某型空管二次雷达显示软件设计与实现

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1、分类号密级注1UDC（题名和副题名）（作者姓名）指导教师（姓名、职称、单位名称）申请学位级别专业学位类别工程领域名称提交论文日期2017.09论文答辩日期2017.10学位授予单位和日期201712答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DesignandImplementationofaDisplaySoftwareforSecondarySurveillanceRadarinAirTrafficControlAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDisc

2、ipline:MasterofEngineeringAuthor:LiLuSupervisor:AssociateProfessorChenJiaSchool:SchoolofInformationandSoftwareEngineering摘要摘要空管二次监视雷达是保障飞行安全、实现雷达管制、提高空域流量和空域资源利用率的基础，是实时提供空中航行情报及飞行态势的重要信息源之一。空管二次雷达显示终端是空管二次雷达系统重要组成部分，显示软件是雷达系统人机交互接口，展示二次雷达能力和性能主要手段，实现二次雷达探测目标信息（距离、方位、高度、航向、航速、代码等）和雷达视频动态显示，以图表方式

3、辅助雷达操作员对周围态势实时掌握。随着高性能显卡、高速网络交换和存储以及多任务多线程编程技术的发展，计算机的计算与处理能力、运行效率得到大幅度提升，为雷达显示软件提供了新的开发思路和方法。本论文以空管二次雷达显示软件为主要研究对象，依据某型空管二次雷达显示软件的实际需求，研究了CUDA™并行计算架构的视频回波显示技术、基于Qt的软件开发技术，提出了网络化、通用化、模块化、标准化、综合化的软件架构，设计并实现了二次雷达目标民航MTH4008和欧标ASTERIX格式数据解析软件，设计并实现了消息共享框架，通过本地消息中心（服务器端）和各软件嵌入的消息中间件（客服端）实现消息共享和管理，同时

4、结合Qt的插件开发技术实现了软件模块化开发，易于功能扩展，利用该先进的设计完成了本地数据重演和模式控制插件开发。软件开发采用“Qt+Cuda”的混合编程，系统硬件选用Nivida的高性能的图形显卡，基于其CUDA并行计算架构，将图形处理器（GPU）的多线程、快速等计算特性与中央处理器（CPU）负责任务调度控制有机结合，实现了数字视频数据快速解析、扫描变换以及实时绘制；基于Qt的GraphicsView框架，设计了目标容器（QGraphicsScene）管理大数据量的二次雷达目标（QGraphicsItem），并通过界面（QGraphicsView）动态显示，支持目标标牌个性化定制。通过

5、测试表明，该显示软件功能齐备、性能稳定、操作规范、安全可靠、运行稳定高效，完全满足某型空管二次雷达使用需求，并随雷达整机通过民航审查，已在多型雷达中推广应用。关键词：空管二次雷达，显示软件，雷达视频，CUDA，QtIABSTRACTABSTRACTTheATCsecondarysurveillanceradaristhebasisforensuringtheflightsafety,realizingtheradarcontrol,andimprovingtheairspacetrafficandresourceutilization,andalsooneoftheimportanti

6、nformationsourcestoprovidetheairnavigationinformationandflightsituationinrealtime.ThedisplayterminaloftheATCsecondarysurveillanceradarisanimportantpartoftheATCsecondarysurveillanceradarsystem.Thedisplaysoftwareisthehuman-computerinteractioninterfaceoftheradarsystem,whichisthemainmeanstoshowtheca

7、pabilityandperformanceofthesecondaryradar.Itcanrealizethedynamicdisplayofthedetectiontargetinformation(distance,direction,height,heading,speed,code,etc.)andtheradarvideos,assistingtheradaroperatortograspthesituationinrealtim