基于CAN总线的雷达网络测控系统设计

　　1 引言

　　随着测控技术的快速发展，现代雷达系统对于多雷达高精度协同测控跟踪能力的需求越来越高。然而，现役的大多数雷达并不具有这样的功能。基于某型号雷达，我们开发了基于CAN总线的雷达网络测控系统。经过对雷达加装该系统，我们构建了雷达局域测控网络，实现了基于CAN总线网络的雷达间目标，状态等相关信息的共享。利用这些信息，网络中各雷达可以进行相互配合工作，极大地提高了雷达的探测与协同能力。

　　2 雷达网络测控测控系统的基本结构与原理

　　2.1 CAN总线测控网络的结构与特点

　　从本质上看，我们设计的雷达网络测控系统，属于主从式网络测试控制系统。与数据网络相比, 控制网络具有数据帧短、数据交换频繁、有实时约束等特点。同时雷达本身工作时电磁环境复杂，相对距离较远，这都对采用的总线形式提出了较高的要求。

　　近20 年来， 控制网络获得迅速发展，特别是作为其主流的现场总线技术已形成了一系列国际标准，CAN总线是其中一种比较有影响的现场总线标准。 CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线，有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的多种错误。当信号传输距离达到10Km时，CAN仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。 同时CAN总线具有很高的实时性能，在工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。因此我们选择CAN总线构建网络。图1与图2分别显示了雷达网络测控系统与CAN总线的连接关系及各雷达间互连的拓扑结构。

图1 网络测控系统与CAN总线的连接

图2 雷达网络拓扑结构

　　2.2 系统原理

　　同其他网络测控系统一样，雷达网络测控系统的主要工作基础是对于相关数据的采集与共享。在这个网络中，依据实际的工作环境与实际情况的需要，每个雷达既可以作为一个独立单元工作，也可以作为网络的节点工作。当雷达成为网络的一个节点工作时，其可以依据网络中共享的数据，与网内的其他雷达共同协同跟踪工作。

　　在一般情况下，网络中的雷达作为独立的节点进行工作，此时网络中的每个雷达是对等的。当出现特殊目标或其他需要多雷达对同一目标进行协同跟踪的情况下，雷达的操作手可以通过雷达网络测控系统向网络发出进入网络工作状态的指令。网内其他雷达收到指令后，操作手可以依据该雷达的具体情况选择继续独立工作或进入网络协同工作。进入网络的雷达之间为主从关系，发出指令与数据的雷达为主雷达，接收共享数据的雷达为从雷达。处于网络状态工作的雷达，也可以随时退出网络工作。