昆虫雷达散射截面积特性分析

发布时间：2022-01-11 10:24

　　昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具。研究昆虫的雷达散射截面积（RCS）特性对于昆虫雷达目标识别有着重要意义。该文将分析昆虫的静态RCS特性和动态RCS特性。首先,基于实测的X波段全极化昆虫RCS数据,分析昆虫的静态RCS特性,包括水平和垂直极化RCS随体重变化规律以及昆虫极化方向图随体重的变化规律。其次,总结当前通过电磁仿真研究昆虫RCS特性所用到的介质和几何形状模型,并对比了水、脊髓、干皮肤和壳质与血淋巴混合物4种介质和等体型扁长椭球体、等质量扁长椭球体和三轴椭球体3种几何模型组成的12种介质模型,经过电磁仿真结果与实测数据相对比发现脊髓介质等质量扁长椭球体模型与实测昆虫RCS特性最接近。然后,基于Ku波段高分辨昆虫雷达外场实测昆虫回波数据,分析了昆虫动态RCS的起伏特性,将实测昆虫动态RCS起伏数据与4种经典的RCS起伏分布模型χ², Log-normal, Weibull和Gamma分布分别进行了拟合分析,从最小二乘拟合误差和拟合优度检验结果可以看出,相比于其他3种模型,Gamma分布可以较好地描述昆虫目标RCS起伏的统计特性。最后,综述了昆虫RCS特性在昆... 

【文章来源】：电子与信息学报. 2020,42(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：14 页

【部分图文】：

RCS与昆虫体重关系

球模型分为扁长球体模型和三轴椭球体模型两种。如图3所示，扁长球体模型的高度h与短轴相同(即)，三轴椭球体模型的长轴a、短轴b及高度h各不相同(即)。目标介电特性会对后向散射产生显著影响[30]。昆虫的身体组成是复杂的，不同的部位由不同的组织构成，为了避免通过创建内部边界来增加模型的复杂性，在模型中不能给昆虫身体的每个部位分配不同的介电特性[34]。因此，仿真中昆虫模型使用均一的介电常数，用以表示这些差异的均值。为了探究介质对昆虫目标RCS的影响，在两种椭球模型的图2实测昆虫RCS极化特性图3昆虫目标几何模型144电子与信息学报第42卷

三轴椭球体模型两种。如图3所示，扁长球体模型的高度h与短轴相同(即)，三轴椭球体模型的长轴a、短轴b及高度h各不相同(即)。目标介电特性会对后向散射产生显著影响[30]。昆虫的身体组成是复杂的，不同的部位由不同的组织构成，为了避免通过创建内部边界来增加模型的复杂性，在模型中不能给昆虫身体的每个部位分配不同的介电特性[34]。因此，仿真中昆虫模型使用均一的介电常数，用以表示这些差异的均值。为了探究介质对昆虫目标RCS的影响，在两种椭球模型的图2实测昆虫RCS极化特性图3昆虫目标几何模型144电子与信息学报第42卷

【参考文献】：
期刊论文
[1]中国热带和南亚热带地区草地贪夜蛾春夏两季迁飞轨迹的分析[J]. 吴秋琳,姜玉英,胡高,吴孔明.  植物保护. 2019(03)
[2]海面舰船RCS起伏分布模型研究[J]. 沈鹏.  指挥控制与仿真. 2019(04)
[3]An improved radar detection and tracking method for small UAV under clutter environment[J]. Cheng HU,Yixuan WANG,Rui WANG,Tianran ZHANG.  Science China（Information Sciences）. 2019(02)
[4]Insect flight speed estimation analysis based on a full-polarization radar[J]. Cheng HU,Wenqing LI,Rui WANG,Yuanhao LI,Weidong LI,Tianran ZHANG.  Science China（Information Sciences）. 2018(10)
[5]基于完备对数正态分布模型的隐形飞行器动态RCS统计特性研究[J]. 史伟强,徐乐,史小卫,汪宁.  电子与信息学报. 2013(09)
[6]目标RCS动态数据的分布特征研究[J]. 林刚,许家栋.  现代雷达. 2006(02)

博士论文
[1]非独立同分布起伏目标建模与检测算法研究[D]. 汪兵.电子科技大学 2017



本文编号：3582619