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海面舰船SAR图像建模与仿真

发布时间:2018-06-02 00:38

  本文选题:合成孔径雷达 + 舰船建模 ; 参考:《电子科技大学》2017年硕士论文


【摘要】:在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像仿真的研究中,电磁仿真由于其相对于外场现实实验以及微波暗室实验研究成本低、操作方便、安全性高等方面的巨大优势,因而成为许多科研人员的研究热点。随着各个世界大国纷纷制定自己的海洋战略,研究以SAR对海观测为背景的海面舰船建模与电磁仿真具有很大的现实意义。针对以SAR对海观测为应用背景的电磁仿真方面的问题,本文的研究内容为:1、通过对舰船几何结构的分析,采用实体建模方法,建立了舰船目标的三维模型。2、分析了几种电磁计算方法的特点,采用速度快、精度高以及对计算机内存要求相对合理的大面元物理光学(large element PO,LE-PO)方法,通过电磁仿真软件进行仿真计算。3、针对海洋表面结构及海面运动特性,研究了线性时变海面的后向散射信号的多普勒谱特性,分析了海洋参数对多普勒展宽与频移的影响。4、根据船舶六自由度运动特性,分析了海谱模型及方向分布函数对舰船运动特性的影响。通过将海面和舰船进行融合,建立了海面舰船目标运动特性模型。利用电磁仿真软件,研究了时变海面运动舰船目标对电磁散射的调制机理,给出了回波数据的SAR图像。结果显示,电磁仿真技术得到了清晰的仿真图像。对于电磁仿真在成本及精度方面的优点,可大大方便雷达成像的仿真研究。
[Abstract]:In the research of synthetic Aperture radar (SAR) imaging simulation, electromagnetic simulation has the advantages of low cost, convenient operation and high security compared with external field experiments and microwave darkroom experiments. As a result, it has become a hot research topic for many researchers. With the development of marine strategy in various world powers, it is of great practical significance to study the modeling and electromagnetic simulation of sea surface ships with the background of SAR observation. Aiming at the problem of electromagnetic simulation based on SAR ocean observation, the research content of this paper is: 1. Through the analysis of ship geometry structure, the solid modeling method is adopted. The 3D model of ship target. 2. The characteristics of several electromagnetic calculation methods are analyzed. The large element PO-LE-POs method, which has high speed, high precision and reasonable memory requirement, is adopted. Based on the electromagnetic simulation software, the Doppler spectrum characteristics of the backscattering signal of the linear time-varying sea surface are studied according to the structure of the ocean surface and the characteristics of the sea surface motion. The influence of ocean parameters on Doppler broadening and frequency shift is analyzed. According to the motion characteristics of ship with six degrees of freedom, the influence of sea spectrum model and directional distribution function on ship motion is analyzed. Based on the fusion of sea surface and ship, the moving characteristic model of sea surface ship is established. By using electromagnetic simulation software, the modulation mechanism of electromagnetic scattering by moving ship targets on time-varying sea surface is studied, and the SAR image of echo data is given. The results show that clear simulation images are obtained by electromagnetic simulation technology. The advantages of electromagnetic simulation in cost and precision can greatly facilitate the research of radar imaging simulation.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN957.52

【参考文献】

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本文编号:1966478

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