图形电磁计算法在双站散射计算中的工程扩展

鉴于GRECO法在电磁散射计算中具有快速、准确和可视化等特点,其在雷达目标单站RCS预估中有着广泛应用.对足够光滑的目标,当双站角较小时,可以单-双站等效原理分析其双站散射特性,但对于大双站角和复杂目标双站情况,GRECO法已不适用,而目前分析复杂目标双站RCS的CMT法和PEM法由于计算时间过长,很难满足工程设计的需要;本文给出一种新的GRECO扩展法以适应实时双站散射场分析的需求,应用GRECO、单-双站等效原理和Leonov公式,给出了适合复杂目标双站RCS计算的方法--GRECO扩展,仿真结果证明了此方法的正确性和实用性.     

星载双站SAR地面场景回波仿真

双站SAR回波仿真利用小面单元模型和Kirchhoff双站后向散射模型,给出了地面场景后向散射系数的计算方法;为了保证双站SAR精确的相位信息,在时域中模拟双站SAR回波。根据实际的DEM数据进行了计算机仿真,对仿真数据进行成像和干涉处理,结果表明,该方法能够逼真地模拟地面场景的双站散射特性和相位信息。     

数值模拟低掠角入射海面与船目标的双站散射

为研究风驱粗糙海面上有船目标时的双站散射,提出了一种结合广义前后的迭代方法（GFBM）与谱加速算法（SAA）快速求解双站散射的Monte Carlo数值方法,计算了在TE、TM锥形波低掠角入射在一维Pierson-Moskowitz谱粗糙导体海面以及船目标存在时的双站散射,数值模拟了在低掠角入射条件下,包含多次散射传播的粗糙海面与目标的双站散射与极化、频率、视角和海面风速等参数的关系。     

多频段典型地表的双站雷达散射回波预测

双站雷达在反隐身、超低空防御方面具有独特优势,但双站测量装置较为复杂,地表参数的准确获取工作耗时耗力,且精度难以保证,地表双站雷达散射数据极其匮乏。为解决上述问题,该文以L/S/X/Ku波段裸土、水泥地和粗糙沙地后向散射实测数据为例,忽略地表的精细结构,采用等效面散射模型和遗传算法反演了各地表的等效介电常数和粗糙度参数,获取其等效参数统计特征,实现对地表双站雷达散射回波的预测。结果表明：该等效面散射模型保证了地表的后向和双站散射回波预测精度;地表双站雷达散射回波随入射波频率的增大而增大;随散射角的增大先增大而后减小,并在镜像方向出现最大值;随散射方位角的增大,地表散射回波先减小而后增大,HH极化双站散射回波的最小值一般出现在 方位角处,而VV极化双站散射回波的最小值位置随入射角的增大从 方位角向小角度方向偏移,并与入射波频率、地表湿度以及粗糙度参数相关,该双站散射特性可用于地表参数的反演以及目标的反隐身研究。     

紧缩场室内双站散射成像测量

介绍了利用紧缩场与喇叭天线配合使用进行双站二维成像测量的方法。给出用于此测试方法的成像算法——抛物面反投影法。并分别采用线性反投影、球面反投影和抛物面反投影处理点阵目标的仿真数据,比较三种成像方法的差异。按该方法构成实验系统,对几个典型目标进行双站成像测试,验证了方法的有效性。同时对比单站成像的结果,考察目标双站成像所体现的散射特性。     

双站合成孔径雷达去取向极化分析

在分析单站合成孔径雷达去取向参数的基础上,研究了双站合成孔径雷达的非对称散射矩阵,利用矩阵代数知识得到双站去取向参数。推导了目标的去取向变换矩阵,将目标散射矢量进行矢量变换,使得研究目标具有相同的取向,目标本身的信息得以凸显。经过去取向变换,对双站模拟图像的特征参数进行分析,为进一步解读双站图像提供了初步手段。     

单双站合成孔径雷达成像回波等效变换误差分析

双站合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR)的回波距离历程比单站SAR复杂,导致双站SAR的Chirp Scaling算法的三个成像因子的推导困难,计算量大.现在的诸多双站SAR处理方法是针对双站SAR回波特性进行处理,文中通过双站SAR距离历程变换和引入收发双站速度比因子,将双站SAR回波等效为单站SAR回波进行处理,并对等效误差在双站SAR平飞移不变模式和移变模式下进行了分析,为双站SAR成像等效变换处理的参数选取提供了指导.     

一体化双站散射图形算法

研究了图形算法计算双站RCS的方法，并将RCS分析与目标外形设计相结合，提出了一种一体化方法，将图形算法集成到CAD造型软件中，能够在目标外形设汁阶段随时分析其双站散射特性。计算实例说明．这种方法不但能够满足计算精度要求，而且可以简化RCS的前处理工作，提高目标设计的总体效率。     

复杂目标双站图形电磁计算

应用物理光学法（ＰＯ）与等效电磁流法（ＥＣＭ）分别计算了复杂目标双站散射中面元与棱边的散射场。在ＷＩＮＤＯＷＳ ＮＴ／９８微机平台上利用软件图形标准接口Ｏｐｅｎ ＧＬ和硬件图形加速卡对目标和背景像素进行实时显示和自动消隐,通过对各像素点的散射场计算和要位综合求得总散射场,从而将ＧＲＥＣＯ扩展为双站图形电磁学。数学模型和实例说明了本方法的正确性,对＊＊战斗机双站ＲＣＳ进行计算,对将来虚拟现实系统环境     

平飞模式地面振动目标的微多普勒效应分析

基于平飞双站SAR收发系统分置的特点,建立了正侧视模式下振动目标的回波信号模型,推导了由散射点振动引入的微多普勒调制的参数化表达式.理论分析表明,由目标振动引起的微多普勒调制不仅与其微动参数,载波频率有关,而且与系统的几何配置有关.文中着重讨论了目标振动方向,系统几何参数对微多普勒效应的影响,并由数值仿真验证了理论分析...     

