自己動手做一個雷達PPI顯示器的動態效果圖(附Matlab代碼)

我們都知道雷達可以探測與跟蹤目標,雖然處理過程你可能搞不清楚,但我們對上面的顯示器應該比較熟悉,一看就知道這是雷達的顯示器。


關於雷達顯示器,我們聽說過A顯、B顯,PPI等,我們之前也分享過IEEE標準中對雷達顯示器的定義,點此查看《

雷達定義的IEEE標準:“雷達顯示器”種類》。


雷達顯示器的發展也是從簡單到複雜,顯示的信息也越來越多,例如:A型顯示器表示距離顯示器,僅描繪了接收機輸出幅度與距離的關係圖,有點類似於示波器。


自己動手做一個雷達PPI顯示器的動態效果圖(附Matlab代碼)

自己動手做一個雷達PPI顯示器的動態效果圖(附Matlab代碼)


當然,雷達不滿足只讀出粗略的距離信息,雷達也想知道方位信息,從而橫座標表示方位,縱座標表示距離的直角座標顯示器,也就是B型顯示器就出現了。


自己動手做一個雷達PPI顯示器的動態效果圖(附Matlab代碼)


有了二維座標,原來在距離或方位上可能難以分開的目標,現在能分開了。按理說,為了確定平面上的一個點,有這樣一個二維顯示器就夠了,為啥我們頭腦中常用的卻不是這樣的呢?這不符合我們人的直觀,我們需要經過思考,還有可能想不出這個目標在哪!


自己動手做一個雷達PPI顯示器的動態效果圖(附Matlab代碼)


極座標下的平面位置顯示器(PPI)就很好的幫助了我們的大腦,讓我們可以通過圖中的亮點,很容易的能夠想到這個目標的位置。


Plan Position Indicator, PPI


PPI顯示器應用廣泛,它可以按照以正北為方位向基準(0°),順時針計量方向,距離沿著半徑方向,圖的中心是雷達站的位置。這就很符合我們觀察身邊物體的規律,我們人不動,通過眼睛掃描方位來觀察,如果看不到後面的物體,就轉過去,從而提供360度的全景範圍。和我距離相同的物體排布在以我為圓心,該距離為半徑的圓弧上。


雷達波束順時針掃描的過程就是在不同方位探測目標,遠近不同的目標,以不同亮度的點反映在了顯示器上,看一眼就知道了距離和方位。就如同我們目光環掃四周,在茫茫人群中偏偏發現了你,因為你更閃亮。


自己動手做一個雷達PPI顯示器的動態效果圖(附Matlab代碼)


除了應用最廣泛的PPI,你肯定會說如果顯示高度怎麼辦,還有其他更多信息要如何顯示?別擔心,雷達顯示器的種類很多,還有更多複雜的顯示器,大家自然會碰到。


今天,我們就自己動手,用Matlab來一起模擬一個PPI顯示器,純屬好玩!但在此之前,你可能需要先溫習一下極座標的知識。


不妨假設有三個目標為[20 50 90],對應的角度[330 170 20],這裡是以右側為0°,以逆時針為正方位角,以順時針為掃描方向。當掃描線遇到目標時,則顯示出來,沒有消除,掃描一圈完成。這裡並沒有雷達的信號處理,只是直觀的表現出PPI的顯示效果,代碼運行效果如圖:


自己動手做一個雷達PPI顯示器的動態效果圖(附Matlab代碼)

需要該圖Matlab代碼娛樂一下的請給“雷達通信電子戰”發送“191130”查看。


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