时变海场景双基SAR回波实时模拟方法研究
发布时间：2021-10-09 05:47
基于时变海场景双站散射机理,结合双基合成孔径雷达（SAR,Synthetic Aperture Radar）成像几何模型,提出了一种时变海场景双基SAR射频回波信号实时模拟方法。针对时变海场景的复杂耦合散射,采用多径近似理论建立了双基SAR海面目标回波信号模型,提取了时变海面双基SAR系统响应函数,结合高性能计算技术、同步动态随机存取（SDRAM）技术以及全系统交换设计,实现了时变海场景双基SAR射频回波信号实时模拟,最后仿真测试结果验证了该方法的有效性。
【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
Bi-SAR对海面目标的成像几何关系Fig.1Bi-SARimaginggeometryofseasurfacetarget
第32卷第11期系统仿真学报Vol.32No.112020年11月JournalofSystemSimulationNov.,2020http:∥www.china-simulation.com2178图2海面舰船目标雷达散射回波的主要影响因素示意图Fig.2Maininfluencefactorsofradarechofromseasurfaceshiptarget图3海面目标辐射特性计算框图Fig.3Flowchartforcalculatingradiationcharacteristicsofseasurfaceshiptarget完整的流程大致包括3部分：(1)参数定义：对雷达回波模拟参数进行定义，包括SAR平台和雷达系统参数、观测几何参数、舰船参数、海况参数等；(2)时变海面电磁散射特性计算：包括时变二维粗糙海面的生成、粗糙海面的电磁波计算等；(3)运动舰船目标的电磁散射计算：包括舰船水动力学模型、目标电磁计算模型、二维时变海面复反射系数模型、多路径散射信号模型等。海面舰船目标电磁散射特性计算具体步骤如下[7]：step1：初始化基本参数，包括SAR系统以及几何参数(雷达波长、极化方式、发射信号波形、波束指向、载机平台的飞行参数、舰船本体坐标系在参考坐标系中的位置参数等)、舰船类别及航向信息(舰船类型、初始姿态、航向、航速等)、海况情况参数(海情、风向、成像海面尺度等)；step2：根据海况参数生成PM(或其他)海谱；step3：由海况参数以及海谱生成时变二维粗糙海面；
第32卷第11期系统仿真学报Vol.32No.112020年11月JournalofSystemSimulationNov.,2020http:∥www.china-simulation.com2178图2海面舰船目标雷达散射回波的主要影响因素示意图Fig.2Maininfluencefactorsofradarechofromseasurfaceshiptarget图3海面目标辐射特性计算框图Fig.3Flowchartforcalculatingradiationcharacteristicsofseasurfaceshiptarget完整的流程大致包括3部分：(1)参数定义：对雷达回波模拟参数进行定义，包括SAR平台和雷达系统参数、观测几何参数、舰船参数、海况参数等；(2)时变海面电磁散射特性计算：包括时变二维粗糙海面的生成、粗糙海面的电磁波计算等；(3)运动舰船目标的电磁散射计算：包括舰船水动力学模型、目标电磁计算模型、二维时变海面复反射系数模型、多路径散射信号模型等。海面舰船目标电磁散射特性计算具体步骤如下[7]：step1：初始化基本参数，包括SAR系统以及几何参数(雷达波长、极化方式、发射信号波形、波束指向、载机平台的飞行参数、舰船本体坐标系在参考坐标系中的位置参数等)、舰船类别及航向信息(舰船类型、初始姿态、航向、航速等)、海况情况参数(海情、风向、成像海面尺度等)；step2：根据海况参数生成PM(或其他)海谱；step3：由海况参数以及海谱生成时变二维粗糙海面；
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维海面上三维电大尺寸舰船目标电磁散射仿真[J]. 葛志闪,鲜宁,王津申,李阳. 北京航空航天大学学报. 2018(11)
[2]海面舰船目标SAR回波信号仿真[J]. 刁桂杰,许小剑,倪虹,路军杰. 系统仿真学报. 2015(09)
[3]先进双基SAR技术研究（英文）[J]. 邓云凯,王宇. 雷达学报. 2014(01)
[4]基于HPP/PO的舰船与海面耦合散射快速算法[J]. 陈勇,董纯柱,王超,殷红成. 系统工程与电子技术. 2008(04)
