探索船舶导航雷达模拟器回波图像三维建模的研究

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1、大连海事大学硕士学位论文船舶导航雷达模拟器回波图像三维建模的研究姓名：秦萍申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：刘彤20100601摘要船舶导航雷达模拟器自应用以来，不仅在航海培训中大大提高了船员的船舶导航避碰能力，而且节省了大量的人力、物力、财力，在航海教育事业中发挥了极其重要的作用。但是随着航海事业的不断向前发展，广大用户对模拟器性能的要求也越来越高，STCW公约修正案也对船舶导航雷达模拟器提出了明确的使用标准。伴随着电子数字计算机的发展，系统建模与仿真技术被应用于国民经济以及国防事业等各个领域，已经成为科学研究实验的主要技术手段。在雷达模拟器中，虽然系统建模

2、与仿真技术已经得到了逐步的应用，但在回波图像的模拟方面并没有很大的发展。本文应用系统建模与仿真技术模拟雷达回波图像，以期得到更好的仿真图像，获得更好的仿真效果。本文的主要工作包括以下几个方面：第一，通过对系统建模与仿真技术的学习和研究，找出雷达模拟器中回波图像的建模方法与仿真手段。第二，三维空间中电磁波回波强度数学模型的建立。真实雷达回波图像的显示与雷达电磁波特性有关，也与雷达目标特性有关。根据微波传播特性构建合理的电磁波回波强度数学模型，并依据雷达目标特性建立目标的回波强度三维数学模型。第三，通过建立电磁波和目标的回波强度三维数学模型，利用相关算法在船舶导航雷达模拟器中生成目

3、标的回波图像。关键词：船舶导航雷达模拟器；建模与仿真；电磁波；回波图像英文摘要ABSTRACTTheapplicationofmarinenavigationradarsimulator,whichnotonlyimproveradarnavigationabilityofnavigatorsinmaritimetrainingbutalsosavelargecost，playaVitalroleinmaritimeeducation．However；asmarineindustrydevelopsgradually，thesimulatorusersrequirehigher

4、performance，andspecificperformancestandardofmarinenavigationradarsimulatorsisraisedintheAmendmenttoSTCWConvention．Asthedevelopmentofelectroniccomputertechnology，systemmodelingandsimulationtechnologyisappliedtothefieldofnationaldefenseandeconomyandsomeotherfields，andhavebecomethemaintechnical

5、methodinscientificresearchexperiment．Althoughsystemmodelingandsimulationtechnologyhavebeenappliedgraduallyintheareaofradarsimulator，thereisnoobviousimprovementtosimulatedechoimage．Inthisthesis，radarimageissimulatedbytheapplicationofsystemmodelingandsimulationtechnology,SOastoexpecttogetbette

6、rsimulatedimageandeffect．Thefollowingthreepartswillbeincludedinthisthesis．First，meansofmodelingandsimulationofechoimageinradarsimulatorwillbebroughtforwardwiththehelpofthestudyofsystemmodelingandsimulationtechnology．Second，thecreationofelectromagneticwavesinthreedimensionalspace．Thedisplayof

7、realradar'sechoimagehasdirectrelationshipwimradarelectromagneticwavesandtargetcharacteristics．TheelectromagneticwavesmathematicalmodelCanbeconstructedreasonablyonthebasisofwavepropagation,andthethreedimens—ionnal—mathematicalmodelofechointensityCal