Вид РИД
Изобретение
Изобретение относится к оборудованию средств безопасности судовождения, обеспечивающему подготовку радиолокационной информации с использованием обработки информации в цифровом формате с помощью электронных устройств для ее передачи для отображения на экранах автоматизированных рабочих мест (АРМ), и может использоваться при проектировании новых и модернизации существующих систем и устройств обработки данных, специально полученных для обеспечения специфических функций.
Известен уплотненный канал обмена радиолокационной информацией (УКОПИ) от радиолокатора до выносных пультов, обеспечивающих отображение первичной радиолокационной информации, в котором для передачи радиолокационной информации по однопроводной линии связи используется способ временного уплотнения аналоговой и цифровой информации (см. ОСТ В 5.8819-89 Каналы ввода-вывода однопроводные обмена первичной радиолокационной информацией).
К причинам, препятствующим использование УКОПИ при создании новых средств коммутации и размножения первичной радиолокационной информации на группу АРМ, относится то, что при реализации оборудования коммутации и обмена первичной радиолокационной информацией в устройстве сопряжения с каждой радиолокационной станцией (РЛС) необходимо создавать отдельные специализированные каналы, обеспечивающие объединение аналоговой и цифровой информации для каждой РЛС, специализированные аналого-цифровые коммутаторы каналов для каждого АРМ, а также создание для каждого АРМ специализированного устройства обработки первичной радиолокационной информации для обеспечения функции отображения первичной радиолокационной информации от любого типа РЛС на стандартных мониторах с протоколом SVGA. При этом количество специализированных аналого-цифровых коммутаторов каналов должно соответствовать количеству АРМ в составе системы.
Для достижения возможности коммутации и размножения первичной радиолокационной информации на группу АРМ предлагается способ цифрового сжатия первичной радиолокационной информации, заключающийся в том, что при подготовке данных о первичной радиолокационной информации для передачи по типовому цифровому каналу типа Ethernet от устройства сопряжения и обработки до нескольких АРМ, обеспечивающих одновременное отображение первичной радиолокационной информации на разных масштабах дальности, данные для передачи готовятся в цифровом формате в псевдологарифмическом масштабе, суть которого заключается в том, что для выбираемой серии масштабов отображения по дальности на экранах АРМ определяются:
- для минимального масштаба отображения по дальности определяется максимальная частота дискретизации видеосигнала;
- каждый последующий масштаб отображения на АРМ является удвоенным значением предыдущего;
- период частоты дискретизации видеосигнала для каждого последующего масштаба отображения на АРМ является удвоенным значением предыдущего;
- видеоинформация для минимального масштаба отображения на АРМ состоит из информации, полученной из дискретизации видеосигнала на частоте дискретизации минимального масштаба отображения;
- видеоинформация для каждого последующего масштаба отображения на АРМ состоит из двух частей: младшая половина "развертки" по дальности состоит из суммарной информации предыдущих масштабов отображения, где каждый дискрет квантования по дальности должен собираться из дискретов квантования всех меньших по значению масштабов отображения дальности с учетом правила, определенного для накопителя информации в дискрете квантования, а старшая половина состоит из видеоинформации, обработанной на частоте дискретизации рассматриваемого масштаба отображения.
Основными ограничениями к выбору максимально допустимой частоты дискретизации являются:
- длительность зондирующего импульса;
- длительность радиуса развертки на минимальном масштабе отображения;
- аппаратное максимально разрешенное количество дискретов отображения на радиус экрана.
При этом для масштабов отображения дальности, на котором дискрет квантования масштаба дальности равен или превышает длительность зондирующего импульса, с целью исключения потери полезной информации вводится накопитель информации в дискрете квантования, обеспечивающий по выбору оператора АРМ накопление усредненного значения амплитуды выделенного сигнала или максимального значения амплитуды выделенного сигнала, зафиксированного в пределах дискрета квантования масштаба дальности.
Технический результат - возможность отображения радиолокационной информации от нескольких РЛС разного типа на нескольких АРМ, работающих одновременно на разных масштабах дальности с качественным сохранением разрешающей способности экрана АРМ и использующих стандартные мониторы с протоколом SVGA и типовые интерфейсы. Количество РЛС и АРМ определяется техническими требованиями к системе.
