shù)據(jù)，處理生成目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息、特性信息及雷達(dá)工作狀態(tài)信息等，經(jīng)過時(shí)間和空間轉(zhuǎn)換后，發(fā)送給各模擬終端。模擬終端對(duì)接收到的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息和雷達(dá)工作信息進(jìn)行解算處理，根據(jù)學(xué)員的操作情況，模擬完成跟蹤、一維距離像實(shí)時(shí)成像顯示以及極化特性提取等功能。

綜合模擬器主要功能是根據(jù)當(dāng)前模擬雷達(dá)的工作方式和模擬訓(xùn)練任務(wù)規(guī)劃場(chǎng)景，實(shí)時(shí)產(chǎn)生基帶數(shù)字回波信號(hào)，并按照當(dāng)前雷達(dá)波束掃描狀態(tài)及每個(gè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)信息對(duì)其進(jìn)行距離延時(shí)、多普勒調(diào)制和波束調(diào)制，形成包含了方位角、俯仰角、距離、多普勒、幅度等維度信息的多通道、多目標(biāo)回波信號(hào)；根據(jù)適當(dāng)?shù)男旁氡龋瑢?shí)時(shí)產(chǎn)生多通道噪聲回波信號(hào)，與目標(biāo)信號(hào)一起合成為典型作戰(zhàn)場(chǎng)景下的復(fù)雜回波信號(hào)，直接送給雷達(dá)信息處理，用于檢測(cè)和驗(yàn)證雷達(dá)在復(fù)雜場(chǎng)景下的搜索、跟蹤等主要功能及性能指標(biāo)。

綜合模擬器能根據(jù)雷達(dá)任務(wù)規(guī)劃、想定作戰(zhàn)場(chǎng)景，實(shí)時(shí)模擬產(chǎn)生目標(biāo)、噪聲干擾等雷達(dá)探測(cè)鏈路中的典型回波信號(hào)，用于雷達(dá)系統(tǒng)開展性能指標(biāo)測(cè)試和用戶模擬訓(xùn)練。

綜合模擬器功能主要在服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)，其硬件主要由CPU計(jì)算卡、GPU計(jì)算卡、光纖卡、網(wǎng)口等組成[7]。模擬器通過網(wǎng)卡接收雷達(dá)指令和訓(xùn)練場(chǎng)景信息，將信息傳輸給CPU。CPU主要作用是進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)度、資源分配、場(chǎng)景預(yù)處理、插值計(jì)算、目標(biāo)匹配等工作，計(jì)算產(chǎn)生目標(biāo)和噪聲回波計(jì)算所需的仿真參數(shù)，仿真參數(shù)通過PCIE總線送給GPU，模擬器在GPU中完成多目標(biāo)回波及噪聲回波信號(hào)的產(chǎn)生，并將目標(biāo)、噪聲按照波門進(jìn)行疊加，按照約定格式發(fā)送給CPU。CPU通過高速總線將多通道回波數(shù)據(jù)發(fā)送至光纖卡，光纖卡對(duì)多通道回波數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，按照約定格式將信號(hào)轉(zhuǎn)換為光纖信號(hào)，發(fā)送給信息處理。

2.3??任務(wù)規(guī)劃模塊

任務(wù)規(guī)劃模塊主要由場(chǎng)景配置與下發(fā)、狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理三大功能組成。

場(chǎng)景配置與下發(fā)模塊將模擬器需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如科目、場(chǎng)景、目標(biāo)、裝備等數(shù)據(jù)配置好后，通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給綜合模擬器；狀態(tài)監(jiān)控將裝備的各類狀態(tài)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)接收并顯示，根據(jù)任務(wù)要求適時(shí)調(diào)整狀態(tài)信息并通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給裝備；數(shù)據(jù)管理模塊將場(chǎng)景配置模塊和狀態(tài)監(jiān)控模塊中的人員信息、操作信息收集后，分別存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，并提供按條件查詢功能。任務(wù)規(guī)劃處理流程如圖2所示。

2.3.1?場(chǎng)景配置與下發(fā)

場(chǎng)景配置功能提供訓(xùn)練科目設(shè)置、訓(xùn)練場(chǎng)景設(shè)置、裝備地理信息設(shè)置、目標(biāo)特性設(shè)置等功能。配置好后的訓(xùn)練參數(shù)通過綜合模擬器向模擬終端下發(fā)。

訓(xùn)練科目可根據(jù)訓(xùn)練要求、訓(xùn)練重點(diǎn)來設(shè)置，可以分為大科目和小科目。大科目包含雷達(dá)探測(cè)裝備訓(xùn)練、預(yù)警監(jiān)視信息綜合處理訓(xùn)練、基本任務(wù)流程訓(xùn)練、典型訓(xùn)練等。每個(gè)大科目下劃分小科目，每個(gè)科目下的操作訓(xùn)練包含多個(gè)具體的環(huán)節(jié)，設(shè)置訓(xùn)練科目可確定操作環(huán)節(jié)，結(jié)合具體任務(wù)場(chǎng)景、目標(biāo)信息、裝備信息等，確定每個(gè)操作環(huán)節(jié)的操作時(shí)間段。為后續(xù)打分評(píng)估做準(zhǔn)備依據(jù)。其中裝備地理信息部署提供自動(dòng)生成的功能和手動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)置。

