非合作电子目标数据库技术研究

邓武东，张国强，龚　迪

(上海卫星工程研究所，上海 200240)



·工程应用·

非合作电子目标数据库技术研究

邓武东，张国强，龚迪

(上海卫星工程研究所，上海 200240)

研究了一种利用Oracle搭建电子类非合作电子目标模拟数据库的方法，利用Matlab GUI设计数据库交互界面，实现和Oracle数据库的互访，具有查询、修改、增删的功能。并利用ActiveX插件，如AGI Viewer 9浏览目标平台的轨迹，Product View浏览目标及目标搭载平台的外形，以及和Agilent ADS+VUE软件结合，配以Agilent标准信号源和任意波发生器，通过软件下载重复回放的形式实现任意信号的半物理信号模拟。

数据库；Oracle；Matlab GUI；信号模拟

0　引言

非合作电子目标的真实模拟是电子类卫星方案设计的前提，直接影响卫星系统的指标确定及方案设计。未来电子类卫星的任务对象日趋复杂、庞大，采用传统的设计方法，无法保证卫星对重要目标的覆盖，难以发挥最大效能。电子类卫星主要任务对象包括高轨卫星目标，低轨卫星目标，全球范围的地面、舰载、机载的各类雷达、通信、测控、导航等电子装备。目标类型众多，信号类型复杂，属性繁多，参数复杂。建立一个包括各类目标、各种参数的非合作电子目标数据库十分重要，不仅可以节省设计时间，还可提高设计准确度，同时还可以作为评估电子载荷性能的有效途径。本文研究的非合作电子目标数据库基于Oracle数据库框架,重点介绍了数据库的内容,并展示了多种界面。

1　数据库技术

1.1构建数据库的解决方案

非合作电子目标数据库基于Oracle数据库框架，采用树型结构，数据库内容包括目标的外形、运动轨迹或位置、所属平台、信号、天线扫描形式、天线方向图、时间戳等内容，每个内容逐级深化，含有时间戳功能，可供设置目标的工作时间，具有可查询、可添加、可扩展、可修改的特点；采用Matlab GUI开发数据库使用界面，调用AGI STK实现目标外形和运动的可视化；同时，Matlab和Agilent ADS+VUE软件结合，配以Agilent标准信号源和任意波发生器，通过软件下载重复回放的形式实现任意信号的半物理信号模拟。如图1所示。

1.2数据库内容

基于Oracle Database 10g数据库应用软件，数据库提供查询、统计、筛选、修改功能，利用Matlab GUI提供调用数据库使用界面。

数据库内容包括目标的外形、运动轨迹或位置、所属平台、信号、天线扫描形式、天线方向图、时间戳等内容，结构如图2所示，具体内容介绍如下。

图1　数据库方案框图

图2　数据库内容

Matlab GUI提供了ActiveX插件方便调用其他程序，这里我们使用AGI Viewer 9实现对目标平台外形和运动的可视化仿真；Product View可以实现3D文件的浏览，例如天线和搭载平台。

信号种类：包括雷达、通信信号。雷达信号包括常规脉冲信号，频率分集、脉间捷变、脉组捷变等频率变化信号，重频参差、抖动、滑变等时间变化信号；线性调频、非线性调频、二相/四相编码、频率编码等脉内调制信号；通信信号包括常规通信信号、扩频信号、跳频信号、塔康导航信号、敌我识别信号、数据链信号。

信号参数：雷达信号包括辐射源名称、型号、信号体制、功率、频率、脉宽、重频、作用距离、天线形式、天线口径/大小、天线增益、天线波束、天线扫描、搭载平台、分布点/轨道、用途；通信信号包括辐射源名称、型号、是否收/发、信号体制、功率、频率、调制方式、带宽、码速率、作用距离、天线形式、天线口径/大小、天线增益、天线波束、天线扫描、搭载平台、分布点/轨道、用途。

