Способ цифрового сжатия первичной радиолокационной информации для передачи по каналу обмена

Способ цифрового сжатия первичной радиолокационной информации для передачи по каналу обмена

Реферат

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.

Способ цифрового сжатия первичной радиолокационной информации для передачи по каналу обмена типа Ethernet от устройства сопряжения и обработки до нескольких автоматизированных рабочих мест (АРМ), обеспечивающих одновременное отображение первичной радиолокационной информации на разных масштабах дальности, отличающийся тем, что данные для передачи готовят в цифровом формате в псевдологарифмическом масштабе, при этом для выбираемой серии масштабов отображения по дальности на экранах АРМ

определяют максимальную частоту дискретизации видеосигнала для минимального масштаба отображения по дальности;

каждый последующий масштаб отображения на АРМ устанавливают как удвоенное значение предыдущего;

период частоты дискретизации видеосигнала для каждого последующего масштаба отображения на АРМ устанавливают как удвоенное значение предыдущего;

видеоинформацию для минимального масштаба отображения на АРМ составляют из информации, полученной из дискретизации видеосигнала на частоте дискретизации минимального масштаба отображения;

видеоинформацию для каждого последующего масштаба отображения на АРМ составляют из двух частей: младшую половину "развертки" по дальности составляют из суммарной информации предыдущих масштабов отображения, где каждый дискрет квантования по дальности собирают из дискретов квантования всех меньших по значению масштабов отображения дальности с учетом правила, определенного для накопителя информации в дискрете квантования, а старшую половину составляют из видеоинформации, обработанной на частоте дискретизации рассматриваемого масштаба отображения.