JRC-JMA-9100系列雷达的仿真与评估

摘要

现有雷达模拟器型号和界面相对老旧、功能不够完善，相应的雷达操作自动评估系统评估题型单一、评估模型简单、评估结果不够科学合理。因此，很有必要开发一套全新雷达模拟器及其自动评估系统，满足教学培训和评估的需求。
　　本文对雷达模拟器及自动评估系统涉及的关键技术进行了深入研究，主要工作如下:
　　1.提出了一种新的雷达模拟器岸线回波图像生成算法。该算法通过Vincenty公式将岸线地理坐标转换为平面坐标，有效解决了使用墨卡托投影坐标生成回波图像的变形问题，使方位距离的解算更加精确;采用一种RDP改进方法对岸线数据进行简化，提高了雷达模拟器岸线回波图像绘制效率。
　　2.利用瑞利、韦伯、正态、均匀分布模型对雷达杂波进行建模仿真，采用一种新的基于计算机图像裁剪的杂波生成与显示方法，较好地实现杂波的径向圆周扫描。
　　3.首次提出并实现了雷达标绘仿真系统。该系统根据雷达标绘工具外观和操作特点，利用裁剪和变换技术、雷达标绘作业元素化技术实现对雷达标绘的仿真，填补了雷达标绘模拟的研究空白。
　　4.采用专家法和隶属度函数相结合的综合评估方法对雷达操作与应用进行评估，根据专家经验细分题型、操作过程，提取评估要素，设定合理的权重、门限值及隶属度函数，形成完整评估模型，确定评估要素隶属度值后利用加权获得受训人评估成绩。
　　在此基础上，本文参照JRC-JMA-9100系列雷达开发了雷达仿真与评估系统，该系统由仿真子系统、试题子系统、评估子系统三部分组成。仿真子系统较好地实现了JRC-JMA-9100系列雷达回波图像及其主要功能和雷达标绘的模拟，并提供接口以记录受训人的操作步骤及结果数据。试题子系统参照《中华人民共和国海船船员适任评估规范》进行设计和开发，具备出题、审题功能，所构建的试题库实现了雷达操作与应用评估大纲全覆盖。评估子系统使用综合评估法对受训人的操作步骤及结果数据进行评估，所建立的自动评估数学模型更为科学合理，实现了雷达操作与应用的全自动评估。综上，本文开发的JRC-JMA-9100系列雷达仿真与评估系统满足IMO用于培训与评估的雷达模拟器的性能标准，丰富了当前雷达模拟器的种类与功能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 研究现状

1．4 研究内容及章节安排

第2章 雷达模拟器的开发

2．1 仿真雷达

2．1．1 雷达图像分层显示

2．1．2 雷达回波的生成

2．1．3 光标当前地理位置的求解

2．1．4 雷达刻度系统信息的显示

2．1．5 偏心显示、量程和显示模式切换

2．1．6 雷达目标跟踪与AIS目标报告仿真

2．1．7 航行信息显示

2．1．8 航线显示

2．1．9 控制面板

2．1．10 雷达的仿真效果

2．2 仿真雷达控制台

2．2．1 控制台实现的关键技术

2．2．2 控制台的实现

2．3 本章小结

第3章 雷达标绘的仿真

3．1 雷达标绘工具模型的建立

3．2 雷达标绘仿真的关键技术

3．2．1 雷达标绘纸

3．2．2 分规

3．2．3 三角尺

3．2．4 量角器

3．2．5 平行尺

3．2．6 标绘工具控件交互的实现

3．2．7 自定义线型与文字添加

3．2．8 标绘作业元素化

3．2．9 雷达定位

3．3 雷达标绘的仿真效果

3．4 本章小结

第4章 自动评估系统的设计与实现

4．1 自动评估系统的构成

4．2 仿真子系统

4．3 试题子系统

4．3．1 典型试题的设计

4．3．2 相关实现技术

4．3．3 试题子系统的实现

4．4 评估子系统

4．4．1 自动评估算法

4．4．2 评估子系统的实现

4．5 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

附录

攻读学位期间公开发表论文

致谢

作者简介