雷达及报文数据综合监视报警系统设计

摘要：给出了一套能够同时对多路雷达数据和报文数据进行监控的系统软件设计方法，该系统在数据流出现瞬断、中断、或者异常时可立即产生声音报警，并具有关键字报警功能，可在排除故障时方便地进行各种测试。
关键词：雷达数据；报文数据；关键字报警；监视报警系统

O 引言
    随着中国民用航空事业的飞速发展。雷达自动化系统在雷达管制工作中越来越重要。雷达信号输入的正常与否直接关系到雷达自动化系统的覆盖范围，而报文数据输入的正常与否则直接关系到雷达自动化系统的目标与计划的相关情况。如果不能不间断地监视雷达输入信号及报文数据输入，及时解决和处理雷达输入信号及报文数据输入的异常情况，将对雷达自动化系统的正常运行产生较大的影响。
    目前，西安雷达室检查各路信号是否正常，大多都是通过定时巡视和指令查询方式进行的，故会存在间断性，很难及时发现问题。因此，本文设计并开发了一套能够实时对多路雷达数据和报文数据进行监控的软件系统。

l 系统链路关系
    该系统与雷达数据、报文数据以及ATC自动化系统之间的链路关系如图1所示。其中分路器将雷达数据和报文数据分为两路，一路送到ATC自动化系统进行正常处理和使用，另一路则送到综合监视报警系统进行信号输入监视和告警。该监视报警系统完全独立于空管自动化系统，因而不会对ATC系统造成任何影响。

2 监视报警系统的基本功能
    该监视报警系统可以实现以下两个基本功能：
    其一，该系统能够实时监视多路雷达数据和报文数据。若在设置的时间内，ATC自动化系统未及时收到系统需要的数据，该综合监视报警系统就会调用声卡驱动一个．wmv声音文件，以产生报警提示。这样就可以及时地发现故障。更好地做到设备的安全保障。
    其二，在实现了上述最基本的功能之后，该系统还加入了一个关键字报警模块，即在系统收到已经设置好的关键字时，就可产生另外一种声音报警，以提示维护人员监测到了特殊字符，同时方便排除故障时做各种测试。

3 监视报警系统的硬件实现
    监视报警系统的硬件实现包括分路器、监控报警终端和音响设备。其中分路器用于雷达与报文信号的输入；监控报警终端用于实现雷达与报文信号的软件检测与告警信号的输出；音响设备可实现告警声音信号的输出。如果要实现多路雷达信号和报文信号的监控，则可按照需求增加多个监控报警终端或者在一台终端上增加多路雷达信号和报文信号的接口卡。

4 监视报警系统的软件实现
4．1 模块划分
    本雷达及报文数据综合监视报警系统软件可采用VC++编写。基于windows 2000／xp操作系统和图形化界面可以方便操作和修改相关的数据监视报警的设置。监视报警软件主要包括数据设置模块、接口事件响应模块、时钟响应模块、报警函数、信息显示控制模块、数据发送模块等。
4．2 模块说明
    系统中的数据设置模块用来设置数据接口在通讯时必须要配置的几个参数：
    接口事件响应模块中的MSComm控件可通过事件响应的方式实现对接口数据的读写，也就是说，每当硬件接口收到数据时，操作系统会发信息给MSComm控件，以使控件的OnComm()函数自动去响应这个消息，然后通过控件所提供的接口函数就来从缓冲区读取数据，对数据的解析则需要程序自己去实现。设计时可根据获取数据的不同来调用相应的函数进行处理。
    时钟响应模块的程序在对没有接收到雷达数据和报文数据的情况下，可通过设定一个计时器来实现对数据的处理，当接口打开或接收完一个数据后，就可打开计时器。如果在所设定的时间前没有数据，则调用时钟响应模块，以执行报警功能并设置“警告”字样。
    报警函数主要用于通过系统提供的音频播放函数PlaySound()来实现报警响铃。只要正确安装了系统和声卡驱动，该函数就可以安全使用。
    信息显示控制模块主要由两部分组成。一是显示形式的选择；二是清空显示区。
    数据发送模块的功能可由控件的接口函数来实现，主要用于联机调试。
    图2所示是各主要模块间的调用关系图。

4．3 系统软件接收响应流程
    系统软件接收数据时的响应流程如图3所示。其具体的响应流程是当接口在进行了正确设置并被打开后，报警时钟开启，程序开始等待；之后，当有有效事件产生时，便对该事件进行响应。并从接口的缓冲区去读取数据；此时如果缓冲区有数据，则将其解析为字符串，如果没有数据则维持上次设置的时钟。接着是对字符串进行识别，看其是否是预设的关键字。如果是，则立即启动第二种报警声音并显示其内容；否则，只显示其内容。当时钟(计时器)在接口刚打开和收到数据后，系统都会重新启动。而如果没有数据，则维持上次开始的计时。程序每处理一次数据或进行一次报警功能，即结束一个流程。

5 结束语
    随着雷达自动化系统接入雷达信号的增加以及报文数据重要性提高，不间断监视雷达信号和报文数据的正常与否显得非常迫切，因此设计和开发雷达及报文数据综合监视报警系统很有必要。事实上，雷达及报文数据综合监视报警系统也将在保障雷达自动化系统正常运行方面发挥重要的作用。