窄帶RCS測量大氣吸收衰減修正方法研究.pdf

1、雷達(dá)截面積(Radar Cross Section-RCS)是度量雷達(dá)目標(biāo)對照射電磁波散射能力的一個物理量，是雷達(dá)頻率、目標(biāo)結(jié)構(gòu)、目標(biāo)材質(zhì)、入射場極化形式、接收天線極化形式等因素共同作用的結(jié)果。通過空間目標(biāo)的實測RCS值可以分析目標(biāo)具有的獨特屬性，進(jìn)而實現(xiàn)對目標(biāo)的分類和識別。電磁波在大氣中傳播受到大氣吸收衰減的影響，雷達(dá)采用了回波功率與發(fā)射功率的關(guān)系來測量目標(biāo)RCS，目前使用的RCS標(biāo)定與計算模型不能對大氣吸收衰減損耗引入的誤差進(jìn)行修正

2、。因此大氣對電磁波傳輸?shù)奈账p損耗是靶場RCS測量中無法避免的因素，也是靶場需要重點考慮的問題。
　　 論文研究了RCS測量中的大氣吸收衰減修正原理。介紹了RCS的定義及其物理意義，分析了RCS測量中的各類誤差來源，指出大氣吸收衰減是影響RCS測量精度的主要因素；分析了目前使用的常規(guī)RCS測量標(biāo)定與計算模型，指出了目前使用的RCS標(biāo)定與計算模型把大氣吸收衰減作為常值處理的缺點；提出了通過分離大氣吸收衰減因子對現(xiàn)有模型進(jìn)行修正的

3、技術(shù)途徑，分離出了大氣吸收衰減因子，并根據(jù)電磁波傳輸原理，給出了大氣吸收衰減因子的計算方法和大氣吸收率計算方法，提出了一種大氣衰減修正模型；分析了大氣吸收衰減中截斷誤差產(chǎn)生的原因，給出了消除截斷誤差的應(yīng)用條件。
　　 根據(jù)提出的大氣衰減修正模型和工程應(yīng)用中面臨的實際情況，給出了窄帶RCS測量大氣吸收衰減修正的工程計算方法，設(shè)計了相應(yīng)的工程計算流程。結(jié)合窄帶RCS測量大氣吸收衰減修正標(biāo)定和計算，以及典型電磁波頻率大氣吸收衰減計算等

4、應(yīng)用實例，分析了大氣吸收衰減對雷達(dá)RCS標(biāo)定和計算造成的影響，得到了RCS標(biāo)定和計算的大氣吸收衰減修正結(jié)果。
　　 為了驗證主要參考文獻(xiàn)中各種大氣吸收衰減計算模型計算公式和使用的數(shù)據(jù)的合理性和正確性，論文對目前已有的MPM模型、范弗萊克模型等方法大氣吸收衰減模型進(jìn)行了仿真驗證。從各種模型的色散大氣復(fù)折射率、譜線吸收和散布等方面入手，通過計算實例，分析了各種模型的工程適用性。通過比對分析各類模型在大氣吸收衰減計算中的性能，結(jié)合國外

5、對這些模型的驗證試驗情況，為試驗任務(wù)窄帶RCS測量大氣吸收衰減計算選擇了合適的模型。最后，通過跟蹤球形RCS標(biāo)定衛(wèi)星，驗證了論文提出的大氣吸收衰減修正模型在窄帶RCS測量中對大氣吸收衰減的修正情況，表明修正模型以及相應(yīng)的工程計算方法是正確和有效的。
　　 論文結(jié)合國際最新研究成果和靶場試驗特點，建立了大氣吸收衰減修正模型和工程算法，可以有效實現(xiàn)基于靶場實測氣象數(shù)據(jù)的動態(tài)RCS測量大氣吸收衰減誤差修正，提高了目標(biāo)動態(tài)RCS測量數(shù)據(jù)