基于GL Studio的雷達顯示器仿真
3.2 掃描線余輝及旋轉的實現
掃描線余輝是指雷達熒光屏上的熒光質的發光在電子束停止轟擊后仍能持續一定時間才消失的現象。一般將電子束停止轟擊后熒光亮度由最大值下降到其2%~5%所需的時間定義為余輝時間。由于余輝特性是隨時間非線性變化的(指數或對數曲線1,這里采用熒光亮度的一次指數衰減模型:
I=I0exp(-t/k) (1)
式中,I為余輝亮度,I0為涂層亮度,k為時間衰減常數,t為衰減時間。
對于每種熒光質,I0和k都是常數,I0越大,熒光衰減曲線越平坦,k越大則衰減時間t越長。
假設某型雷達余輝時間2 s,雷達天線轉速R(deg/s),軟件實現直接采用RGB值表示余輝亮度,則亮度由最大值255衰減到5需要2 s.2 s中天線轉過的角度可計算:
A=Rt(deg) (2)
式中,A位余輝扇形的角度。
在GL Studio中畫出一個A°的扇形,逐個設置其n個頂點顏色的RGBA值,利用GL Studio中的顏色融合技術,得到仿真掃描線的掃描余輝。其中第i個頂點(圓點除外)的Al-pha值Al為:
Al=255exp(-i/k) (3)
式中,k=n/ln(255/5)
設置頂點透明度隨逆時針方向(正掃)和順時針方向(回掃)逐漸增大,可直觀看到模擬出的掃描線余輝效果。
GL Studio內置有一個以程序運行時間為參數的虛函數,將控制掃描線轉動的代碼放入該函數中,掃描線轉動角度為程序運行時間的函數,這樣便可實現掃描基線的動態掃描。以某一扇區內正掃為例:
//正掃描和逆掃描的掃描線顯示切換控制
scanLine一>Visibility(bool b);
//掃描基線實時旋轉控制
scanLine一>DynamicRotate(angle,Z_AXIS);
這樣既減少實時計算掃描線外端點坐標的工作量,又消除了畫面抖動或斑點產生,如圖2所示。
3.3 偏心PPI顯示器
在前視雷達中,雷達限制在某一扇區內掃描,以使在給定方向上達到最大限度的擴展掃描,這時需將PPI顯示器的中心偏離陰極射線管的中心。再采用GL Studio實現的常規PPI顯示器仿真畫面,通過鼠標點擊確定偏心PPI顯示器中心點,調用鼠標事件回調函數實現定位、縮放等功能,從而達到對某一假定方位扇形的擴展掃描,同時可通過將minorDi-visions顯示屬性設置為真,得到更精確的目標方位角和距離。在PPI偏心顯示時需對顯示器的刻度位置做相應調整,以便得到目標更準確的方位角和距離(圖2b)。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/191931.htm
3.4 目標回波模擬顯示
利用顏色設置函數實時改變目標顏色的RGBA值來顯示目標回波。圖3為目標點跡顯示原理流程。
設定目標在x.y方向的運動方程分別為一同定時變函數以簡化問題。實際目標位置由飛行模塊實時傳遞的飛行參數確定,最終顯示效果為:當目標首次處于雷達波束范圍內時,目標回波以最亮的形式顯示,隨著雷達天線的轉動,目標不在雷達波束范圍后,由于余輝效應,目標回波逐漸變暗變淡;若目標再次被雷達搜索到,目標再次被點亮。如果由于目標的運動,其超出雷達的探測距離,目標回波就不能顯示。目標點跡顯示效果如圖4a,b所示。
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