平面位置显示器
同距离显示器一样， PPI也 是采用扫描的方式来显示目 标信息, 除了距离向的扫描, 还有方位向的扫描，与距离 显示器不同，PPI采用磁偏 转示波器
平面位置显示器
F
H=Kt
根据方位扫描的方式不同, 平面位置 显示器主要有两种类型: 动圈式和定 圈式平面位置显示器。
动圈式平面位置显示器
0
t
天线旋转周期
扫掠电流的产生
两种方法：
1、先分解法 先产生与天线转角成正弦余弦关系的电压，然后用 这电压去调制锯齿波产生器。 缺点：实现复杂，很少使用 2、 后分解法 先产生锯齿波，然后分解成正弦余弦分量
扫掠电流的产生
触发 脉冲 天线转角 方 波 产生器 锯齿 形成 功率 放大 ① ③ 振铃 电路 辉亮 放大 双向 钳位 (Y) 电流 放大
解决途径
目标角坐标的录取
等信号法 加权法

等信号法
正光
2 1
1
目标
波速 运动 2 方向
1 0 (1 2 ) 2
加权法
相关
回波信号在目标所 在方向最强，但变 化最慢，很难精确 定位到最大值处， 而相关函数在目标 位置处变换很快， 比较容易定位
加权法
量化视频 选通 移位寄存器
动圈式平面位置显示器的方位扫描是靠偏转线圈与天 线同步旋转而形成的, 这种显示器的优点是线路比较简 单, 在常规雷达中得到广泛应用。 偏转线圈与天线同 步旋转需要一套随动系统, 而且传动机构比较复杂, 精 度也不够高, 所以在近年来的新型雷达中逐步被定圈式 平面位置显示器所代替。
H=Kt
F
动圈式平面位置显示器组成框图
显示器的任务
显示器的种类
距离显示器 平面位置显示器
以光学图形、图像的表现形式，将 雷达探测到的目标信息通过视觉传 递给雷达操作者。
显示内容：包括目标的位置及其运 动情况，目标的各种特征参数等。 如目标高度、航向、速度、轨迹、 架数、机型、敌我属性

警戒雷达和引导雷达

发现目标和测定目标的坐标。 根据目标回波的特点和变化规律来判别目标的性质（机型、架数等）。
在半自动录取系统中，仍然由人工通 过显示器来发现目标，然后由人工操 纵一套录取设备，利用编码器把目标 的坐标记录下来。
接收机 输出 录取显示器 编码器 输出
操纵员
其它参数
半自动录取的特点
录取精度：方位1o，距离1Km。
在天线环扫一周的时间内，可录取 5-6批目标。
录取设备的延迟时间约为3-5s。

②
(X) 电流 放大
④ Kt sin 偏转线圈 Kt cos X Y U0
刻度 放大
混合器
回波
视频 放大
方位 刻度 天线方位
双向 钳位
(a )
扫掠电流的产生
①
②
③
④ (b )
举例
随着微处理机技术的发展，越来越多 的现代雷达开始采用计算机来作信号 处理和图形显示。 主要优点：
1、控制灵活，改动方便
方位扫描的基本原理
为了产生式(4.3.2)所示磁场, 在X和Y偏转线圈上应加入
如下形式的电流:
iX=K′t sin θ iY=K′t cos θ
H X(iX)
也就是说, 锯齿扫掠电流ix和 iy的振幅受天线轴角θ的正弦 和余弦函数的调制, 其扫描 电流波形如图4.22所示。
0 重复周期
t
H Y(iY)
全自动录取
整个录取过程中，从发现目标到各个坐标 的读出，完全由录取设备自动完成，只是 某些辅助参数需要人工进行录取。
接收机输出 信号检测 发现 距离 编码 方位 编码 时间 编码 排队 控制 缓冲 计算机 存储
控制不同目 标的坐标录 取时刻
其它参数
使录取的坐标有 次序地送往缓冲 存储器中
全自动录取的特点
H=Kt
HY =Ktcosθ

HX =Ktsinθ
F
方位扫描的基本原理
H=Kt
HY =Ktcosθ

HX =Ktsinθ
F
Hx=Kt sin θ Hy=Kt cos θ
在任意方向线性变化的磁场H, 能使电子束 在与该磁场垂直的方向进行扫掠, 从而形成 扫掠线。这个任意方向的磁场, 可以分解成 水平和垂直两个分量。
容量大、速度快、精度较高。 在天线扫描一周内录取30批目标。
距离精度100m，方位精度0.1o.
航空管制雷达中的自动录取设备，在 天线扫描一周内录取400批目标。
实际雷达的录取工作方式
在目前雷达中，一般同时有半自动录取和全自动 录取设备。在人工能正常工作时，先由人工录取 目标头两个点的坐标，当计算机对目标实现跟踪 后，给录取显示器画面一个跟踪标志，，以便了 解设备工作是否正常。
光栅扫描字符产生法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
图 4.33 光栅扫描显示字符示意图
雷达数据的录取
雷达信息处理内容：
从雷达接收机的输出中检测目标回波， 判定目标的存在。 测量并录取目标的坐标。 录取目标的其它参数，如机型、架数、 国籍、发现时间等，并对目标进行编批。
半自动录取
uY
行正程
行逆程
0 帧正程
(b) (a)
帧逆程
在CRT偏转部件上加两种不同频率的锯齿波 电流：水平扫描电流和垂直扫描电流。
字符产生器
字符产生器的质量指标
字符产生的方法：
随机扫描字符产生法
光栅扫描字符产生法
字符产生器的质量指标
① 字符种类 ② 字符尺寸 ③ 字符书写速率
④ 字符显示效率
字符产生方法

