[發明專利]一種基于三維圖像的雷達截面積確定方法及裝置

在審

• 申請號: 202111134714.8
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113848536A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 譚維賢;范偉;黃平平;韓闊業;乞耀龍;徐偉
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 喻嶸

本公開提供了一種基于三維圖像的雷達截面積確定方法及裝置，確定方法包括劃分基于目標對象采集的回波數據，以得到多組子回波數據；基于每組所述子回波數據生成每組所述子回波數據對應的目標三維圖像；針對每個所述目標三維圖像進行反演計算，得到所述目標對象對應的相對雷達截面積；對所述相對雷達截面積進行修正得到絕對雷達截面積。本公開能夠有效地解決角度去相干和頻域去相干效應，以及能夠在一定程度上確保相對雷達截面積的準確性，對相對雷達截面積修正，使得目標對象的絕對雷達截面積的準確性較高，也即基于目標三維圖像計算得到目標對象的絕對雷達截面積準確度較高。

技術領域

本公開涉及雷達數據計算技術領域，特別涉及一種基于三維圖像的雷達截面積確定方法及裝置。

背景技術

目標的雷達截面積是衡量雷達可見度的重要因素，對雷達系統的驗證、探測分辨率以及追蹤識別起著極為關鍵的作用。常用的測試方法主要有遠場測試法、近場測試法、緊縮場測試法，遠場測試和緊縮場測試的首要條件是保證平面波照射目標區域，即測試滿足遠場的條件。近年來，有學者提出了一種近場微波成像反演目標遠場RCS的方法，即近場測試法，近場測試法又可分為二維和三維成像RCS測試方法。其中二維成像RCS測試方法主要利用圓跡合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)和逆合成孔徑雷達(InverseSynthetic Aperture Radar，ISAR)成像獲取目標的二維圖像反演目標遠場RCS，三維成像RCS測試方法主要通過平面陣列、柱面陣列以及陣列SAR獲取目標的三維圖像反演遠場RCS。

遠場測試法的前提條件是保證平面波照射目標區域，即測試需要滿足遠場的條件，因此需要較長的測試距離，則會受到其他干擾體、背景雜波以及噪聲等的影響。緊縮場測試是根據近場聚焦的原理在天線近區構建準平面波，但由于緊縮場的電磁場覆蓋范圍有限，不適用于大型目標的測試。而在成像測試方法中，二維圖像僅表征了目標投影到斜距平面上的散射中心分布，難以準確表達不同俯仰角條件下的目標RCS，平面陣列和柱面陣列獲取目標的三維圖像能夠實現一定俯仰角度范圍內的目標RCS反演，但因其俯仰觀測角有限，難以全面表征俯仰向RCS特性。此外現有的RCS成像測試方法還存在角度去相干和頻域去相干效應，針對一些特殊的目標，角度去相干和頻域去相干效應會使測試結果不能準確的表征目標的散射特性。

因此，亟需一種雷達截面積的確定方法。

發明內容

有鑒于此，本公開實施例的目的在于提供一種基于三維圖像的雷達截面積確定方法及裝置，用于提高計算目標對象的雷達截面積的準確性。

第一方面，本公開實施例提供了一種基于三維圖像的雷達截面積確定方法，其中，包括：

劃分基于目標對象采集的回波數據，以得到多組子回波數據；

基于每組所述子回波數據生成每組所述子回波數據對應的目標三維圖像；

針對每個所述目標三維圖像進行反演計算，得到所述目標對象對應的相對雷達截面積；

對所述相對雷達截面積進行修正得到絕對雷達截面積。

在一種可能的實施方式中，在劃分基于目標對象采集的回波數據，以得到多組子回波數據之前，還包括：

建立成像區域；其中，所述成像區域為球形區域；

基于所述成像區域內的采集天線采集回波數據。

在一種可能的實施方式中，所述劃分基于目標對象采集的回波數據，以得到多組子回波數據，包括：

以天線預設方位角、天線預設俯仰角以及電磁波的預設頻率為間隔對所述回波數據進行劃分，得到多組子回波數據。

在一種可能的實施方式中，所述基于每組所述子回波數據生成每組所述子回波數據對應的目標三維圖像，包括：