水下運(yùn)動(dòng)體海面尾跡電磁散射研究.pdf

1、隨著降噪技術(shù)的發(fā)展，使只用聲學(xué)方式探測(cè)水下運(yùn)動(dòng)體受到了限制，同時(shí)促進(jìn)了一系列的非聲探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，其中電磁波尾跡探測(cè)技術(shù)逐漸成為關(guān)注的重點(diǎn)。目前，這種探測(cè)技術(shù)研究重點(diǎn)為基于水動(dòng)力學(xué)的尾跡建模和基于掃描方式的雷達(dá)成像兩個(gè)方面，對(duì)建模和成像之間的電磁波與粗糙海面相互作用（即對(duì)電大尺度粗糙面電磁波散射機(jī)理）研究略顯不足。本文在建立散射目標(biāo)模型的基礎(chǔ)上，分析研究了電磁散射算法和散射波的特點(diǎn)。
　　首先，目標(biāo)建模主要包括海浪建模、尾跡建模和

2、蒸發(fā)波導(dǎo)建模三部分。海浪建模工作內(nèi)容是對(duì)比不同海譜特點(diǎn)并選取適用于本文研究目標(biāo)的建模理論、技術(shù)和方法；尾跡建模工作內(nèi)容是對(duì)水下運(yùn)動(dòng)體不同尾跡進(jìn)行仿真分析，同時(shí)使用射線方程回溯積分計(jì)算尾跡與海面的相互作用；蒸發(fā)波導(dǎo)建模工作內(nèi)容是建立蒸發(fā)波導(dǎo)模型，并研究蒸發(fā)波導(dǎo)對(duì)電磁波傳播和目標(biāo)體周圍環(huán)境的影響。
　　其次，選取適合于尾跡模型的算法，并對(duì)算法中的不足之處進(jìn)行修正。入射選取錐形波為入射波，以減少有限目標(biāo)區(qū)域的截?cái)嘈?yīng)；用基爾霍夫算法來計(jì)

3、算一維粗糙面和二維粗糙面的散射強(qiáng)度，考慮到算法對(duì)電磁波掠入射時(shí)粗糙海面遮蔽情況處理有不足之處，所以基于電磁波傳播主區(qū)和電波繞射理論來修正傳統(tǒng)遮蔽函數(shù)，并應(yīng)用到電磁散射計(jì)算中；在散射波強(qiáng)度分析基礎(chǔ)上增加相位信息處理，本文使用龐加萊球?qū)夭O化特性進(jìn)行分析，增加了目標(biāo)散射特征細(xì)節(jié)。
　　最后，統(tǒng)計(jì)海面散射參數(shù)隨溫度、鹽度變化的影響；在蒸發(fā)波導(dǎo)的條件下，使用遮蔽修正后的基爾霍夫近似法對(duì)海面和水下運(yùn)動(dòng)體尾跡進(jìn)行電磁散射計(jì)算，計(jì)算中考慮海面