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【摘要】二十一世纪是海洋时代，海洋在国家的发展中有着重要的作用，对推动对外经济文化交流等起着至关重要的作用。改革开放后，随着我国经济社会的不断发展，海洋在我国经济社会发展中占有重要的地位，成为我国新世纪发展的重要战略。船舶在远洋航行需要依赖可靠稳定的导航设备，导航雷达在相关船舶的具体定位、引导相关船舶出港进港过程中有这重要的作用，基于FPGA和嵌入式系统的导航雷达具有功能庞大、体积较小、性能可靠和操作简便的诸多优势，并能够对相关图像进行有效的控制，推动我国船舶工业的导航雷达系统的发展。
【关键词】导航雷达;数字船;设计与实现
随着全球经济一体化的趋势不断加快，在改革开放的推动下，我国的船舶工业发展迅速，在2015年，我国的船舶工业2400万吨排水量的大关，在世界整个船舶工业中占有较大比例，居世界第一位。船舶工业的发展对相关配套工业产生了巨大的影响，特别是对船舶专用的数字导航设备，对其需求量十分巨大。但是在当前我国的相关配套工业还存在诸多不足，还有多个薄弱方面，当前。我国独立自主研制的导航设备只有计程仪、测深仪等简单产品，占整个导航配套产业的比例不足百分之三十，国产设备不可避免地存在缺乏核心技术、工艺较为落后、缺乏品牌以及适用范围限制在国内的船舶中。
一、船载雷达显控技术发展趋势
2013年雷达与通信一体化波形进行了具体的实现。基于这一准则，还对一体化过程中的整体硬件、调制设计进行了研究，并提出了实现一体化系统的两种方法，最后的实验结果也证明了这种想法的可行性。在科学技术迅速发展的今天，雷达设备更新速度不断加快，显控技术较过去相比取得了巨大的成就，在当前多功能雷达系统的相关控制技术以及大屏幕显示技术等方面发展速度较快。在相关扫描图像的表现上，相关画面的尺寸如果越大，相关工作人员对信息的了解就会越精确，伴随着显示技术的不断发展，LCD液晶屏技术不断成熟，在船舶中应用也日趋稳定，将其作为显示设备应用到船舶中成为大势所趋，一方面相关设备的体积较小，另一方面其清晰度较高，相较于传统的显示方式既有无可比拟的优越性。
由于当前船载导航雷达的相关功能随着相关需要的不断增加而增加[1]，面对多功能船载雷达的相关控制更加复杂，要求数据具有安全性，完整性和一致性，能够储存船舶航行的相关信息以及工程文档资料，对其功能要求便于使用、操作界面友好和功能完备[2]。如何建立有效科学的雷达通信机制和相关的功能控制调度是较为关键的，多功能船载雷达系统的控制技术能够有效保证船用雷达在复杂工作环境下控制机制的正确性和可靠性。船用雷达显控技术的发展，决定船舶电子导航产品的嵌入式控制系统的日益更新，只有建立在良好的人机交互的系统下，才能发挥船用雷达显控系统的实用性。
二、雷达显示与控制系统总体设计
在研究过程中，整个船舶导航雷达的相关系统设计主要包括船载雷达系统的下单元和上单元。在整个导航系统中[3]，相关的上单元部分主要由雷达发射机和雷达天线组成，整个设备的功能要求是发送具有周期性的脉冲信号，接受相关的回波信号，将相关数据传输至下单元。下单元主要包括FPGA 数据处理模块和ARM 处理模块，和与其相对应的显示设备，在下单元中还包括网络模块、GPS导航模块和电子海图等。
在整个雷达系统中，其高速AD主要负责采样上单元的扫描信号，将相关的扫描信号转化为具体的数字信号，再通过FPGA数据进行相关的数据处理，与此同时，上单元进行具体的数字信号处理，同时将由上单元具体发出的ARP、 TI、ACP等相关信号与FPGA 的具体逻辑控制部分相连接[4]。下单元负责对整个雷达探测数据的处理，以及相关的硬件操作，显控模块的主要功能是相关显示控制、相关控制命令的交互，建立各个模块之间的通信，使用FPGA和系统总线完成相关的通信工作。
