高頻地波雷達(dá)船只目標(biāo)RCS預(yù)估.pdf

1、高頻地波雷達(dá)散射截面(Radar Cross Section,RCS)是衡量目標(biāo)散射特性的重要參數(shù),是地波雷達(dá)用于探測(cè)與識(shí)別目標(biāo)最為有效的電磁頻譜特性。地波雷達(dá)RCS在估算雷達(dá)威力、信號(hào)處理、檢測(cè)特性、船只目標(biāo)分類以及識(shí)別等方面非常有用,能夠?yàn)榇荒繕?biāo)檢測(cè)提供基礎(chǔ)。在高頻地波超視距雷達(dá)工作范圍內(nèi),飛機(jī)目標(biāo)和船只目標(biāo)的散射截面基本處于諧振區(qū)。高頻地波雷達(dá)諧振區(qū)目標(biāo)散射截面有助于掌握目標(biāo)的雷達(dá)特性,它既可以用于目標(biāo)分類與識(shí)別,又可用于雷達(dá)系

2、統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的分系統(tǒng)指標(biāo)分配。針對(duì)這樣的研究背景,本文從地波雷達(dá)船只目標(biāo)散射特性的計(jì)算、雷達(dá)參數(shù)和船只結(jié)構(gòu)等影響RCS計(jì)算的因素分析、基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比與驗(yàn)證等三個(gè)方面進(jìn)行了逐步深入的研究。
　　 為了有效預(yù)估高頻地波雷達(dá)海面船只目標(biāo)的散射特性,本文首先介紹了雷達(dá)散射截面的定義,總結(jié)了雷達(dá)散射截面的特點(diǎn);針對(duì)地波雷達(dá)諧振區(qū)船只目標(biāo)散射特性的特點(diǎn),提出了一種基于FDTD的三維船只建模RCS計(jì)算方法,利用曲面建模軟件3D-MAX對(duì)典

3、型船只目標(biāo)進(jìn)行精確建模、再利用有限元方法對(duì)船只模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分;基于FDTD算法原理編譯MGL-RCS計(jì)算軟件,仿真計(jì)算出地波雷達(dá)諧振區(qū)海上艦船目標(biāo)RCS;分析諧振區(qū)海上船只目標(biāo)RCS曲線,總結(jié)地波雷達(dá)諧振區(qū)船只目標(biāo)RCS曲線特點(diǎn)。
　　 船只目標(biāo)RCS計(jì)算的影響因素分析方面,由計(jì)算過程可知,網(wǎng)格劃分方式會(huì)對(duì)船只目標(biāo)RCS計(jì)算產(chǎn)生影響,因此討論了網(wǎng)格剖分疏密對(duì)目標(biāo)散射特性的影響;高頻地波雷達(dá)工作頻率為3MHz-30MHz,為選出

4、適合船只目標(biāo)探測(cè)的頻率范圍,分析了頻率對(duì)船只目標(biāo)RCS計(jì)算的影響;雷達(dá)方位角設(shè)置不同,船只目標(biāo)RCS計(jì)算也將不同,分析了雷達(dá)方位角對(duì)目標(biāo)RCS計(jì)算的影響;船只結(jié)構(gòu)因素(長(zhǎng)、寬、高等)影響目標(biāo)RCS計(jì)算效果,分別改變長(zhǎng)、寬、高等尺寸,分析船只目標(biāo)RCS的變化,結(jié)果表明,船只目標(biāo)RCS受高度變化最為明顯。
　　 最后,為了驗(yàn)證本文提出的三維建模方法和時(shí)域有限差分法的有效性,以渤海灣上某船只目標(biāo)為例,從回波譜中獲取船只目標(biāo)的實(shí)測(cè)RCS