[發明專利]基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法

有效

• 申請號: 201310065499.X
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103176082A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 方重華;易學勤;張崎
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明涉及電磁領域，尤其涉及一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法。

背景技術

微波段的艦船、飛機等均屬于典型的電特大尺寸目標，如何有效地預估其電磁散射特性對于其目標特性的掌握非常重要。

對于此類問題，傳統的預估方法主要有基于多層快速多極子方法（MLFMM）的低頻方法和基于彈跳射線追蹤方法（SBR）的高頻方法。低頻方法通常預測精度較高（誤差通常在1-2dB），但是計算速度較慢，且處理電大尺寸目標的能力有限，尤其是無法計算電特大尺寸目標。而且，頻率越高，則目標電尺寸越大，則越難以利用低頻方法處理。高頻方法則預測精度相對較差（誤差通常不止3dB，甚至可達5-8dB以上），但是能處理電特大尺寸目標，速度較快，且電尺寸越大（或目標不變，頻率越高），結果的精度趨于提高。顯然，這兩種方法均無法完全工程上對精度和速度的要求。

因此，迫切需要建立一種兼顧精度和速度的預估方法，能快速而較為準確地預估電特大尺寸目標的電磁散射特性。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法，能兼顧精度和速度，快速而準確地預估電特大尺寸目標的電磁散射特性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法，包括以下步驟：

（1）基于高頻方法預估給定目標的較低頻段的電磁散射特性；

（2）基于低頻方法預估給定目標的相同較低頻段的電磁散射特性；

（3）比較步驟（1）和步驟（2）的預估結果，確定兩預估結果的峰值差和均值差是否在預設范圍內；

（4）若兩預估結果的峰值差和均值差不在預設范圍內，則根據基于低頻方法預估的結果對高頻方法所建立模型進行校模，直到兩預估結果的峰值差和均值差在預設范圍內；

（5）若兩預估結果的峰值差和均值差在預設范圍內，則利用高頻方法對所需高頻段的電磁散射特性進行預估，得到目標散射特性結果。

按上述方案，步驟（1）中所述的高頻方法為彈跳射線法SBR。

按上述方案，步驟（2）中所述的低頻方法為多層快速多極子方法MLFMM。

按上述方案，步驟（1）中所述的較低頻段為短波或超短波頻段，所述的電磁散射特性為短波或超短波頻段雷達散射截面RCS，radar?cross?section。

按上述方案，步驟（3）中所述的峰值差的預設范圍為1dB，均值差的預設范圍為1dB。

按上述方案，步驟（4）中所述的對高頻方法所建立模型進行校模使用以下方法：

通過增加多次反射次數進行校模；

通過改變繞射的計入方法進行校模；

通過加密模型的網格進行校模；

或以上方法的任兩種或三種的結合。

按上述方案，步驟（5）中所述的高頻段為X或Ku波段。

本發明產生的有益效果是：

1.?本發明基于高頻方法的固有特點——頻率越高，結果精度趨于提高，從而確保了這一模型在更高頻段的有效性，使得高頻段預估結果的精度也得到了確保。

2.?本發明利用低頻方法的高精度結果對高頻方法的模型進行校驗，從而確保了高頻方法模型的準確性。

3.由于高頻方法的預估速度較快，因此，經過校模后的預估速度也會較快，從而實現了對電特大尺寸目標又快又好地進行電磁散射特性的預估。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明實施例中基于高低頻方法預估的結果比較圖；

圖2是本發明實施例中艦船在X波段的單站RCS。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法，包括以下步驟：

（1）基于SBR預估某簡化艦船在短波波段的單站RCS：水平入射，垂直極化，30MHz；

某簡化艦船如圖1所示。

（2）基于MLFMM預估某簡化艦船在短波波段的單站RCS：水平入射，垂直極化，30MHz；

（3）比較二者結果在峰值和均值方面的差異；

（4）確認模型后，再利用SBR預估該船在X波段的單站RCS：水平入射，垂直極化，10GHz；