无人机机载sar地面终端系统的设计

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1、第8卷第4期信息与电子工程Vo1．8，NO．42010年8月INF0RMAT10NANDELECTRONICENGINEERINGAug．，2010文章编号：1672-2892(2010)04-0459-04无人机机载SAR地面终端系统的设计崔荣华，刘永涛(中国电子科技集团公司第38研究所，安徽合肥230088)摘要：根据无人机机载合成孔径雷达(SAR)的无线通信特性，对无人机机载SAR地面终端系统提出了一种设计方案，详细介绍了系统实现中应用到的一些关键技术，对多位面技术、双缓冲技术、多线程技术及内存映射技术进行了细致的探讨。应用结果表明，该方案

2、实现了图像处理与数据接收时间上的合理分配，对今后无人机机载SAR地面终端系统的设计具有一定的参考价值。关键词：无人机；机载；内存映射；双缓冲中图分类号：TN957．52文献标识码：ADesignofgroundterminalsystemforUnmannedAerialVehicleairborneSARCUIRong-hua，LIUYong—tao(The38thResearchInstituteofCETC，HeNiAnhui230088，China)Abstract：Basedonthewirelesscommunicationperfo

3、rmanceofUnmannedAerialVehicle(UAV)airborneSyntheticApertureRadar(SAR)，thedesignofgroundterminalsystemforUAVairborneSARispresentedinthispaper．Thekeytechniquesappliedinthesystemaredescribedindetail，andadeepresearchonDirectdraw，doublebuffering，multithreadingandmemorymappingtechn

4、iquesisperformedaswel1．Applicationresultprovesthatthedesignhasrealizedtimereasonableassignmentbetweenimageprocessanddatareceiving．ThisstudywillbeofgreatvaluefordesigningofgroundterminalsystemforUAVairborneSAR．Keywords：UnmannedAirVehicle；airborne；memorymappingtechnique；doubleb

5、uffering无人机机载合成孔径雷达的研究开始于20世纪7O年代末80年代初，到了90年代才真正形成产品。在20世纪9O年代发生的几次局部战争中，使用了大量的装载红外、光电侦察设备的无人侦察机，为高技术条件下实现“无伤亡”现代战争提供了有力工具。但是，光电侦察设备不能在恶劣气候条件下工作，缺乏实时大面积连续成像能力，受气候条件限制，存在飞行高度过低、生存力有限等严重缺陷，因而无人机机载合成孔径雷达必将成为未来战争中实现“无伤亡”侦察的重要手段，在其广泛应用中如何构建一个功能强大、通信数据完整的地面终端系统则成为一个关键j。1地面终端系统架构设计

6、1．1系统组成本系统主要实现了控制、通信、图像显示与雷达状态监测的功能。终端工控机通过交换机与飞控单元、情报处理单元、数据处理单元通信，并通过飞控单元与无人机上的主控单元交换数据，其架构形式如图1所示。地面终端系统与其它各单元之间Fig．1Networkcommunicationstructure的通信关系：图1网络通信结构a)经由飞控单元往主控单元转发控制命令，并接收机上主控单元回馈的工作状态等监测信息；收稿日期：2009．12．24：修回日期：2010．03．11460信息与电子工程第8卷b1通过终端工控机的同步串口卡获取机上雷达设备下传的图

7、像数据及点迹数据。将图像数据发送至情报处理单元，点迹数据发送至数据处理单元；C)接收数据处理单元送来的凝聚点迹和航迹信息。由于本机与其它单元有着复杂的通信关系，因而采用了不同的通信方式。本机与飞控单元采用组播方式，与数据处理单元采用UDP协议的网络通信，与情报处理单元采用TCP／IP协议的网络通信。1．2系统特性与常规地面终端设计相比，无人机机载SAR地面终端系统设计具有以下特性：a)探测的目标为地面目标，产生SAR图像或动目标运动轨迹；b)数据的通信量大，通常为几兆的压缩数据。2地面终端系统的具体设计2．1模块划分无人机地面终端系统根据功能主要

8、划分为：同步串口卡数据接收模块、数据处理模块、飞控单元通信模块、数据处理通信模块及情报处理通信模块。2．1．1同步串口卡数据接收模块地面