雷達伺服系統的關鍵技術闡述

王順山

摘要：在雷達伺服系統中，會涉及到多線程技術、數據處理技術等，針對此類技術需要相關工作人員能夠有正確認識，為后續雷達伺服系統應用提供保障。在這一過程中，可以通過明確功能要求、掌握系統組成等方式，更好完成系統設計工作。

關鍵詞：雷達伺服系統;關鍵技術;伺服控制分機

雷達伺服系統因為自身優勢被廣泛應用在不同領域中，比如，將其應用在氣象測量領域、衛星測量等領域中。隨著社會的不斷發展，不同領域的工作逐漸增加、工作環境也朝著復雜化方向發展，這使得人們對于雷達伺服系統的穩定性、跟蹤精度等有著更高要求。也因此人們開始加大對雷達伺服系統的研究力度，促使很多先進技術被廣泛應用在雷達伺服系統中，這對于系統性能完善能夠起到良好推動作用。雷達伺服系統在運行過程中能夠確保自身穩定，同時跟蹤精度能夠得以提升，將社會發展對于雷達伺服系統的需求在最大程度上滿足。

1、雷達伺服系統分析

雷達伺服系統屬于一個復雜系統，主要是因為在其中充滿很多未知因素，比如，雷達伺服系統當中的執行機構阻尼系數參數以及粘連參數等，此類參數會隨著環境的變化發生一定轉變[1]。雷達天線在受到車體震動、沙塵環境等外界因素影響時，方向會發生變化。從以往跟蹤目標位置中不難看出，具有的隨機變化特點，同時未知參數變化、未知環境變化會對其產生影響，使得設計人員想要設計出具備調節功能的可靠雷達伺服系統具有很大難度。在如今社會快速發展背景下，很多電子技術、新型傳感器件、新型特種電機被逐漸發展起來，并被應用在不同領域中，這在一定程度上推動雷達伺服系統技術朝著模塊化、智能化方向發展。在近些年我國社會發展中可以看出，在雷達伺服系統研究中已經取得很多成果，比如，研發出的雷達伺服系統能夠被應用在車載、艦載領域，這對于我國國防事業的的發展能夠起到良好推動作用。

2、雷達伺服系統關鍵技術分析

2.1多線程技術分析

上位機軟件在串口通信過程中，要處理好串口接收數據信息、定時串口數據信息等。在此期間，如果采用循環檢測機制，那么在串口接收數據處理過程中往往會消耗很長時間。針對消耗時間長、采用循環機制的操作方式，可以通過單獨開辟線程的方式，這樣在主線程執行此類操作時，才能夠避免程序反應遲鈍、界面卡死等情況出現?；诖耍梢詫⑸衔粰C軟件分為三個線程，第一線程是主線程，主線程的主要工作是實現對上位機界面當中不同信息、消息的有效處理。第二線程屬于輔助線程，可以將其應用在處理串口接收的信息中，針對解碼后的信息，可以直接將其發送到上位機界面當中。與此同時，要將多線程技術優勢發揮出來，使得CPU利用率能夠得到進一步提升。第三個輔助線程的主要作用是，對串口數據信息進行定時發送，將該線程啟動后，往往不會一直在后臺執行，在完成任務后，會將定時串口發送線程關閉。

多線程通常情況下主要是指，在相同程序中能夠同時執行多個任務。將Win32進程在操作系統中進行創建，第一個線程為主線程，是系統自主生成的一個線程，主線程可以生成其他線程，被生成的額外線程，被人們稱為輔助線程[2]。為實現線程自身的安全穩定運行，操作系統通過對輪轉方式的應用，將時間片提供給線程。

系統上位機軟件中包含著相應的主線程、串口線程，此類內容需要對同一個資源數據展開訪問，在此背景下，因為無法確保發生順序因此會出現競爭情況。在此背景下，可以采用多線程同步方式，將這一問題更好解決。為更好實現多線程同步，可以采取臨界區對象方式、信號量內核對象方式等，避免線程之間出現沖突情況，致使程序錯亂問題出現。

