舰船目标雷达回波特征信号的建模与仿真

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1、Vol.17No.9系统仿真学报Sept.2005JOURNALOFSYSTEMSIMULATION•2047•舰船目标雷达回波特征信号的建模与仿真1,211李为民石志广付强12国防科技大学电子科学与工程学院ATR重点实验室湖南长沙410073;通信指挥学院,湖北武汉430010摘要目标建模与特征信号仿真是雷达对目标进行探测与识别的重要前提和基础针对宽带条件下大型舰船目标的雷达特征信号难以进行实测和缩比测量的难点采用面元法对目标的雷达散射截面(RCS)进行了有效的预估通过多频点RCS成像方法获得目标的一维距离像特征信号给出了具体建模和

2、仿真计算的实例并进行了详尽的结果分析关键词雷达目标几何建模雷达散射截面一维距离像文章编号1004-731X(2005)09-2047-04中图分类号TN957文献标识码AModelingandSimulationofRadarSignatureofShipTargets1,211LIWei-min,SHIZhi-guang,FUQiang1(ATRLab.,SchoolofElectronicScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha4100

3、73,China;2ComandingCommunicationCollege,Wuhan430010,China)Abstract:Targetmodelingandsignaturesimulationareimportantprerequisitesandgroundworkfortheradartodetectandtorecognizeatarget.Duetothedifficultproblemsofactualmeasuringandscalingmeasuringforthesignatureoflarge-scal

4、enavalvesselundertheconditiontowideband,aneffectiveapproachofcomputinghigh-frequencyradarcrosssection(RCS)tothenavalshipsbasedontheplateelementmethodwaspresentedinadvance,andthenthetarget'sonedimensionrangeprofilewasobtainedbyadoptingmultiple-frequency-pointimagingmetho

5、d.Theconcretemodelingandsimulationandcalculatingexampleswereillustratedandtheexperimentalresultswereanalyzed.Keywords:radartargets;geometrymodeling;RCS;rangeprofile众所周知如果要对大型或超大型舰船目标进行远场电引言磁散射特性测量所需要的测试场地和平台将是惊人的其在雷达波束的照射下目标所表现出来的回波特性是雷远场条件达数百公里乃至数千公里(随雷达发射频率而变达进行目标探测与识

6、别的根本特征信息加强对这些特征信化)这样大的范围电磁波在途中必然要受到各种各样的息的分析和认识是实现精确制导的重要前提雷达目标特征电磁辐射和杂波的干扰和影响即使有足够大的测试场地信息包括目标的雷达散射截面(RCS)角闪烁极化以及一其测量误差也难以忽视根本无法保证测量精度[2]最困难[1]维和多维像信息等通常目标特征信息获取有三种方法的是有时根本无法找到能进行合作测量的可用目标或替代(1)外场实测法即在给定雷达工作频率极化方式及环境目标如果对这类目标进行缩比尺寸模型的测量为了保证背景条件下进行全尺寸的真实目标测量(2)紧凑场测量与实际目

7、标有相同的电参数和特性即保持其电尺寸的不变法即在微波暗室内对缩比目标进行紧凑场的目标特性测性必须将工作波长也相应按同一比例缩小然而这样的信量(3)理论建模预估法即根据目标的几何外形描述进行号产生设备又无法满足因此在这样许多研究条件无法满理论建模和电磁特征预测这些方法各有其特点外场实测足的情况下进行合理精度范围内的建模仿真和计算是一法可测量真实雷达目标在确定条件下的电磁散射特性但许种最切实际和适用的手段早期对复杂目标采用分部件的简多真实目标无法获取需要的测试场地非常庞大且由于目单体组合法尽管简单快速但对目标的几何外形描述过于标回波信号较

8、弱途中易受干扰测量的精确性难以保证紧粗糙误差很大目前主要采用或嵌入CAD三维建模的方缩场法改善了外场实测法的缺点但测量要求是要保持其电法改善了对目标几何特征的描述精度图形电磁学方法尺寸比例目标尺寸与测量波长之比不变对高波