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)用于探測與識別目標(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、信號處理、檢測特性、船只目標(biāo)分類以及識別等方面非常有用,能夠為船只目標(biāo)檢測提供基礎(chǔ)。在高頻地波超視距雷達(dá)工作范圍內(nèi),飛機目標(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)分類與識別,又可用于雷達(dá)系

2、統(tǒng)設(shè)計過程中的分系統(tǒng)指標(biāo)分配。針對這樣的研究背景,本文從地波雷達(dá)船只目標(biāo)散射特性的計算、雷達(dá)參數(shù)和船只結(jié)構(gòu)等影響RCS計算的因素分析、基于實測數(shù)據(jù)的對比與驗證等三個方面進(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;針對地波雷達(dá)諧振區(qū)船只目標(biāo)散射特性的特點,提出了一種基于FDTD的三維船只建模RCS計算方法,利用曲面建模軟件3D-MAX對典

3、型船只目標(biāo)進(jìn)行精確建模、再利用有限元方法對船只模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分;基于FDTD算法原理編譯MGL-RCS計算軟件,仿真計算出地波雷達(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。
　　 船只目標(biāo)RCS計算的影響因素分析方面,由計算過程可知,網(wǎng)格劃分方式會對船只目標(biāo)RCS計算產(chǎn)生影響,因此討論了網(wǎng)格剖分疏密對目標(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)探測的頻率范圍,分析了頻率對船只目標(biāo)RCS計算的影響;雷達(dá)方位角設(shè)置不同,船只目標(biāo)RCS計算也將不同,分析了雷達(dá)方位角對目標(biāo)RCS計算的影響;船只結(jié)構(gòu)因素(長、寬、高等)影響目標(biāo)RCS計算效果,分別改變長、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,為了驗證本文提出的三維建模方法和時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)的實測RCS