Структурная электрическая схема системы обработки радиолокационной информации от радиолокатора для передачи до АРМ, реализованная по предложенному способу цифрового сжатия первичной радиолокационной информации (фиг.1), состоит из:
1. Устройства радар-процессоров (1), которое состоит из нескольких радар-процессоров отображения (1-1, 1-2, 1-3), обеспечивающих сопряжения с РЛС и обработку радиолокационной информации в соответствии с заложенным алгоритмом преобразования радиолокационного сигнала по дальности, длительности, параметрам обнаружения полезных сигналов.
2. Устройства вычислительной машины (2), которое состоит из:
- центрального процессора (ЦП) с архитектурой "Intel" (2-1);
- двух адаптеров (2-2) Ethernet (основной и резервный), обеспечивающих связь ЦП внутри системы и с внесистемными абонентами;
- адаптера (2-3) Ethernet, обеспечивающего связь ЦП с коммутатором сети передачи первичной радиолокационной информации; объединенных внутренней шиной (2-5).
3. Коммутатора Ethernet (3), обеспечивающего две местных сети Ethernet с целью разделения информационных потоков внутри местных сетей.
4. Устройства электропитания устройства радар-процессоров, устройства вычислительной машины (2-4) и коммутатора Ethernet (3-1).
5. Нескольких унифицированных АРМ (4-1, 4-2, ... 4-N).
Система передачи радиолокационной информации от радиолокатора до АРМ работает следующим образом.
В составе системы каждый радар-процессор отображения обеспечивает:
1. Сопряжение с собственной РЛС в соответствии с протоколом сопряжения.
2. Аналого-цифровое преобразование видеосигнала.
3. Селекцию сигналов по длительности с помощью цифрового селектора сигналов по длительности.
4. Свертку сигнала в пределах дискрета дальности с учетом масштабов отображения и его масштабирование в соответствии с правилами псевдологарифмического преобразования по масштабам дальности.
5. Накопление информации, прошедшей селекцию и свертку.
6. Предварительную обработку и выдачу в концентратор Ethernet для последующей обработки с помощью УВМ для передачи по сети Ethernet потребителям на АРМ.
Далее каждый АРМ обеспечивает прием по сети первичной радиолокационной информации в цифровом формате и ее обработку по алгоритмам обратного преобразования для отображения на экране монитора.
СпособцифровогосжатияпервичнойрадиолокационнойинформациидляпередачипоканалуобменатипаEthernetотустройствасопряженияиобработкидонесколькихавтоматизированныхрабочихмест(АРМ),обеспечивающиходновременноеотображениепервичнойрадиолокационнойинформациинаразныхмасштабахдальности,отличающийсятем,чтоданныедляпередачиготовятвцифровомформатевпсевдологарифмическоммасштабе,приэтомдлявыбираемойсериимасштабовотображенияподальностинаэкранахАРМопределяютмаксимальнуючастотудискретизациивидеосигналадляминимальногомасштабаотображенияподальности;каждыйпоследующиймасштаботображениянаАРМустанавливаюткакудвоенноезначениепредыдущего;периодчастотыдискретизациивидеосигналадлякаждогопоследующегомасштабаотображениянаАРМустанавливаюткакудвоенноезначениепредыдущего;видеоинформациюдляминимальногомасштабаотображениянаАРМсоставляютизинформации,полученнойиздискретизациивидеосигналаначастотедискретизацииминимальногомасштабаотображения;видеоинформациюдлякаждогопоследующегомасштабаотображениянаАРМсоставляютиздвухчастей:младшуюполовину"развертки"подальностисоставляютизсуммарнойинформациипредыдущихмасштабовотображения,гдекаждыйдискретквантованияподальностисобираютиздискретовквантованиявсехменьшихпозначениюмасштабовотображениядальностисучетомправила,определенногодлянакопителяинформациивдискретеквантования,астаршуюполовинусоставляютизвидеоинформации,обработаннойначастотедискретизациирассматриваемогомасштабаотображения.