2.3.2?狀態(tài)監(jiān)控

狀態(tài)監(jiān)控提供對(duì)裝備的工作狀態(tài)設(shè)置和對(duì)模擬終端的狀態(tài)監(jiān)視功能。能夠接收監(jiān)視各雷達(dá)上報(bào)的工作狀態(tài)信息，對(duì)各裝備的BIT狀態(tài)、工作參數(shù)、目標(biāo)探測(cè)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視；可設(shè)置雷達(dá)工作狀態(tài)等參數(shù)信息。

2.3.3?數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理模塊管理的幾類數(shù)據(jù)包含學(xué)員信息、操作信息等。按類別將各類數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)管理，為訓(xùn)練評(píng)估提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，并提供按條件查詢功能。學(xué)員信息包括姓名、職位、值班席位等；操作信息包括操作時(shí)間、操作內(nèi)容等。

2.4??訓(xùn)練效果評(píng)估模塊

訓(xùn)練效果評(píng)估模塊通過對(duì)訓(xùn)練過程的評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)受訓(xùn)學(xué)員的訓(xùn)練效果評(píng)估，主要對(duì)不同崗位職責(zé)的參訓(xùn)學(xué)員進(jìn)行學(xué)員能力的全面評(píng)估，包括學(xué)員裝備操作能力、指揮規(guī)劃能力、情報(bào)處理能力、協(xié)同任務(wù)執(zhí)行能力等，最終形成可供受訓(xùn)學(xué)員和導(dǎo)控席位查看的評(píng)估報(bào)告[8]。在訓(xùn)練評(píng)估結(jié)果數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)性的訓(xùn)練評(píng)估統(tǒng)計(jì)分析、科目訓(xùn)練評(píng)估統(tǒng)計(jì)分析、學(xué)員訓(xùn)練評(píng)估統(tǒng)計(jì)分析以及裝備訓(xùn)練評(píng)估統(tǒng)計(jì)分析。

訓(xùn)練效果評(píng)估模塊具備評(píng)估裝備操作能力、評(píng)估指揮規(guī)劃能力、評(píng)估情報(bào)處理能力、評(píng)估協(xié)同任務(wù)執(zhí)行能力、發(fā)布評(píng)估報(bào)告、綜合分析訓(xùn)練評(píng)估結(jié)果等功能。對(duì)每一種能力，需要建立起能力評(píng)估指標(biāo)體系，采集能力評(píng)估參數(shù)，包括相關(guān)的訓(xùn)練業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、崗位操作日志等數(shù)據(jù)，然后實(shí)現(xiàn)能力評(píng)估算法，最后生成能力評(píng)估結(jié)果報(bào)告。

2.5??信號(hào)處理模塊

信號(hào)處理輸入數(shù)據(jù)為模擬器產(chǎn)生，主要完成數(shù)據(jù)預(yù)處理、脈壓、目標(biāo)檢測(cè)、點(diǎn)跡提取及綜合、視頻送顯等功能。其中數(shù)據(jù)預(yù)處理是指對(duì)輸入光纖數(shù)據(jù)的緩存、多通道光纖數(shù)據(jù)同步以及數(shù)據(jù)合并，轉(zhuǎn)為異步數(shù)據(jù)流進(jìn)行后續(xù)處理。本系統(tǒng)中存在LFM信號(hào)的垂直極化和水平極化同步處理，需要將跟蹤通道“垂直極化和、方位、俯仰與水平極化和、方位、俯仰”光纖同步以及顯示通道“垂直極化和與水平極化和”光纖同步光纖預(yù)處理情況。數(shù)字脈沖壓縮是根據(jù)信息表內(nèi)容選擇相應(yīng)系數(shù)對(duì)輸入的單通道回波數(shù)據(jù)做FFT、頻域加窗、IFFT的脈沖壓縮處理。

2.6??跟蹤處理模塊

目標(biāo)回波經(jīng)過信號(hào)檢測(cè)后，提取目標(biāo)點(diǎn)跡信息后進(jìn)行點(diǎn)跡、航跡相關(guān)處理，對(duì)確認(rèn)的目標(biāo)進(jìn)行航跡起始，并對(duì)目標(biāo)下一時(shí)刻的位置進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)跟蹤測(cè)距功能。