三、船用雷达显示与控制硬件设计
船舶专用雷达的整个显控系统的整个硬件模块主要包括ARM操作系统和FPGA数据信号处理模块，第一部分是FPGA数据信号处理模块，这一部分主要包括相关数据的处理和显示。第二部分是ARM操作系统，主要包括上层雷达用户的系统功能操作，控制相关雷达的调度和显示。雷达信号与通信信号的调制方式有很多种，其目的是为了更准确的对目标进行定位，并提高抗干扰能力。
雷达信号与通信信号的基本特点对一体化测向技术的研究和实现可以提供很好的参考，根据一体化的关键技术对测向技术系统进行总体的流程设计，然后对雷达与通信信号一体化测向技术的主要模块和各个模块的功能进行分析与介绍，实现运行数据与运行时序的交互影响。
四、结束语
随着我国经济社会的不断发展，对船舶对导航系统的需求越来越高，笔者通过对高速数据信号的FPGA处理系统和嵌入式ARM 处理系统进行有机结合，与数字化雷达进行比较发现，能够支持LCD液晶大屏幕显示，相关的数据采集能力的测试还需不断完善，便于对整个系统功能的全面升级，并且由于FPGA系统的高速数据处理性能，较好地降低了嵌入式 ARM 系统的 CPU 使用负载，从而提高了嵌入式 ARM 操作系统的控制能力，基于FPGA和嵌入式系统的导航雷达具有功能庞大、体积较小、性能可靠和操作简便的诸多优势，并能够对相关图像进行有效的控制，推动我国船舶工业的导航雷达系统的发展。
参考文献
[1]卢志忠，杨江洪，黄玉，卫延波，杨子翰.航海雷达图像阴影提取波高算法的改进研究[J].仪器仪表学报，2017，38（01）：212-218.
[2]张新宇，陈华，姚舜，陈向.航海雷达仿真数据生成算法及实现[J].中国航海，2016，39（04）：6-10.
[3]汪永军，闫冯军，莫红飞，张宏财.一种船用导航雷达回波高分辨显示装置的设计[J].舰船电子对抗，2015，38（06）：21-24.
[4]张宏财，汪永軍，沈君.基于ARM和FPGA的一体化船用导航雷达终端设计[J].科技视界，2015（04）：115-116.
【关键词】导航雷达;数字船;设计与实现
随着全球经济一体化的趋势不断加快，在改革开放的推动下，我国的船舶工业发展迅速，在2015年，我国的船舶工业2400万吨排水量的大关，在世界整个船舶工业中占有较大比例，居世界第一位。船舶工业的发展对相关配套工业产生了巨大的影响，特别是对船舶专用的数字导航设备，对其需求量十分巨大。但是在当前我国的相关配套工业还存在诸多不足，还有多个薄弱方面，当前。我国独立自主研制的导航设备只有计程仪、测深仪等简单产品，占整个导航配套产业的比例不足百分之三十，国产设备不可避免地存在缺乏核心技术、工艺较为落后、缺乏品牌以及适用范围限制在国内的船舶中。
一、船载雷达显控技术发展趋势
2013年雷达与通信一体化波形进行了具体的实现。基于这一准则，还对一体化过程中的整体硬件、调制设计进行了研究，并提出了实现一体化系统的两种方法，最后的实验结果也证明了这种想法的可行性。在科学技术迅速发展的今天，雷达设备更新速度不断加快，显控技术较过去相比取得了巨大的成就，在当前多功能雷达系统的相关控制技术以及大屏幕显示技术等方面发展速度较快。在相关扫描图像的表现上，相关画面的尺寸如果越大，相关工作人员对信息的了解就会越精确，伴随着显示技术的不断发展，LCD液晶屏技术不断成熟，在船舶中应用也日趋稳定，将其作为显示设备应用到船舶中成为大势所趋，一方面相关设备的体积较小，另一方面其清晰度较高，相较于传统的显示方式既有无可比拟的优越性。
