[實用新型]一種內河船舶的數字雷達導航避碰裝置

無效

• 申請號: 201020142100.5
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN201788279U
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 嚴新平;苗鳳林;萬劍;初秀民;李朝輝;李龍
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學;武漢南華工業設備工程股份有限公司
• 主分類號: G01S13/93
• 分類號: G01S13/93;G01S7/295;G01S7/04;G01C21/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 孟慶繁

技術領域

本實用新型涉及一種雷達導航避碰裝置。特別是涉及一種基于DSP(DigitalSignal?Processing，數字信號處理技術)的內河船舶數字雷達導航避碰裝置。?

背景技術

船舶在內河中航行時，由于航行環境不斷在變，駕駛員無法用精確定位的方法導航，只能憑借對浮標、岸標、岸形和岸上建筑物等的視覺粗略地推斷周邊信息。所以，內河船舶經常面臨因丟失船位造成的觸礁、擱淺等危險。在這種情況下，雷達憑借其探測距離遠、測量精度高等優點，成為內河船舶必要的導航避碰輔助設備。?

但目前內河船舶上配置的雷達一般是較為簡單的模擬雷達，集成度不高，僅有測距和測方位的能力，普遍不具導航避碰的功能。另外由于雷達產品價格昂貴并且操作復雜，部分內河船舶沒有安裝雷達設備。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種功能全、成本低、穩定性高、精度高、易操作的內河船舶的數字雷達導航避碰裝置?

本實用新型實現上述目的的技術方案是：本實用新型是一個基于嵌入式處理器以及數字信號處理器的雙處理器雷達裝置，由集成雷達發射和接收模塊的雷達上單元，雷達信號采集與處理模塊、雷達信號控制及顯示模塊和RS422總線組成。雷達上單元通過雷達發射接收機的信號輸出端口與雷達信號采集與處理模塊相連，通過雷達發射接收機的信號控制口與雷達信號控制及顯示模塊相連，為雷達信號采集與處理模塊提供雷達原始信息和接受控制信號，雷達信號采集與處理模塊通過AD轉換模塊和FPGA邏輯控制器與雷達上單元相連，采集雷達的原始信號，并且通過HPI接口與雷達信號控制及顯示模塊相連，實現視頻信號傳輸，雷達上單元和雷達信號控制及顯示模塊通過RS-422總線相連，控制信號傳輸。?

雷達上單元，包括雷達天線和雷達發射接收機，雷達發射接收機與雷達天線相連，并通過RS422總線與ARM9處理器相連。雷達天線實現雷達無線電脈沖的發射，并接收雷達回波；雷達發射接收機提供雷達的基本原始信息，包括TI(雷達回波)、VD(視頻信號)、ARP(零位信號)、ACP(角度信號)。?

雷達信號采集與處理模塊，包括AD轉換模塊、FPGA邏輯控制器、DSP處理器、SDRAM。AD轉換模塊分別與雷達發射接收機和FPGA邏輯控制器相連；DSP處理器7分別與FPGA邏輯控制器6和SDRAM10相連，并通過HPI接口11與ARM9處理器8相連。AD轉換模塊5，用于對雷達視頻信號進行模數轉換；FPGA邏輯控制器6，用于對處理之后的視頻信號做FIFO緩存；DSP處理器7，用于雷達雜波抑制算法和目標識別其根據FPGA控制器分頻處理之后的雷達回波TI同步信號對雷達脈沖進行采樣，對每個方向上的雷達脈沖進行數字信號處理。?

雷達信號控制及顯示模塊4，包括ARM9處理器8、HPI接口11、LCD?14。ARM9處理器8通過RS422總線9與雷達發射接收機13相連，通過HPI接口11與DSP處理器7相連，并與LCD?14相連。ARM9處理器8，用于控制雷達發射和接受的工作模式，并驅動LCD14顯示；ARM9處理器8通過RS-422總線9設置與監控雷達上單元2的參數，包括：調諧、轉速控制、脈沖寬度、增益大小等參數，從而控制雷達發射和接受的工作模式。?

本實用新型具有以下特點：?

(1)成本較RADAR/ARPA(Automatic?Radar?Plotting?Aid，自動雷達標繪儀)系列產品低；?

(2)精度大大高于傳統模擬雷達，并能利用相鄰回波中信號的相關性，識別小目標的微弱信號；?

(3))距離、方位信號實現數字化錄入和顯示。方便操作人員的操作和讀取，降低操作失誤率；?

(4)實現對雷達的自適應控制。利用嵌入式控制器調整發射脈沖寬度，增益大小等參數，實現雷達的工作狀態的自動控制。?

(5)多目標進行跟蹤，大大增加避碰能力。?

(6)可擴展其它輔助功能，如打印，航海地圖導航等功能。?

總之，是一種功能全、成本低、穩定性高、精度高、易操作的內河船舶的數字雷達導航避碰裝置?

附圖說明

圖1為本實用新型原理框圖。?

圖2為本實用新型工作流程圖。?

圖3為本實用新型DSP處理器和ARM9控制處理器的HPI接口連接圖。?

圖4為本實用新型AD轉換模塊的原理圖。?