近场散射测量扫描范围及数据处理方法研究

根据双站近场散射测量的基本原理,以二维圆柱作为待测目标,对双站近场散射测量进行了计算机模拟。研究了有限扫描面与数据处理方式对双站近场散射测量结果的影响,总结了不同尺寸的目标所需的扫描面宽度、扫描面与目标的距离、可信角域及其测试精度间的关系,给出了一些有用的结果,证实了一种有效而可靠的近场数据处理方式,提出并论证了一条选择扫描面宽度的原则。     

双站SAR图像的极化分析

该文对双站SAR(BISAR)模拟图像不同地物的极化特征分析,发现传统单站极化特征参数(,,)在BISAR图像上不再能有效地表现地物散射的极化特征。由此,提出了统一双站极化基变换,重新定义了极化特征参数,,,使其保持原有的分离取向关联等优点。经统一双站极化基变换后,不同地物散射的极化特征更明显,重新定义的,,能反应不同散射机制,提供了BISAR图像解译和地表分类的初步手段。     

双站SAR海面回波相干时间研究

由于海面的随机运动特性使得海面回波相干时间与陆地目标有很大的差异,回波的相干时间对SAR系统参数和指标设计有很大的影响.该文研究了双站SAR的海面回波相干时间,通过分析波浪随机运动造成的回波相位延迟,给出了波浪随机运动对双站SAR成像的影响.得出了双站SAR海面回波相干时间与波浪谱的关系,给出了双站SAR方位向分辨率与相关时间的关系,并通过仿真分析了相干时间与若干重要参数的关系.     

激光海面漫反射解析特性研究

为了解决激光在海战中的应用瓶颈问题,采用基尔霍夫近似的方法对激光海面漫反射特性进行了研究.通过对激光光束入射海面后产生的散射场的分析、计算,并采用遮蔽函数对计算过程中的阴影效应加以修正,得出了较为准确的二维激光海面双站散射系数.最后通过分析,得出了海面粗糙度、入射角度与激光漫反射率之间的关系,为相关的研究提供了一定的理...     

双站对消抗主瓣干扰技术研究

基于双站目标回波去相关、干扰信号相关条件给出了双站对消抗主瓣干扰的物理模型;结合自适应滤波提出了双站对消抗主瓣干扰算法,通过散射点模型对双站对消抗主瓣干扰算法的干扰抑制性能和信噪比损失性能进行了仿真和分析;并根据仿真条件构建了试验验证系统,进行了对应的试验验证。仿真和试验结果表明:在双站与目标夹角大于目标回波去相关角度的条件下,当干噪比大于30 dB 时,信干噪比改善大于25 dB。     

关于散射变换的特征问题

本文从线性变换的角度出发,讨论了散射变换及其相关的散射矩阵.在不同坐标系下,给出了散射矩阵的各种表达形式及其转换关系.在此基础上指出了Sinclair双站散射矩阵是散射变换在两个不同坐标系下交叉构成的,是散射变换的非自同态矩阵,它不能直接确定散射变换的特征多项式.文中同时指出了由Sinclair散射矩阵还原目标散射矩阵,从而获得特征多项式的逆变换过程.     

北斗卫星后向散射信号的星-星合成孔径成像系统:概念与可行性

该文提出了一种利用北斗卫星的后向散射信号形成的星-星双站合成孔径成像系统的概念,建立了该成像系统的北斗地球静止轨道卫星和地球同步轨道卫星以及地面站之间的几何模式,并依此模式和双站合成孔径雷达成像原理,从成像分辨率、信噪比、链路收支等性能参数论证了利用北斗卫星建立星-星双站合成孔径雷达对地成像观测的可行性,此外还提出了该系统在土壤湿度探测、地表演化的时空动力学特征研究、大气特性研究方面的遥感应用前景。      

涂层目标散射的双站物理光学公式及其散射矩阵

本文从物理光学基本假设与阻抗边界条件出发，建立了涂覆雷达吸波材料（ＲＡＭ）的任意三维光滑凸型导电物体散射的基本双站公式。公式是从Ｆｒｅｓｎｅｌ反射系统及阻抗边界条件推导的。本文同时得到了涂层物体表面入射场及其同几何结构导体表面入射场之间的关系与电、磁流比系数关系。文末给出了用基本双站公式计算电大物体双站散射矩阵与双站散射截面的计算方法与计算实例。     

双站SAR海面回波相干时间研究

由于海面的随机运动特性使得海面回波相干时间与陆地目标有很大的差异,回波的相干时间对SAR系统参数和指标设计有很大的影响。该文研究了双站SAR的海面回波相干时间,通过分析波浪随机运动造成的回波相位延迟,给出了波浪随机运动对双站SAR成像的影响。得出了双站SAR海面回波相干时间与波浪谱的关系,给出了双站SAR方位向分辨率与相关时间的关系,并通过仿真分析了相干时间与若干重要参数的关系。     

基于Radon变换的双站SAR多普勒参数估计

多普勒参数的估计方法是机载双站SAR的一个关键问题,只有获取准确的多普勒参数,才能得到高质量的SAR图像。该文首先建立了平飞模式的双站SAR模型,然后分析了平飞模式下双站SAR方位向多普勒参数的特性,基于此提出了利用Radon变换实现双站SAR多普勒参数估计的方法。该方法能够准确地估计出实时多普勒中心和多普勒调频率,是一种可行的双站SAR多普勒参数估计方法。计算机仿真也验证了该算法的有效性。