空中目標微波輻射特性及檢測方法研究.pdf

1、微波輻射探測技術(shù)利用目標自身固有的熱輻射信號來探測目標。在天空冷背景下,空中目標因其自身的熱輻射和對地面高溫背景輻射的反射成為明顯的高溫目標,容易被微波輻射計所探測到。
　　綜合孔徑微波輻射計陣列成像技術(shù),將多個小口徑天線合成為一個等效的大口徑電掃描天線,無需機械掃描即可瞬時高分辨成像。而且還保持了微波輻射探測技術(shù)原有的隱蔽性好、全天時、基本不受惡劣天氣和戰(zhàn)場煙塵環(huán)境影響等優(yōu)點,成為無源探測領(lǐng)域的新研究熱點。
　　論文從物體

2、的微波輻射機理出發(fā),對空中目標、大氣及地物背景環(huán)境和綜合孔徑微波輻射計的微波輻射特性進行系統(tǒng)的研究,建立完整的綜合孔徑輻射計探測空中目標的微波輻射信號模型,并結(jié)合綜合孔徑微波輻射計反演圖像的統(tǒng)計特性,研究適用于綜合孔徑微波輻射計探測空中目標的背景抑制及目標檢測方法。主要內(nèi)容包括:
　　系統(tǒng)研究了空中目標的微波輻射特性,深入分析了空中目標各組成部分的微波輻射產(chǎn)生的機理,給出了各組成部分的微波輻射亮溫計算方法,從而推導出完整的空中目標

3、微波輻射亮溫的解析表達式。針對各向同性和各向異性這兩種典型的空中目標所涂覆吸波材料的不同特征,分別利用等效傳輸線方法和物理光學法,推導出各向同性和各向異性吸波材料的微波輻射系數(shù)的解析表達式。
　　研究了晴朗大氣(不含液態(tài)水凝物的理想大氣)和復雜天氣(云、霧、雨)條件下的微波輻射信號傳輸特性,分析了晴朗大氣和復雜大氣的微波波譜特性模型,考慮大氣折射和地球曲率的影響,建立了適用于遠距離空中目標探測的晴朗大氣和復雜天氣的微波輻射信號的分

4、層傳輸模型,并給出了幾種典型天氣條件下的天空微波輻射圖像仿真結(jié)果。
　　利用射線追蹤法建立了從信源、信道到信宿的集空中目標、大氣及地物背景環(huán)境以及綜合孔徑微波輻射計于一體的空中目標探測模型。并依據(jù)該模型,分析比較了微波輻射計對金屬目標和隱身目標的探測性能,分析了云、霧、雨等復雜大氣下綜合孔徑微波輻射計探測空中目標的性能。
　　建立了綜合孔徑輻射計陣列系統(tǒng)探測空中目標的反演圖像的統(tǒng)計分布模型,提出了綜合孔徑輻射計圖像的目標檢測