[5]数值模拟低掠角入射海面与船目标的双站散射[J]. 李中新,金亚秋. 电波科学学报. 2001(02)
本文编号：3425757
【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(11)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
Bi-SAR对海面目标的成像几何关系Fig.1Bi-SARimaginggeometryofseasurfacetarget
第32卷第11期系统仿真学报Vol.32No.112020年11月JournalofSystemSimulationNov.,2020http:∥www.china-simulation.com2178图2海面舰船目标雷达散射回波的主要影响因素示意图Fig.2Maininfluencefactorsofradarechofromseasurfaceshiptarget图3海面目标辐射特性计算框图Fig.3Flowchartforcalculatingradiationcharacteristicsofseasurfaceshiptarget完整的流程大致包括3部分：(1)参数定义：对雷达回波模拟参数进行定义，包括SAR平台和雷达系统参数、观测几何参数、舰船参数、海况参数等；(2)时变海面电磁散射特性计算：包括时变二维粗糙海面的生成、粗糙海面的电磁波计算等；(3)运动舰船目标的电磁散射计算：包括舰船水动力学模型、目标电磁计算模型、二维时变海面复反射系数模型、多路径散射信号模型等。海面舰船目标电磁散射特性计算具体步骤如下[7]：step1：初始化基本参数，包括SAR系统以及几何参数(雷达波长、极化方式、发射信号波形、波束指向、载机平台的飞行参数、舰船本体坐标系在参考坐标系中的位置参数等)、舰船类别及航向信息(舰船类型、初始姿态、航向、航速等)、海况情况参数(海情、风向、成像海面尺度等)；step2：根据海况参数生成PM(或其他)海谱；step3：由海况参数以及海谱生成时变二维粗糙海面；
第32卷第11期系统仿真学报Vol.32No.112020年11月JournalofSystemSimulationNov.,2020http:∥www.china-simulation.com2178图2海面舰船目标雷达散射回波的主要影响因素示意图Fig.2Maininfluencefactorsofradarechofromseasurfaceshiptarget图3海面目标辐射特性计算框图Fig.3Flowchartforcalculatingradiationcharacteristicsofseasurfaceshiptarget完整的流程大致包括3部分：(1)参数定义：对雷达回波模拟参数进行定义，包括SAR平台和雷达系统参数、观测几何参数、舰船参数、海况参数等；(2)时变海面电磁散射特性计算：包括时变二维粗糙海面的生成、粗糙海面的电磁波计算等；(3)运动舰船目标的电磁散射计算：包括舰船水动力学模型、目标电磁计算模型、二维时变海面复反射系数模型、多路径散射信号模型等。海面舰船目标电磁散射特性计算具体步骤如下[7]：step1：初始化基本参数，包括SAR系统以及几何参数(雷达波长、极化方式、发射信号波形、波束指向、载机平台的飞行参数、舰船本体坐标系在参考坐标系中的位置参数等)、舰船类别及航向信息(舰船类型、初始姿态、航向、航速等)、海况情况参数(海情、风向、成像海面尺度等)；step2：根据海况参数生成PM(或其他)海谱；step3：由海况参数以及海谱生成时变二维粗糙海面；
【参考文献】：
期刊论文
[1]二维海面上三维电大尺寸舰船目标电磁散射仿真[J]. 葛志闪,鲜宁,王津申,李阳. 北京航空航天大学学报. 2018(11)
[2]海面舰船目标SAR回波信号仿真[J]. 刁桂杰,许小剑,倪虹,路军杰. 系统仿真学报. 2015(09)
[3]先进双基SAR技术研究（英文）[J]. 邓云凯,王宇. 雷达学报. 2014(01)
[4]基于HPP/PO的舰船与海面耦合散射快速算法[J]. 陈勇,董纯柱,王超,殷红成. 系统工程与电子技术. 2008(04)
[5]数值模拟低掠角入射海面与船目标的双站散射[J]. 李中新,金亚秋. 电波科学学报. 2001(02)
本文编号：3425757
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3425757.html