预警雷达和精密跟踪雷达

在搜索状态截获目标，在跟踪状态监视目标运动规律和监视雷达系统的工作状态。

指挥控制系统

显示情报。 综合显示：把多部雷达站的情报综合在一起，经过坐标系的变换和归一，目标数据 的融合等加工过程，在指挥员面前形成一幅敌我动态形势图像和数据。 指挥控制显示：在综合显示的基础上显示我方的指挥命令。
光栅扫描：由在屏幕上一条接一条的水平扫描线构 成，根据输入指令相应地增强某些部分的水平扫描 线时，就可产生显示信息。
随机扫描显示系统
uX
Y
x0 t tr tr 定位时间
“1”
uY y0
“3”
“2”
X
t uX
tr
tr
t
随机扫描图形显示系统框图
至计算机 通信接口 刷新存储器 矢量产生器 X 驱动
位置产生器 显示控制器 字符产生器 输入装置 辉亮产生器
2、可以实现比较复杂的功能
计算机图形显示系统 将计算机送来的显示档案加工 成能驱动显示读出装置按规定 显示器 要求动作的信号，以便显示出 (阴极射线管、 图形和文字。 液晶显示器等)
计算机 信号控制、处 理、存储电路 显示读出 装置 操作员
计算机通信 装置
输入设备，对所显示的内容进行 干预、修改或发出命令
方 波 梯形 电压 锯齿 电流 i 偏转 线圈 辉亮 U 天线方位 随动 系统
触发脉冲
距离 刻度
混合
回波信号
视放
方位 刻度
天线方位
① 距离扫掠电路; ② 方位扫描系统; ③ 距离和方位刻度系统; ④ 回波和辉亮系统。
定圈式平面位置显示器
在定圈式平面显示器中, 相互垂直的X偏转线圈 和Y偏转线圈固定在管颈上, 不产生机械转动, 扫 掠线的转动是靠X和Y偏转线圈产生旋转式径向 扫掠磁场来实现的。可用图4.21来说明偏转线圈 产生旋转式的径向扫掠磁场的基本原理。
电子枪
偏转板
荧光屏
目的：产生一束具有一定速度的直 径很小的电子
加速：两个加速场 聚焦：利用非均匀电场
重复周期 X 扫描 回波
探测脉冲
锯齿波 工作 期 刻度 X 扫 描 辉亮 停止期 匿 影 辉亮信号 距离刻度 移动距标 移动距标 回波信号 (b )
辉亮
(a )
A型显示器的组成
触发 脉冲 方 波 产生器 锯齿电压 形成电路 差 分 放大器
电子束偏转方式
在阴极射线管荧光屏上显示图形和文字是通过偏 转系统控制电子束的运动，并在荧光屏上规定的 位置控制发光强度来实现的。计算机图形显示系 统中常用的电子束偏转方式有 随机扫描：用随机定位的方式控制电子束的运动。 只要给出与位置(X,Y)相应的扫描电压(电流)，就可 在荧光屏上的任意位置显示信息。
距离选通脉冲 加权网络


相加检零 方位读数脉冲
增量码盘
增量码盘 增量缝隙 正北缝隙 轴 转轴 光源 有缝的屏蔽 录取信号 光敏元件 P1 P2 读数脉 冲产生 计数器 …
&
… 方位角数据
&
(a )
(b )
PPI
用于测高雷达和地形跟随雷达, 横坐标 表示距离，纵坐标表示仰角或高度
20km
0km 0km 200km
仰 角
斜距
高度显示器的两种型式
对显示器的主要要求
① 显示器的类型选择：根据显示器的任务和显示 内容选择 ② 显示的坐标数量、种类和量程 ③ 对目标坐标的分辨力：显示器画面上两个相邻目 标的分辨力 ④ 显示器的对比度：图像亮度和背景亮度的比值 ⑤ 图像重显频率：为了使图像画面不致闪烁，要求 重新显示的频率必须达到一定数值。20-30次/秒 ⑥ 显示图像的失真和误差 ⑦ 显示器的体积、重量、环境条件、电源电压及功 耗等要求
读数控制 & 输出 &
多目标距离编码器
计数脉冲 产生器 0 T R 1 S
保证读数在计数器 稳定后进行，避免 输出的数据出错。
& 延 迟 线 读数脉冲 产生器 & 计数开始 启动脉冲 目标回波