[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于成像的吸波材料涂敷目標(biāo)爬行波的分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611097373.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106599421B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高偉;賀新毅;謝志杰;王波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海無(wú)線(xiàn)電設(shè)備研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 上海信好專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 周乃鑫

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于成像的吸波材料涂敷目標(biāo)爬行波的分析方法，該方法包含：步驟1：構(gòu)建三維幾何模型，設(shè)置模型的材料屬性；步驟2：根據(jù)距離向分辨率設(shè)置雷達(dá)的掃描頻率范圍和頻率間隔，根據(jù)方位向分辨率確定掃描方位范圍和間隔，進(jìn)行成像并計(jì)算所需帶寬、角度范圍內(nèi)的遠(yuǎn)區(qū)或近區(qū)的散射場(chǎng)；步驟3：采用FBP算法對(duì)步驟2中所述的散射場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)高分辨率的成像，得到二維ISAR圖像；步驟4：根據(jù)所述的二維ISAR圖像，分析爬行波的具體位置，并且進(jìn)一步提取爬行波分量，當(dāng)爬行波分量最小時(shí)所選材料的屬性最優(yōu)。本發(fā)明的方法對(duì)爬行波分析普遍適用，成像分析簡(jiǎn)易，并提供抑制爬行波的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達(dá)目標(biāo)特性仿真技術(shù)，具體涉及一種基于成像的吸波材料涂敷目標(biāo)爬行波的分析方法。

背景技術(shù)

爬行波在曲面上形成的繞射貢獻(xiàn)在電磁散射特性中至關(guān)重要。爬行波尋跡是計(jì)算、分析爬行波的通用手段，傳統(tǒng)一致性幾何繞射理論方法(UTD)對(duì)復(fù)雜模型使用典型幾何體進(jìn)行模型外形逼近，其爬行波尋跡相對(duì)簡(jiǎn)單而且可以直接通過(guò)解析計(jì)算求出。但是，典型幾何體難以逼近工程應(yīng)用中的幾何物體，這就大大限制了該方法的應(yīng)用范圍。而任意形狀曲面表面的爬行波尋跡十分復(fù)雜，吸波材料涂敷進(jìn)一步加大了爬行波尋跡的實(shí)現(xiàn)難度。

深圳光啟高等理工研究院在專(zhuān)利“一種衰減天線(xiàn)爬行波的裝置”(公開(kāi)號(hào)：CN102810743A)中，通過(guò)在天線(xiàn)表面采用改變超材料薄膜層的折射率變化以衰減天線(xiàn)表面出現(xiàn)的爬行波，從而大大減小了爬行波對(duì)天線(xiàn)的影響，保證了天線(xiàn)的高效率；中國(guó)臺(tái)灣國(guó)防部軍備局中山科學(xué)研究院在專(zhuān)利“爬行波吸波材料”(公開(kāi)號(hào)：TW201239021A)中，通過(guò)在航空器的高度計(jì)收發(fā)天線(xiàn)表面貼敷高磁損耗吸波材料，利用其在特定頻率對(duì)爬行波吸波能力使兩天線(xiàn)之耦合信號(hào)衰減，使得天線(xiàn)耦合干擾作用大幅降低；陜西海泰電子有限責(zé)任公司在專(zhuān)利“超寬帶屏蔽電源濾波器”(公開(kāi)號(hào)：CN203072274U)中，高頻噪聲通過(guò)屏蔽室電源濾波器時(shí)，會(huì)在屏蔽室電源濾波器殼體內(nèi)表面耦合出爬行波，導(dǎo)致屏蔽室電源濾波器效果下降，針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提出了一種抑制爬行波的超寬帶屏蔽電源濾波器。

上述三個(gè)專(zhuān)利主要針對(duì)爬行波抑制提出可行的實(shí)現(xiàn)方案。依次采用超材料薄膜層、高磁損耗吸波材料和超寬帶濾波器對(duì)爬行波抑制。三者都是解決了“怎么辦”的問(wèn)題，跳過(guò)了“為什么”的問(wèn)題。

目前現(xiàn)有公開(kāi)文獻(xiàn)中，對(duì)爬行波特性的研究采用的都是尋跡計(jì)算方法。武漢大學(xué)陳曦博士論文《任意光滑凸曲面電磁波繞射建模方法研究》中，實(shí)現(xiàn)了光滑凸曲面爬行波軌跡的快速尋跡，沒(méi)有處理復(fù)雜幾何外形的能力。北京航空航天大學(xué)馬立東、劉忠鐵在電波科學(xué)學(xué)報(bào)《三維機(jī)翼前緣影區(qū)爬行波RCS研究》中，采用幾何繞射理論計(jì)算、分析了金屬三維機(jī)翼爬行波，無(wú)法解決吸波材料涂敷問(wèn)題。

目前為止，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有完整而較好地解決爬行波尋跡的問(wèn)題，吸波材料涂敷進(jìn)一步加大了爬行波尋跡的實(shí)現(xiàn)難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于成像的吸波材料涂敷目標(biāo)爬行波的分析方法，該方法能夠解決現(xiàn)有技術(shù)不能同時(shí)考慮到復(fù)雜幾何外形和吸波材料涂敷對(duì)爬行波的影響的問(wèn)題，能夠提供一種對(duì)爬行波分析普遍適用的、簡(jiǎn)易的成像分析方法，并能夠提供抑制爬行波的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于成像的吸波材料涂敷目標(biāo)爬行波的分析方法，該方法包含：

步驟1：構(gòu)建三維幾何模型，設(shè)置模型的材料屬性；

步驟2：根據(jù)距離向分辨率設(shè)置雷達(dá)的掃描頻率范圍和頻率間隔，根據(jù)方位向分辨率確定掃描方位范圍和間隔，進(jìn)行成像并計(jì)算所需帶寬、角度范圍內(nèi)的遠(yuǎn)區(qū)或近區(qū)的散射場(chǎng)；

步驟3：采用FBP算法對(duì)步驟2中所述的散射場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，F(xiàn)BP算法精確計(jì)算每一個(gè)像素到每一個(gè)天線(xiàn)位置之間的距離，沿著每一個(gè)散射點(diǎn)軌跡進(jìn)行時(shí)域的相干疊加，從而實(shí)現(xiàn)了高分辨率的成像，得到二維ISAR圖像；