基于近场SBR算法及双站测试数据的RCS外推方法

摘要

本发明涉及目标电磁散射特性测量技术。所要解决的技术问题是提供基于近场SBR算法及双站测试数据的RCS外推方法，可以解决目标大尺寸部件间多次耦合散射的近场修正问题，提高目标RCS外推数据的精度。其特征在于：紧密结合电磁散射测量与建模两种手段，根据目标几何外形特征，选取目标尺寸较长的两个方向为入射方向，通过分别测量两个入射方向下目标双站散射数据，并利用提取的两组线状散射中心分别拟合，再基于SBR算法原理，计算两组散射中心间的多次散射贡献，可外推大角度范围内不同距离下的RCS结果，且可有效修正常规外推方法难以修正的多次散射误差。

主权项

基于近场SBR算法及双站测试数据的RCS外推方法，其特征在于：根据目标几何外形特征，选取目标尺寸较长的两个方向为入射方向，测量获取两个入射角下的目标双站RCS测试数据，再通过最小二乘估计法分别获取两入射角下目标线状散射中心幅相分布数据，在此基础上，采用近场SBR算法计算两组线状散射中心间的多次散射贡献，以提高目标RCS外推数据的精度；包括以下步骤：步骤一：测量入射方向的选择选取目标尺寸较长的两个方向为入射方向，两选定方向间的夹角记为θ₁₂；同时，利用激光全站仪测定上述选定方向上目标的横向长度，分别记为L₁、L₂；步骤二：一个入射方向下目标双站RCS测量测量时将发射天线固定，将接收天线安装在直线扫描架上不同于发射天线高度的位置，使其进行水平扫描，并调整观测距离，这里要求接收天线相对的散射角范围大于20°；再将目标装订，并根据步骤一选定的入射方向设定目标方位，并固定目标位置；然后，利用扫描架带动接收天线等间隔运动，并依次测量获取目标的双站散射数据V_t1(y)，对应的散射角范围记为‑θ_s1≤θ≤θ_s2；步骤三：另一个入射方向下目标双站RCS测量根据步骤一选定的另一入射方向，将目标旋转一定角度‑θ₁₂，并固定目标位置；$l_{t1}\left(y\right)=\frac{E_{s1}\left(y\right)}{E_i\left(y\right)}=\frac{V_{t1}\left(y\right)-V_b\left(y\right)}{V_d\left(y\right)-V_b\left(y\right)}{l}_0\left(y\right)---\left(3\right)$$l_{t2}\left(y\right)=\frac{V_{t2}\left(y\right)-V_b\left(y\right)}{V_d\left(y\right)-V_b\left(y\right)}{l}_0\left(y\right)---\left(4\right)$式中，l₀(y)为定标体的双站散射复函数；步骤五：目标线状散射中心参数提取假定在一入射方向下，目标由一组沿直线等间隔分布的散射中心表示，其幅度相位记为a₁(ξ_i)，ξ_i＝L₁(i‑1)/(N₁‑1)，i＝1，2，...，N₁；并将其拟合结果与测试数据l_t1(y)的偏差表示为：$err=\Sigma |l_{t1}\left(y\right)-\underset{i=1}{\overset{N_1}{\Sigma }}{a}_1\left({\xi }_i\right)\frac{\exp \left[{\mathrm{ikR}}_1\left({\xi }_i\right)\right]}{R_1\left({\xi }_i\right)}{|}^2---\left(5\right)$式中，R₁为各散射中心至观测点间的距离；k为入射电磁波波数；再利用最小二乘估计法获取式(5)取最小值时的散射点幅度相位参数，记为a_1m(ξ_i)；同理，可获取另一入射方向下线状散射中心分布参数a_2m(ξ_i)；$l_{first}\left(\theta \right)=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\Sigma }}{a}_1\left({\xi }_i\right)\frac{\exp \left[{\mathrm{ikR}}_1\left({\xi }_i\right)\right]}{R_1\left({\xi }_i\right)},0\le \theta \le {\theta }_{s2}/2---\left(6a\right)$$l_{first}\left(\theta \right)=\underset{i=1}{\overset{N_2}{\Sigma }}{a}_2\left({\xi }_i\right)\frac{\exp \left[{\mathrm{ikR}}_2\left({\xi }_i\right)\right]}{R_2\left({\xi }_i\right)},{\theta }_{12}-{\theta }_{s1}/2\le \theta \le {\theta }_{\mathrm{12}}---\left(6b\right)$d)计算线状散射中心组间二次散射贡献：e)合成外推计算的后向RCS：σ＝4πR²|l_first(θ)+l_second(θ)|²      (8)式中，R为观测点到目标中心或转台中心的距离。pb pnum="3" />