来源：《电子技术应用》

摘要：介绍了基于虚拟仪器的ｒａｉｌｓａｒ测控系统的实现。该系统实现了对数字存储示波器的数据录取，经纬仪的坐标测量，步进电机的运动控制以及雷达数据的分析处理。 关键词：虚拟仪器 ｒａｉｌｓａｒ ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃｖｉ

轨道合成孔径雷达（ｒａｉｌｓａｒ）是一个非常复杂的成像雷达系统，由功能不同的几个子系统组成，包括雷达平台的运动控制，雷达回波的采集、传输和存储，雷达位置的跟踪测量以及雷达数据的成像处理等。ｒａｉｌｓａｒ的系统结构如图１所示，其中步进电机实现雷达平台的步进运动，数字存储示波器完成雷达回波的数据录取，经纬仪跟踪测量雷达天线的３维坐标。ｒａｉｌｓａｒ是一个自动化程度很高的测量系统，其通过计算机软件，实现对各种不同仪器设备和雷达数据的灵活控制和处理。

利用虚拟仪器系统的概念来构造特定的测量系统是一个发展趋势。虚拟仪器系统利用各种设备驱动程序和实用软件包，能够实现对各种设备的编程控制，完成数据的采集、传输和分析处理。本文介绍基于虚拟仪器系统概念设计的ｒａｉｌｓａｒ测控系统的实现过程。

１ 系统开发平台

虚拟仪器系统是现代计算机技术和传统仪器技术相结合的产物，它利用计算机强大的控制功能，通过软件编程，将各种不同的仪器灵活地组合在一起，形成一个实现某种特定功能的系统。软件是虚拟仪器系统的核心，特别是设备驱动程序构成了虚拟仪器系统软件的基础。目前国内外使用较为广泛的虚拟仪器开发平台是ｎｉ公司的ｌａｂｖｉｅｗ和ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃｖｉ，ｒａｉｌｓａｒ系统使用的是ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃｖｉ。

ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃｖｉ是一种面向对象的可视化编程环境，以ａｎｓｉｃ为核心，以各种丰富的库函数为基础，为仪器控制、自动测试和数据采集应用提供了一个功能强大的开发平台。ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃｖｉ应用程序的结构主要由四部分组成：①用户接口；②程序控制；③数据采集；④数据分析。ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃｖｉ的强大功能主要依赖于它的各种库。对于用户接口，它提供了面板、菜单、按钮等用户接口库，使用户能够简单方便地作出程序界面。对于数据采集，它提供了仪器库、ｇｐｉｂ库、ｒｓ－２３２库、ｖｉｓａ库以及ｖｘｉ库等，利用接口函数能够实现对各种仪器的灵活控制。对于数据分析，它提供了格式化ｉ／ｏ库、分析库以及高级分析库，能够快速地实现各种算法，还可以用用户接口库实现数据的各种表示。

２ ｒａｉｌｓａｒ测控系统的实现

ｒａｉｌｓａｒ在轨道上做等间隔的步进运动，每步进一次，就要进行一次雷达回波测量和天线位置测量，将测量数据以文件形式存入硬盘，测量结束后进行数据的成像处理。ｒａｉｌｓａｒ系统需要主机通过各种不同的接口，实现对不同仪器的控制：通过ｇｐｉｂ接口控制示波器，通过并口控制步进电机，通过串口控制经纬仪。ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃｖｉ提供了丰富的接口函数，能够方便地实现这些控制。ｒａｉｌｓａｒ数据处理最主要的特性是算法复杂、数据量大。ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ／ｃｖｉ的分析库提供了许多用ｃ语言编写的成熟的信号处理的函数，能够迅速地生成高效的数据处理的应用程序，达到ｒａｉｌｓａｒ数据处理的要求。

２.１ 雷达数据录取

ｒａｉｌｓａｒ正交解调接收机输出的ｉ、ｑ两路信号，由数字存储示波器进行采集。ｒａｉｌｓａｒ的脉冲重复频率为２ｋｈｚ，每个雷达回波的数据接近１ｍｂ，总数据量高达几百ｍｂ。所以ｒａｉｌｓａｒ的数据录取具有高速、大容量的特点，要求主机通过高速接口将数据从示波器传输到主机的大容量硬盘。通过接口总线（ｇｐｉｂ）的高速数据传输能力能够满足ｒａｉｌｓａｒ数据录取的