一种基于散射中心矩阵的RCS转换方法

摘要

本发明涉及一种基于散射中心矩阵的RCS转换方法，根据建立的目标粗略几何模型，采用矩量法或迭代物理光学方法获取其感应源与照射场间的近似关系，建立待测目标包含待定系数的RCS与照射场间的散射中心转换矩阵；对需进行RCS转换的观测方向，以观测中心方向为固定入射角，获取待测目标不同散射角下双站散射特性数据；采用最小二乘法确定转换矩阵中的待定系数；实现目标RCS的转换。本发明不局限于高频区，适用角度范围较大；要求的数据量较少，易于工程实现。

主权项

一种基于散射中心矩阵的RCS转换方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：A、通过测绘获取目标几何数据，建立目标粗略几何模型，其中至少需包含目标各部件的大致外形及相互间的几何关系；步骤A中，进一步包含：在建立目标粗略几何模型时，根据目标各部件间位置关系及观测距离，根据远场近似条件进行分块划分，其中经由第一公式获取各分块尺寸：$D\approx \sqrt{R_i\lambda /2}$第一公式中，R_i为照射源与目标部件间距离；λ为照射电磁波波长；B、根据目标粗略几何模型，采用矩量法或迭代物理光学方法获取其感应源与照射场间的近似关系，建立待测目标包含待定系数的RCS与照射场间的散射中心转换矩阵；步骤B中，进一步包含：对目标粗略几何模型进行网格剖分，获取各网格的感应源与照射场间的分块近似关系矩阵，即第二公式：$B\approx \left|\begin{array}{cccc}{B}_{11}& B_{12}& ...& B_{1N}\\ B_{21}& B_{22}& ...& B_{2N}\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ .& .& .& .\\ B_{N1}& B_{N2}& ...& B_{\mathrm{NN}}\end{array}\right|$第二公式中，N为目标分块总数；B_ij表示第i分块对应感应源与第j分块对应照射场间的分块关系矩阵；将实际目标的分块关系矩阵表示为第三公式：A_ij＝c_ijB_ij将该分块关系矩阵元素聚集，并构建散射中心矩阵，所述散射中心矩阵的元素为对应的散射函数与照射场间关系，用第四公式和第五公式表示：l_ij(R_s,θ_s,R_i,θ_i)≈c_ijζ_ij(R_s,θ_s,R_i,θ_i)E_j(R_i,θ_i)${\zeta }_{\mathrm{ij}}(R_s,{\theta }_s,R_i,{\theta }_i)=\underset{l}{\Sigma }\frac{\Delta s_l}{\lambda }\exp (-i{k}_s\Delta R_l)\underset{k}{\Sigma }{\beta }_{\mathrm{ijlk}}\exp \left(i{k}_i\Delta R_k\right)$其中，l_ij为散射中心矩阵元素；R_s为散射场观测点至目标中心距离；θ_s为散射角；R_i为照射源至目标中心距离；θ_i为入射角；ζ_ij为散射中心矩阵元素的变化函数；c_ij为散射中心矩阵元素的待定系数；Δs_l为第l个感应源对应的目标表面面积；λ为电磁波波长；β为局部系数矩阵B_ij的元素；ΔR_l为第i分块网格至其聚集中心的距离矢量；ΔR_k为第j分块网格至其聚集中心的距离矢量；k_s、k_i分别为散射波矢及入射波矢；C、对需进行RCS转换的观测方向，以观测中心方向为固定入射角，获取待测目标不同散射角下双站散射特性数据；D、采用最小二乘法确定转换矩阵中的待定系数；E、利用散射中心矩阵进行目标RCS转换。