回波預(yù)處理主要任務(wù)是從原始回波隊(duì)列中取出目標(biāo)中心距離、檢測(cè)點(diǎn)距離誤差和角度誤差，形成目標(biāo)點(diǎn)跡，輸入點(diǎn)跡隊(duì)列中，同時(shí)觸發(fā)航跡處理模塊進(jìn)行處理。

回波處理任務(wù)處理完回波后，進(jìn)行航跡處理，流程如下。

（1）從點(diǎn)跡緩沖區(qū)中取出點(diǎn)跡，根據(jù)回波狀態(tài)調(diào)用不同的處理方式，主要如下。

①航跡起始。航跡起始算法通常采用N/M準(zhǔn)則，也就是在M次回波數(shù)據(jù)掃描中，有N次關(guān)聯(lián)成功，則進(jìn)行航跡起始，轉(zhuǎn)入跟蹤狀態(tài)。

②航跡相關(guān)。計(jì)算點(diǎn)跡與航跡之間的統(tǒng)計(jì)距離，進(jìn)行整體相關(guān)門限識(shí)別，若相關(guān)成功，則進(jìn)行航跡濾波、更新航跡緩沖區(qū)信息；若相關(guān)未成功，則目標(biāo)轉(zhuǎn)入記憶狀態(tài)；對(duì)于相關(guān)剩余點(diǎn)跡放入內(nèi)部分離點(diǎn)跡緩沖區(qū)，進(jìn)行目標(biāo)分離處理。

③航跡濾波。對(duì)目標(biāo)航跡的測(cè)量值進(jìn)行濾波處理，驗(yàn)證數(shù)據(jù)的測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)間的合理性、空間位置的合理性，輸入濾波器中進(jìn)行航跡濾波，輸出航跡濾波后的數(shù)據(jù)。

（2）對(duì)于搜索狀態(tài)，進(jìn)行相關(guān)剔除，用剩余點(diǎn)跡建立新航跡，轉(zhuǎn)入驗(yàn)證處理。

（3）對(duì)于驗(yàn)證狀態(tài)，進(jìn)行航跡相關(guān)處理和航跡濾波處理，驗(yàn)證成功轉(zhuǎn)入跟蹤處理，航跡更新處理和測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)。

（4）對(duì)于跟蹤狀態(tài)，進(jìn)行航跡相關(guān)處理和航跡濾波處理，航跡更新處理和測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)，若發(fā)現(xiàn)分離目標(biāo)，則進(jìn)行分離處理。

（5）另外，航跡處理模塊還包括刪除目標(biāo)；對(duì)于任務(wù)狀態(tài)改變的任務(wù)，操作任務(wù)狀態(tài)緩沖區(qū)，發(fā)送任務(wù)狀態(tài)數(shù)據(jù)包。

2.7??寬帶成像模塊

雷達(dá)成像軟件完成一維成像處理，模塊接收模擬的寬帶去斜回波數(shù)據(jù)，完成解表、定浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換、野值剔除、速度補(bǔ)償、系統(tǒng)補(bǔ)償、脈沖壓縮和求模量化等功能，將一維像圖像數(shù)據(jù)送顯控分系統(tǒng)顯示。

寬帶成像主要根據(jù)模擬的寬帶去斜數(shù)據(jù)進(jìn)行一維像處理。

2.8??特征提取與識(shí)別模塊

一維像處理顯示模塊包括脈沖壓縮、特征提取等單元，對(duì)接收到的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖壓縮處理，得到目標(biāo)的高分辨一維距離像，并從中提取特征信息。系統(tǒng)主要完成RCS和一維像的特征提取。接收數(shù)據(jù)處理發(fā)送的RCS計(jì)算結(jié)果，計(jì)算RCS的統(tǒng)計(jì)值，獲取均值、方差等信息，并根據(jù)統(tǒng)計(jì)信息提取RCS的識(shí)別特征。一維像特征提取模塊實(shí)時(shí)接收一維距離像，從中提取目標(biāo)的特征信息。RCS特征提取的流程圖如圖4所示，一維像提取的流程圖如圖5所示。

3?結(jié)語

精密跟蹤成像雷達(dá)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)操作訓(xùn)練可提升學(xué)員對(duì)目標(biāo)搜索、跟蹤、預(yù)警等探測(cè)資源高效、合理利用的能力，充分鍛煉任務(wù)規(guī)劃、裝備操作、故障診斷與排除等關(guān)鍵崗位的任務(wù)完成能力，是實(shí)現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)的有效手段。本文針對(duì)某精密跟蹤成像雷達(dá)，設(shè)計(jì)了模擬訓(xùn)練系統(tǒng)架構(gòu)，分為應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層和基礎(chǔ)層4個(gè)層次，然后對(duì)推演導(dǎo)調(diào)、綜合模擬、任務(wù)規(guī)劃、訓(xùn)練評(píng)估以及信號(hào)處理、跟蹤處理、寬帶成像、特征提取與識(shí)別等分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文研究為后續(xù)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)打下了良好的基礎(chǔ)。

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