海面目标动态回波仿真与特性分析

发布时间：2020-11-16 09:00

　　 角反射器干扰严重影响了雷达导引头对海面目标的检测和识别性能,为提高海战场电磁干扰环境下雷达导引头对目标的识别能力,就必须对角反射器干扰和舰船目标的回波进行特性分析。由于实测数据获取难度大,成本高,高效准确的模拟角反射器干扰和目标回波信号是有效进行上述工作的前提条件。因此,论文针对几种典型的角反射器干扰和舰船目标进行了回波仿真和特性分析,具体工作如下:首先,对角反射器和目标进行了回波建模仿真。通过比较几种典性的RCS高频计算方法,论文利用PO算法仿真得到三面角反射器、多单元组合角反射器、阵列角反射器以及舰船目标的全极化RCS,再根据海面目标多路径散射模型计算耦合RCS,将两者相加得到静态复合散射总RCS;针对海面动态目标,结合雷达和目标的相对运动以及目标在海面的6自由度微动模型,设计了动态回波仿真的方案,该方案根据回波产生机理,调用不同慢时间下对应的目标静态复合散射总场,加入海杂波,仿真得到海面动态目标回波。这种方法不仅提高了回波仿真的计算效率,还加入了微动信息,更加准确地反映了动目标在海面的运动特性。其次,在时域,频域和时频域分别对角反射器和舰船目标回波进行了特性分析。时域主要分析了角反射器和舰船目标回波的一维距离像分布特性,获取了一维距离像的特征量:径向尺寸、散射对称性和散射点数目;在频域分析了功率谱特性并获取了功率谱的变化区间作为特征量;在时频域分析了微多普勒频率时频分布特性,获取了瞬时微多普勒频率的全变差;然后采用理论结合回波仿真验证得到了这些特征量随参数的变化规律;最后利用Fisher准则函数对角反射器与舰船目标的上述特征量进行了可分性分析。最后,在极化域对角反射器和舰船目标回波进行了特性分析。分别采用Krogager分解,Cameron分解和Cloude分解算法对角反射器和舰船目标的极化散射矩阵进行了极化分解,发现角反射器干扰和舰船目标的极化散射矩阵在散射体结构比重上存在差异,基于这种差异获取了相应特征量,讨论了这些特征量随各种参数的变化规律,并对这些特征量进行了可分性分析。研究表明了所提取的特征量可以有效地区分角反射器和舰船目标。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN957.51;U674.7
【部分图文】：

(a)ITTCR 实物图 (b)ITTCR 模型图 1.1 ITTCR 二十面角反射器英国皇家水师的 Outfit DLF 的“复制品”，是由两个充气后漂浮在海面的八个单反组合[3]，后来英国研究出了 DLF-2 和 DLF-3 角反射器，如下图所示，这种角器是尼龙材料，外面镀了一层银，对 X 波段可形成相当于巡洋舰大小的 RCS，反也可由多个角反连接组成角反阵列，在海面可以产生类似峰值的大型舰艇回“复制品”发射装备由一个射击装备和两个像灭火器一样的器皿组成，其中分别了一个可以充气的八个单元角反气囊，将两个容器放在发射台上，启动装置，角器因为自身重力掉下，然后发射装置会立即给角反射器充好气，装置发射完成后为 2.5m，总长度 4~5m 左右，该角反如下图：

(a)ITTCR 实物图 (b)ITTCR 模型图 1.1 ITTCR 二十面角反射器英国皇家水师的 Outfit DLF 的“复制品”，是由两个充气后漂浮在海面的八个反组合[3]，后来英国研究出了 DLF-2 和 DLF-3 角反射器，如下图所示，这种器是尼龙材料，外面镀了一层银，对 X 波段可形成相当于巡洋舰大小的 RCS反也可由多个角反连接组成角反阵列，在海面可以产生类似峰值的大型舰艇复制品”发射装备由一个射击装备和两个像灭火器一样的器皿组成，其中分了一个可以充气的八个单元角反气囊，将两个容器放在发射台上，启动装置，器因为自身重力掉下，然后发射装置会立即给角反射器充好气，装置发射完成为 2.5m，总长度 4~5m 左右，该角反如下图：

第二章 目标与角反干扰的 RCS 建模与回波仿真反射器的计算方法设置为物理光学法（PO），舰船目标的计算光学法（LEPO），具体计算如 2.2 节中所述。模型进行修复，精度检查，网格划分，和运行仿真分析。本文 lamda/8 进行剖分，共 30 万网格，舰船剖分尺寸选择 lamda/3 进。图如图所示：
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本文编号：2885903