2.2數據處理技術分析

float型數據通常情況下需要串口通信發送，而幀格式是接口通信協議中的重要組成部分，在進行發送工作與接收工作時，要將字節作為單位。在數據傳輸過程中，數據在屬于char（8位）型數據情況下能夠實現直接發送，并實現有效處理。在發送角度值（float型數據）過程中，可能會出現不同類型問題。規定角度值在通信協議當中，往往會通過三個字節方式展現，float型數據的展現為四個字節方式，因此，無法實現直接傳送[3]。針對這一情況出現，工作人員要對數據精度、數據范圍有效條件作出明確，從而進行對float型數據處理。在處理工作開展中，工作人員要對float型數據進行轉化，將其轉化為int型數據。與此同時，根據通信協議規定可以了解到，高字節的最高位是符號位，在此基礎上，可以實現對float型數據的準確判斷。

3、雷達伺服系統設計措施

3.1明確功能要求

在實際雷達伺服系統設計工作開展中，要做好功能設計工作，這樣才能確保雷達伺服系統后期的安全穩定運行。在明確雷達伺服系統功能要求，開展系統設計工作時，要做好以下幾點工作：

（1）伺服控制分機在驅動與控制過程中，能夠帶動天饋線、攝像頭運行實現一體化負載。主箱為天線電軸，可以實現大范圍的獨立運轉，這樣可以為天線的目標掃描工作，以及目標跟蹤工作的開展打下良好基礎。顯示控制終端通過串口的方式，能夠提供天線掃描搜索方式指令、搜索范圍指令以及跟蹤指令等[4]。對于搜索狀態，意識到可設置的空間位置的重要性，在可以設置的范圍之內，根據打開設施的掃描速度上線，采用合理掃描方式完成掃描工作。要將給定的信息作為主要依據，并生成相應位置信息。

（2）上位機利用串口為伺服控制分機傳達不同指令，搜索指令、跟蹤指令等不同指令，同時能夠做好設置工作，比如，設置速度、搜索邊界、加速度等。伺服控制分機利用指令，實現對轉臺運動方式，以及運動軌跡作出科學合理規劃。

（3）雷達伺服系統要擁有完善功能，比如，俯仰防護功能、過沖安全防護功能等[5]。同時還要具備掉電自鎖功能。

（4）雷達伺服系統還要具備周期性自檢功能、受令自檢功能等，這樣能夠對系統自身運行情況作出準確判斷，及時發現系統中存在的運行不當情況，促使工作人員能夠對系統運行情況有正確認識，針對問題給出相應處理措施，這對于系統安全穩定運行能夠起到良好促進作用。

3.2掌握系統組成

雷達伺服系統的安全穩定運行，需要相關工作人員能夠對系統組成有正確認識。通常情況下，雷達伺服系統會被分為三部分，包括伺服控制分機、站臺分機、上位機。具體分析如下：

（1）轉臺分機主要起到的是載體作用，屬于天饋線、攝像頭、收發單元分機的主要載體，可以將轉臺分機作為雷達伺服系統的執行機構。

（2）在雷達伺服系統中，伺服控制系統是其中的重要組成部分，將伺服控制器作為控制核心，在不同單元的配合保障之下，能夠更好完成各功能要求，以及性能要求。在配合過程中，需要將功率驅動器單元、高頻隔離單元、旋變激勵單元作用發揮出來，這樣能夠實現對上位機下發控制指令的有效讀取，同時更好完成掃描控制指令，以及跟蹤控制指令，對外圍電路中的不同開關數字信號量進行讀取[6]。DI開關量、旋變解碼數據等信息量封裝，會被直接發送給上位機軟件。上位機界面會將具體信息情況展示給用戶，促使用戶能夠對轉臺工作時候的不同狀態信息有正確認識。伺服控制分機能夠實現上位機數據幀格式準確反饋，具體數據幀格式如圖一所示。

（3）上位機在具體應用中可以為用戶與系統提供人機通信界面，在此背景下，用戶針對伺服控制系統展開相應的功能模擬與性能測試。

結束語：

綜上所述，針對雷達伺服系統中的關鍵技術，以及不同設計措施，工作人員要有正確認識。結合實際情況，將多線程技術等先進技術發揮出來，通過明確系統具體功能等方式，高質量完成系統設計工作，為后續系統的安全穩定運行打下良好基礎。

參考文獻

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[5]趙熹，李啟蒙. 機載雷達天線伺服控制擾動觀測器建模仿真[J]. 航空工程進展，2021，12（4）：168-174.

[6]唐少杰. 基于伺服控制系統保護功能的實現方案[J]. 汽車博覽，2021（11）：89-90.