【摘要】 基于双基前视SAR雷达制导系统的空间同步过程，借助Matlab GUI编辑功能，设计了用于此类实验系统的窗口界面，能够完成参数的设置、弹道信息的选择、输出系统的选择、数据分析和呈现等。
【关键词】 Matlab GUI 双基地雷达 窗口设计 数据分析
一、引言
双基地雷达以其良好的抗“四大威胁”的特性，在军事舞台上得到了高度重视并获得迅猛发展，双/多基地雷达空间同步问题则是系统中首要的技术难题，其解决、测试和实验都具有较高的难度。
雷达空间同步系统测试、仿真、实验涉及到雷达各个组件，是一个较复杂的过程，在这个过程中需要能够发现并解决问题、通过不断调整参数验证系统的可行性并改进，并直观简洁的显示出系统的性能分析结果。
雷达系统常采用VB、VC等语言进行编译，对于测试和实验过程而言，这种编译语言复杂程度高，要求专业的知识储备和对所编译系统的高度熟悉，不利于实时测试和实验。
Matlab语言编译较简便，在基于雷达系统程序编译的基础上，借助其特有的GUI 功能，可将双基地雷达空间同步系统中的各模块整合，系统设置、计算、数据处理、绘图等功能在用户界面上同时显示，极大的简化了测试过程，并直观的展示出系统运行过程，方便实验的进行。
二、双基雷达空间同步原理
该界面基于双基前视雷达制导系统，系统由三个重要模块构成：输入模块、空间同步实现模块和跟踪滤波模块，其中波束的空间同步实现模块以误差模型为核心，需要计算出接收波束指向，并以此结果控制收发波束瞄准目标区域，主要受发射波束指向误差、平台定位误差等输入参量的影响。系统计算流程如图1所示。
雷达系统功能复杂、实现难度大，在对于调试和实验过程需要极高的专业编译知识，因此以系统为核心，设计界面本文所实现的软件基于以上原理和Matlab語言的双基地雷达空间同步系统，将参数设置、系统计算、结果呈现等核心模块整合为一。
三、同步界面设计
3.1界面需求分析
界面程序是将系统的核心模块整合的过程，通过分析雷达系统工作过程发现，它需要满足以下几个需求：（1）通过分析各组成模块的数据，能够有排查故障的能力。（2）在系统计算的过程中可能会有故障出现，界面需具有实时掌控计算过程的能力（3）雷达系统在实际应用中对速度有较高的要求，因此需要该界面不影响系统的整体速度。
根据需要实现的功能将界面的工作流程设计如图2所示。
如图2为双/多基地雷达空间同步界面分析的工作流程图，由图可以看出，操作者需要依次输入雷达的基本参数以及当前实验设置的约束条件、选取当前需要实验的弹道信息文件（该界面基于双基前视SAR雷达制导系统，收发平台均位于高速运动的子母弹上，需根据模拟或现实的弹道轨迹进行实验），通过进一步读取和分析数据文件，最终得到相关的显示结果。
3.2同步界面的实现
首先设计界面控件及布局，根据功能分区，将整个界面划分为三个部分：（1）参数设置区。工作人员可在此处对雷达系统参数进行设置，并预设系统的误差等量；（2）功能选择区。包括输出参量的选择、导弹弹道的选择、界面开关的选择等；（3）坐标轴区。通过Axes坐标轴调用，显示不同数据曲线的变化。
根据上文的划分，选择Matlab Guide中的功能模块，搭建基本的雷达空间同步分析界面。采用若干个text和edit控件，分别用于显示数据信息和改变输入参数，并对edit控件设置缺省值，在不输入任何数值时使用（如雷达收发平台照射波束宽度一般采用6°）。其次采用popu-menu或radiobutton控件，前者为弹出式菜单，可在下拉菜单中设置波束覆盖率、增益损失、波束指向误差、目标回波信噪比、波束投影图等多个输出选项，值得注意的是每个选项在设置时务必保持相同的格式；有时需要多个选项同时输出可采用checkbox复选框控件来实现。最后采用pushbutton控件控制弹出弹道文件选择窗口，并控制整个界面的start、restart、exit等操作。
至此界面的搭建工作完成，需要通过后台函数的编写实现各控件的控制和联系。每一个数据输入控件都需要通过Callback回调函数编译语句来控制该控件的每一个动作，包括数据的读写、显示、选择及鼠标的点击等，以实现各控件和控件联合的功能。
例如弹道文件选择：
[filename， pathname] = uigetfile（‘*.mat’，’File Selector’）；
fullpath = fullfile（pathname， filename）；%获取文件路径
load （fullpath）；% 读取弹道文件
save mydata.mat；
以上函数当单击选择文件开关时会触发自动寻找弹道信息所在路径，在操作者选择相应的文件后读取并将其保存为主函数调用的文件名以备调用。
例如popu-menu的部分控制句柄，设置所需计算的性能指标，通过选择语句，由画图函数显示出来：
switch str{val}
case {‘波束覆盖率’}
huatu_boshu（hObject，eventdata，handles，rm，bcc，dlt_ stt1_1，kp）；%画图函数整体调用
例如坐标系中接收波束指向误差的显示函数：
cla（handles.axes1，’reset’）；%清除坐标轴
h1=plot（rm，d_str（：，2），’r-’）；
h2=plot（rm，d_ftr（：，2），’b.’）；%分别计算出两条曲线的变化并在同一坐标系下显示
set（handles.axes1，’XminorTick’，’on’）；
对于动态参数输入控件edit，可采用简单的回调语句来控制，例如：
user_entry = str2double（get（hObject，’String’））；
if isnan（user_entry）
errordlg（‘You must enter a numeric value’，’Bad Input’，’modal’）%错误提醒
其他控件的实现与上述功能相似，在调回函数的控制下实现功能。该界面可通过.m文件或.fig文件直接执行，或通过生成的.exe文件在脱离Matlab的环境下执行。
四、界面運行及应用
为了验证该界面程序的可行性，选择不同弹道信息，并设置不同的雷达参数进行计算。以图3所示不同情况下增益损失与弹目距离之间的关系为例。
五、结束语
本文通过Matlab GUI设计双/多基地雷达空间同步系统界面软件。实验证明，对实验系统进行统一整合，通过完整的界面软件对系统程序进行条件设置和选择、同步系统分析、数据处理等，极大程度的提高了系统的测试和实验效率。也可以根据不同雷达系统的需求进行再次开发，加入其它参数及功能。
参 考 文 献
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