時變海面與目標復合電磁散射研究.pdf

1、對于實際地海環(huán)境雜波特性的研究是復雜環(huán)境中目標識別和信號分離技術(shù)的關(guān)鍵所在，其應(yīng)用涉及遙感、雷達成像和預警等眾多領(lǐng)域。論文系統(tǒng)地研究了海面電磁散射及其與電大尺寸目標復合散射問題，重點進行時變海面及其與上方運動目標的回波多普勒分析，建立掠入射條件下包含碎浪和船首波的時域復合散射模型。論文主要工作如下：
　　 1.首先總結(jié)基于海譜的海面幾何建模方法，并采用Creamer模型生成二維非線性海面。在此基礎(chǔ)上分別采用修正的雙尺度法和迭代基

2、爾霍夫近似方法分析海面電磁散射。通過引入曲率項和相位項，修正的雙尺度法可以有效計算海面同極化的散射場；迭代基爾霍夫近似通過對海面表面電磁流的修正引入了海面面元之間的多次散射效應(yīng)。利用Z-Buffer技術(shù)對確定的海面幾何模型進行消隱處理，代替了傳統(tǒng)的遮擋函數(shù)。根據(jù)仿真數(shù)據(jù)對海雜波統(tǒng)計特性進行分析。
　　 2.通過修正海面反射系數(shù)和散射路徑，得到適合計算海面上電大目標復合散射場的四路徑模型。基于互易性原理對二維海面與三維電大目標之間

3、耦合場進行分析，得到相關(guān)結(jié)論。采用無網(wǎng)格法的基本解方法分析一維粗糙海面及其與目標復合散射，得到與矩量法等同精度的數(shù)值結(jié)果，并且有效提高了計算效率。
　　 3.鑒于艦船與海面之間形成的類似角反射器結(jié)構(gòu)，采用迭代物理光學法計算船體與海面之間多次散射場。利用Z-Buffer技術(shù)處理了艦船-海面復雜模型的自遮擋現(xiàn)象，并對迭代的收斂性進行討論。通過對雙站散射截面和基于數(shù)值結(jié)果的合成孔徑雷達(SAR)成像仿真，發(fā)現(xiàn)艦船與海面的類似角反射器結(jié)

4、構(gòu)在后向附近產(chǎn)生強烈的耦合散射。
　　 4.基于準靜態(tài)近似，采用頻域方法進行時變海面艦船目標動態(tài)雷達特征信號建模。從實際的海面散射環(huán)境出發(fā)，分析海面幾何模型中的非線性項和海浪漂流運動對于海面散射多普勒譜的影響。通過引入波浪水平運動速度分量，得到與實測多普勒譜相符的數(shù)值結(jié)果?；谛拚乃穆窂侥Ｐ停嬎銜r變海面上運動目標電磁散射多普勒譜，對復合散射各個分量的多普勒頻移和展寬進行研究。
　　 5.針對掠入射條件下海面外場實測中