[發明專利]一種基于頻率捷變改變雷達目標特性的方法

有效

• 申請號: 201210510610.7
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103064073A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 顧俊;王曉冰;梁子長
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術領域

本發明涉及目標電磁散射特性研究領域，尤其涉及基于頻率捷變改變雷達目標RCS等特性的方法。

背景技術

在目標電磁散射特性建模與仿真研究中，當探測器與目標接近過程中，此時目標RCS（雷達散射截面積）起伏、角閃爍等將嚴重影響到雷達對目標方位、距離等的探測。如果采用傳統的計算單一頻率目標RCS的話，無法滿足微波雷達總體設計需求。

對現有技術（背景技術）進行了國內外數據庫的檢索，在檢索到的國內外公開及有限范圍發表的文獻中，未見與本項目技術特征完全相同的文獻報道。檢索到的二篇文獻資料。1）趙宜楠，姚劍，李風從.?慢起伏不可分辨目標的單脈沖角估計[J]．系統工程與電子技術，2010，32(10)：P2021-2024。論文介紹了目標RCS起伏特性對單脈沖雷達測向的影響，提出一種基于目標單脈沖角估計統計特征的兩個慢起伏不可分辨目標的角度分辨方法，但未見頻率捷變改變目標RCS等特性方面研究。2）王曉燕，劉崢，張守宏.?基于頻率捷變的單脈沖雷達角閃爍抑制方法[J]．戰術導彈技術，2005，2(4)：P18-21。論文介紹了利用頻率捷變技術獲取目標回波信號多個獨立樣本來抑制角閃爍的方法，但未見頻率捷變改變目標RCS等特性方面研究。

綜上所述，現有技術未公開基于頻率捷變改變雷達目標RCS等特性的方法。

發明內容

本發明為了提高雷達目標RCS及抑制角閃爍，采用頻率捷變技術，可以有效改變目標RCS特性，使慢起伏目標回波去除掃描間的相關性，實現并支撐了微波雷達總體設計優化。

為解決上述技術問題，本發明是提出以下技術方案實現的：

具體的實施步驟如下：

步驟一：建立目標的電磁散射特性模型

先建立目標幾何模型，同時引入天線照射模型并考慮目標部件間二次散射貢獻，建立目標電磁散射特性模型；

步驟二：計算在捷頻變下目標的RCS等特性數據：

在建立的目標電磁散射特性模型基礎上，計算在不同頻率、不同極化下目標的RCS、角閃爍及成像等特性數據；

步驟三：目標電磁散射特性測量：

為了獲得仿真結果的對比驗證數據，開展微波暗室中目標的電磁散射特性測量；

步驟四：模型的驗證、校模及結果輸出：

對建立在捷頻變下的目標電磁散射模型進行驗模，通過計算的目標RCS、角閃爍及成像與測量結果比對及誤差分析，如果仿真計算的精度不滿意，則重新修正模型的目標幾何數據及電磁計算方法后，再進行仿真計算，直到達到滿意的精度要求為止。

其中，在若干個頻率點選取對目標RCS仿真計算的結果后，把每一個頻率點對應的每一個方位角RCS最大值連起來，畫在一張圖上；則，比較該圖上的RCS最小值大于仿真計算中的RCS最小值時的差值，若差值不符合設定的要求，則重新修正模型再進行仿真計算。

其中，對目標進行角閃爍計算與測試驗證時，將仿真獲得的角偏差曲線與測試曲線進行比對，若這兩個曲線趨勢的吻合程度不符合設定的要求，則重新修正模型再進行仿真計算。

其中，對目標進行成像計算與測試驗證時，將由仿真和測試分別獲得的二維像進行比對，若兩者不一致或者與目標的實際尺寸不吻合，則重新修正模型再進行仿真計算。

本發明帶來以下有益效果：

本發明提出采用頻率捷變技術應用于目標電磁散射特性研究領域，通過建立的目標電磁散射特性模型，實現了在捷變頻下目標的RCS等寬帶去相關特性，解決了微波雷達總體設計對目標特性的需要。

附圖說明

圖1是本發明所述頻率捷變改變雷達目標RCS等特性的方法框圖；

圖2a和圖2b分別是本發明中N個工作頻點所對應的目標RCS整體及局部處理曲線圖；圖2c是每個工作頻點下RCS取最大值時的示意圖；

圖3是本發明中Ku波段水平方位面角偏差測試與仿真對比圖；

圖4a和圖4b是本發明中某目標在測試和仿真下分別獲得的二維像結果圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的描述。下文中RCS為“雷達反射截面積”的英文縮寫，是目標向雷達接收天線方向散射電磁波能力的量度。

如圖1所示，本發明提出的一種基于頻率捷變改變雷達目標RCS等特性的方法，通過天線照射模型、目標幾何建模、目標電磁散射模型、部件間二次散射計算、捷變頻下目標RCS仿真、捷變頻下目標角閃爍、成像仿真、暗室驗證測試以及驗模及校模這八個部分來實現。

實施步驟如下：