基于GL Studio的雷达显示器仿真

1 引言
雷达在现代战争中不可或缺。雷达系统的仿真是雷达系统分析设计、模拟训练的一种重要手段，受到人们越来越多的重视。而雷达显示器作为整个雷达系统显示终端和人机交互界面，其仿真实现水平直接影响整个系统的仿真效果。
常见的平面位置显示器PPI(Plane Position Indicator)仿真和航迹显示多是基于Visual C++和OpenGl或VB直接开发，工作量大，结果不直观，开发周期长。而GL Studio是以其为底层，具有丰富的外部程序接口，且支持“照片级”的纹理，在此基础上进一步开发，可减少工作量，提高效率．所生成的代码方便移植。
仿真实现的基本思想：在GL Studio开发环境下，对雷达显示器上所有要显示的图形、符号及数字进行建模，融合顶点RGBA值模拟扫描的余辉及目标回波。在此基础上调用API函数实时显示航迹点、绘制航迹线，最终实现常规和偏心PPI雷达显示器的仿真。

2 GL Studio简介
GL Studio是DISTI公司开发的用于建立实时、三维、照片级的交互图形显示界面。用户可在图形设计窗口以所见即所得的效果完成所需界面的设计制作。通过代码编辑器完成课题所需的逻辑仿真。其代码生成器能将用户完成的设计自动转换为C++和OpenGL代码，这些代码既可单独编译，也可嵌入到其他程序中编译，避免大量的底层程序开发。图1为其逻辑结构。

3 雷达PPI显示器及其仿真方法
3．1 雷达PPI显示器
雷达显示器用来直观显示雷达所截获的目标信息和情报。常见的雷达显示器有：A型显示器、PPI显示器、B型显示器和E型显示器。其中，A型显示器通常用在天线不扫描的测量雷达和数据收集雷达中；PPI显示器在距离和方位角的极坐标下示意出目标的斜距和方位角；B型显示器通常用于空对空场合，以直角坐标形式反映搜索或监视区域；E型显示器用于地形跟随雷达系统中，其横坐标表示距离，而纵坐标表示俯仰角。
雷达显示器显示的一次信息是雷达的原始图像，包括扫描线和目标回波，采用径向圆扫描；显示的二次信息是数据处理机对一次信息进行数字处理后生成的，还包括目标的批号、航迹、速度、航向等。
这里针对使用广泛且仿真难度较大的PPI显示器进行了研究，其他类型显示器均可在GL Studio平台上进行开发，它们之间的切换是通过定义一个GL Studio的GlsPush-Button或InputDevice及其回调函数操作主界面上的按键来完成的。
PPI显示器的显示画面主要由扫描基线、方位基线、距离基线和目标点迹组成。在其他PPI仿真实现方法中，扫描线的实时绘制需采用显示图形重画或“异或” 等方法擦除原来的扫描基线，这将造成画面抖动或画面出现斑点等现象。而采用基于GL Studio的仿真实现距离基线、方位基线、扫描线及其余辉的显示均可在图形编辑界面根据雷达探测距离和预定显示器的大小一次完成，而它们的平移、缩放、旋转也可方便的在GL Studio中实现。设置雷达显示器底色为黄绿色以增强真实感。