由于当前船载导航雷达的相关功能随着相关需要的不断增加而增加[1]，面对多功能船载雷达的相关控制更加复杂，要求数据具有安全性，完整性和一致性，能够储存船舶航行的相关信息以及工程文档资料，对其功能要求便于使用、操作界面友好和功能完备[2]。如何建立有效科学的雷达通信机制和相关的功能控制调度是较为关键的，多功能船载雷达系统的控制技术能够有效保证船用雷达在复杂工作环境下控制机制的正确性和可靠性。船用雷达显控技术的发展，决定船舶电子导航产品的嵌入式控制系统的日益更新，只有建立在良好的人机交互的系统下，才能发挥船用雷达显控系统的实用性。
二、雷达显示与控制系统总体设计
在研究过程中，整个船舶导航雷达的相关系统设计主要包括船载雷达系统的下单元和上单元。在整个导航系统中[3]，相关的上单元部分主要由雷达发射机和雷达天线组成，整个设备的功能要求是发送具有周期性的脉冲信号，接受相关的回波信号，将相关数据传输至下单元。下单元主要包括FPGA 数据处理模块和ARM 处理模块，和与其相对应的显示设备，在下单元中还包括网络模块、GPS导航模块和电子海图等。
在整个雷达系统中，其高速AD主要负责采样上单元的扫描信号，将相关的扫描信号转化为具体的数字信号，再通过FPGA数据进行相关的数据处理，与此同时，上单元进行具体的数字信号处理，同时将由上单元具体发出的ARP、 TI、ACP等相关信号与FPGA 的具体逻辑控制部分相连接[4]。下单元负责对整个雷达探测数据的处理，以及相关的硬件操作，显控模块的主要功能是相关显示控制、相关控制命令的交互，建立各个模块之间的通信，使用FPGA和系统总线完成相关的通信工作。
三、船用雷达显示与控制硬件设计
船舶专用雷达的整个显控系统的整个硬件模块主要包括ARM操作系统和FPGA数据信号处理模块，第一部分是FPGA数据信号处理模块，这一部分主要包括相关数据的处理和显示。第二部分是ARM操作系统，主要包括上层雷达用户的系统功能操作，控制相关雷达的调度和显示。雷达信号与通信信号的调制方式有很多种，其目的是为了更准确的对目标进行定位，并提高抗干扰能力。
雷达信号与通信信号的基本特点对一体化测向技术的研究和实现可以提供很好的参考，根据一体化的关键技术对测向技术系统进行总体的流程设计，然后对雷达与通信信号一体化测向技术的主要模块和各个模块的功能进行分析与介绍，实现运行数据与运行时序的交互影响。
四、结束语
随着我国经济社会的不断发展，对船舶对导航系统的需求越来越高，笔者通过对高速数据信号的FPGA处理系统和嵌入式ARM 处理系统进行有机结合，与数字化雷达进行比较发现，能够支持LCD液晶大屏幕显示，相关的数据采集能力的测试还需不断完善，便于对整个系统功能的全面升级，并且由于FPGA系统的高速数据处理性能，较好地降低了嵌入式 ARM 系统的 CPU 使用负载，从而提高了嵌入式 ARM 操作系统的控制能力，基于FPGA和嵌入式系统的导航雷达具有功能庞大、体积较小、性能可靠和操作简便的诸多优势，并能够对相关图像进行有效的控制，推动我国船舶工业的导航雷达系统的发展。
参考文献
[1]卢志忠，杨江洪，黄玉，卫延波，杨子翰.航海雷达图像阴影提取波高算法的改进研究[J].仪器仪表学报，2017，38（01）：212-218.
[2]张新宇，陈华，姚舜，陈向.航海雷达仿真数据生成算法及实现[J].中国航海，2016，39（04）：6-10.
[3]汪永军，闫冯军，莫红飞，张宏财.一种船用导航雷达回波高分辨显示装置的设计[J].舰船电子对抗，2015，38（06）：21-24.
[4]张宏财，汪永軍，沈君.基于ARM和FPGA的一体化船用导航雷达终端设计[J].科技视界，2015（04）：115-116.