外形：三维模型，支持IGE、STEP、ASM、SAT等多种格式输入输出，含有逼真的渲染信息，支持模型的放大、缩小、旋转及活动部件的运动功能。

平台：包括陆、海、空、天四大类平台。

运动：提供运动轨迹以及运动参数的编辑功能，提供高、中、低轨道，支持星历文件的导入导出。

1.3Matlab与Oracle连接

首先配置好Oracle的ODBC数据源，在Windows下“开始”→“控制面板”→“性能和维护”→“管理工具”，点击“数据源(ODBC)” ；选择“系统DSN”→“添加”→选择“Oracle in OraClient10g_home1”，点击“完成”；配置数据源名、TNS和登录ID；点击“确定”，即可。

然后，在Matlab中建立到Oracle的ODBC连接，再按照SQL语句的语法进行相应数据操作，实现查询、修改、增删、统计等功能。

1.4STK Viewer实现运动模拟

Matlab GUI提供了ActiveX插件方便调用其他程序，这里使用AGI Viewer 9实现对目标平台外形和运动的可视化仿真。

1.5ProductView实现3D模型的浏览

ProductView可以实现3D文件的浏览，例如天线和搭载平台。如图3所示。

图3　三维模型演示界面

1.6信号模拟

采用Matlab和Agilent ADS+VUE软件结合，配以Agilent标准信号源和任意波发生器，通过软件下载重复回放的形式实现任意信号的半物理信号模拟雷达信号。包括雷达信号、跳频信号、民用信号等；SystemVue软件中还包含了大量的专用信号处理设计库，可以用来产生多种标准信号格式，包括标准通信库、LTE-A、LTE、WiMax、WCDMA、HSUPA、CDMA2000、CDMA、802.11AC、WLAN、WPAN、ZigBee、DVB-x2、ISDBT以及专用雷达库、GPS信号库等，方便产生各种信号。

2　软件效果

非合作电子目标数据库具有友好的人机交互界面、灵活的参数设置、全面的目标种类、逼真的场景演示等特点，包括查询主界面、数据管理员界面、演示界面、信号模拟界面。

数据库主界面如图4所示，包括输入查询条件，输出查询结果条目，显示目标、平台外形，输出目标参数。Matlab通过ODBC与Oracle服务器建立连接。查询响应非常迅速，经测试，3s内完成。

图4　数据库主界面

数据库管理员界面如图5所示，提供对数据的增加、删除、修改功能，需要输入Oracle数据库的管理员账号和密码。

图5　数据库管理员界面

STK演示界面如图6所示，可以看到目标平台的运动过程、载荷作用过程，同时能看到外形。目标平台的空间分布也可以观察到。

图6　目标平台演示界面

信号模拟界面如图7所示，利用Matlab和矢量信号源E8267D，完成辐射源信号产生；利用矢量信号分析仪进行监测；初步完成常规、线性调频雷达信号以及各种调制样式通信信号的模拟。具备频谱分析能力、星座图、眼图等功能。

图7　信号模拟界面

3　结束语

非合作电子目标数据库的建立对于目标参数特性、几何特性、运动特性、信号特性的建立和研究十分有用，本文成果可为研究电子类目标提供数据支撑，为电子类卫星的设计提供参考。■

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Research on database technology of un-cooperated electronic target

Deng Wudong， Zhang Guoqiang， Gong Di

(Shanghai Institute of Satellite Engineering， Shanghai 200240， China)

A method that builds an un-cooperated electronic target database by using Oracle is studied. The man-machine interactive face is designed by using Matlab GUI, which can realize communication of Matlab and Oracle, and can realize query，modification，increase and deletion. The track of platform can be viewed by using AGI Viewer 9，the shape can be viewed by using Product View，and any signal can be simulated by using Agilent ADS+VUE.

database； Oracle； Matlab GUI； signal simulate

2016-03-22；2016-05-10修回。

邓武东(1987-)，男，工程师，硕士，主要从事卫星总体、载荷系统设计与仿真等工作。

TN97；TP311.132.4

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