复杂场景散射中心模型化与雷达成像应用

在复杂场景中, 目标与环境之间的耦合散射会造成雷达图像特征的干扰, 这一问题给雷达目标自动识别与跟踪技术带来了困难, 成为雷达、电磁领域持续关注的热点研究问题。目前, 使用传统的电磁数值计算方法对复杂场景散射问题进行仿真, 所需计算资源巨大, 耗时很长, 而且多限于针对单一类型复合目标, 难以满足实际工程应用需求。针对此问题，提出了复杂场景散射中心模型化的方法, 集成散射中心模型、物理光学法、积分方程法、四路径模型、射线追踪等方法为一体, 实现了复杂场景、群目标雷达成像快速仿真。本文给出了三种有代表性的复杂场景的逆合成孔径雷达成像仿真结果, 验证了本文方法的可行性及泛用性。     

无翼平底弹头的属性散射中心模型改进与参数估计

针对传统属性散射中心模型在描述散射中心幅度随方位的变化存在不足,本文依据目标的逼真散射数据对属性散射模型中的方位依赖关系进行了修正,并通过图像匹配结合遗传算法对散射中心的各个参数进行了估计. 为了验证模型的有效性,文中给出了修正模型的仿真结果与传统模型仿真结果以及全波法计算结果的比较. 结果表明,相对于传统的属性散射中心模型,改进后的模型能更准确地描述真实散射中心的幅度随方位的变化关系.      

半环式传感型骨外固定器的力学特性实验

通过对尸胫骨 -传感器骨外固定器系统的动、静刚度及应力遮挡率进行了实验研究 ,表明半环四针传感型骨外固定器较两针型的刚度大 ,因此在骨愈合初期、粉碎性骨折宜采用四针结构 ,以避免错位、成角 ;愈合中后期用两针结构 ,以减小应力遮挡     

InSAR定位误差的概率分布计算

对干涉合成孔径雷达的目标定位误差问题进行了研究。通过使用矢量分析方法,给出了目标位置误差概率分布密度的显式表达。通过对该概率分布密度表达式的分析,获得了一些简洁明了的结果,这对干涉合成孔径雷达的设计有意义。这些结果与有关的文献报道相容。最后,通过仿真数据验证了目标位置误差概率分布表达式的正确性。     

半环四针传感型骨外固定器的研制

分析了带测力传感器的半环四针传感型骨外固定器的固定和测力原理,结果表明其不仅固定稳定,且测力准确.依据此原理制成的骨外固定器在临床应用中取得了理想的效果.     

角反射器表面粗糙度对单站RCS的影响

研究了角反射器表面粗糙度对其雷达散射截面的影响.角反射器的粗糙表面由随机高斯面模拟,散射计算采用全波数值算法完成.计算结果与实测数据吻合,对实验数据进行了解释,验证了计算模型.通过多组计算结果得出结论,随着粗糙面均方根高度的增加和相关长度的减小,角反射器的非主散射区雷达横截面(RCS)均值提高,到达一定数值后角反射器的主散射区RCS也将受到显著影响.研究结论对角反射器用于RCS标定具有重要应用意义.     

机动目标的时频变换ISAR成像仿真

针对机动飞行目标的成像难点,实施了基于时频变换的逆合成孔径雷达(ISAR)成像处理方案.与传统的点目标模型的回波模拟方法不同,该方案采用全波数值方法计算目标在飞行过程中瞬时位置、姿态下的散射场数据,再依据延时顺序将离散时刻的散射场数据叠加,最终获得雷达的回波数据.数值仿真结果验证了该方案的可行性.     

三元组近场效应的馈电系数修正与各向异性分析

对半实物射频仿真中的三元组馈电系数计算公式进行了修正，使之能够克服比相式单脉冲雷达导引头的射频仿真的三元组近场效应问题。通过分析仿真场景与真实场景之间的等效性方程，给出了可以方便使用的馈电系数修正公式。该公式可以仅依赖导引头天线基线长度，而无需依赖基线的方向。还给出了三元组近场误差的解析表达，指出三元组构型是造成近场误差各向异性的原因，并指出三元组近场误差可以分解为与导引头自旋无关的固定误差部分，以及与导引头自旋有关的可变误差部分。     

电大矩形深腔的散射中心模型研究

深腔是飞行器类目标的必要几何构成,如进气道、深腔是隐身飞行器重要的散射源之一,也是识别该类目标的重要特征之一,因此对深腔散射中心模型研究具有重要的应用意义.本文针对电大矩形深腔的散射中心建模进行了研究,利用射线追踪确定多次反射等效散射中心的位置,并以全波数值方法数据对散射中心的幅度参数进行精确估计,获得了高精度散射中心模型,该模型具有物理性,其参数与腔体的几何参数直接相关,便于模型的实际使用.验证结果表明,散射中心模型可以精确模拟电大深腔目标的雷达散射截面起伏和高分辨一维距离像特征.      

复杂目标散射中心建模的修正

实际雷达目标的散射中心属性非常复杂,如不规则的几何结构、遮挡,均会增加散射中心精确建模的难度。现有的散射中心模型并未考虑这些实际问题,为了提高建模精度,需对现有模型进行合理修正。对散射中心模型中的频率依赖项、不规则平面的反射、局部遮挡造成的散射强度变化问题,给出了具体的修正方法。通过数值验证,证实了修正模型模拟复杂目标雷达散射截面起伏特性、雷达距离方位图像以及时频像特征的精确性。