【摘要】：研究了地海交界分區(qū)域復(fù)合粗糙面的建模方法及其電磁散射特性。采用蒙特卡羅方法建立地海交界分區(qū)域復(fù)合粗糙面模型,采用高斯譜模擬實際地面,采用變淺系數(shù)與北海聯(lián)合海浪計劃(joint north sea wave project,JONSWAP)譜結(jié)合而成的有限水深海譜模擬實際近海海面,基于分區(qū)域復(fù)合粗糙面建模理論,運用多種加權(quán)反正切函數(shù)處理實現(xiàn)了線型、月牙型、峽谷型自然環(huán)境�？紤]了各介質(zhì)區(qū)域內(nèi)部的面元耦合以及區(qū)域之間和交界處面元的耦合作用,對地海交界分區(qū)域復(fù)合粗糙面的散射問題,提出了一種基于分區(qū)域面元的迭代物理光學(xué)法,采用快速遠場近似(fast far field approximation,FaFFA)與局部耦合技術(shù)加速其迭代過程。對比了陸地粗糙面、海面和地海交界分區(qū)域復(fù)合粗糙面的電磁散射特性,計算了分區(qū)域復(fù)合粗糙面的散射系數(shù),并討論了極化方式、入射角、邊界形狀、陸地粗糙面的均方根高度、相關(guān)長度和近海海面的風速對地海交界分區(qū)域復(fù)合粗糙面電磁散射特性的影響�；诘锢砉鈱W(xué)法所獲取的分區(qū)域復(fù)合粗糙面總散射場,采用正側(cè)視條帶式成像模式,選用距離多普勒算法對不同特點的地海分區(qū)域復(fù)合粗糙面進行合成孔徑雷達(synthetic aperture radar,SAR)成像,并討論了陸地粗糙面與海面各自的相對介電常數(shù)對SAR成像的影響。該研究包括了地海交界環(huán)境的建模、電磁散射特性的求解及其SAR成像,由仿真結(jié)果得到了地海交界分區(qū)域復(fù)合粗糙面的SAR像特點,對反演地海交界環(huán)境的電磁特性以及遙感、探測具有借鑒意義。
[Abstract]:The modeling method and electromagnetic scattering characteristics of the complex rough surface in the boundary area of the ground sea are studied. Monte Carlo method is used to establish the complex rough surface model of the boundary area between the ground and sea, and Gao Si spectrum is used to simulate the actual ground surface. The finite water deep sea spectrum, which combines the shallowness coefficient with the North Sea combined Wave Planning (joint north sea wave project,JONSWAP) spectrum, is used to simulate the actual offshore sea surface. Based on the modeling theory of the composite rough surface in the sub-region, the linear shape is realized by using various weighted inverse tangent functions. Crescent, canyon natural environment. In this paper, considering the coupling of surface elements in various media regions and the coupling between regions and interfaces, an iterative physico-optical method based on sub-area elements is proposed for scattering complex rough surfaces at the boundary of the ground and sea. Fast far field approximation (fast far field approximation,FaFFA) and local coupling technique are used to accelerate the iterative process. In this paper, the electromagnetic scattering characteristics of the complex rough surface of land, sea and sea are compared, the scattering coefficient of the composite rough surface is calculated, and the polarization mode, incidence angle and boundary shape are discussed. The effects of the root-mean-square height of the land rough surface, the correlation length and the wind speed of the offshore sea surface on the electromagnetic scattering characteristics of the composite rough surface at the boundary of the ground and sea. Based on the total scattering field of composite rough surface obtained by iterative physical optics method, the forward side strip imaging mode is used. The synthetic Aperture Radar (synthetic aperture radar,SAR) imaging of composite rough surfaces in different ground and sea regions is performed by using range Doppler algorithm. The effects of the relative dielectric constants of the land rough surfaces and the sea surface on the SAR imaging are discussed. The research includes the modeling of the boundary environment of the ground and sea, the solution of the electromagnetic scattering characteristics and the SAR imaging. From the simulation results, the characteristics of the SAR images of the complex rough surface in the boundary area of the ground and sea are obtained, and the electromagnetic characteristics of the boundary environment of the ground sea and the remote sensing are obtained. Detection has reference significance.
【作者單位】： 空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院;東南大學(xué)毫米波國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61372033)資助課題
【分類號】：TN011

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 葉紅霞;金亞秋;;隨機粗糙面上介質(zhì)目標差場散射的快速計算方法[J];中國科學(xué)G輯:物理學(xué)、力學(xué)、天文學(xué);2006年02期

2 任新成;郭立新;;高斯粗糙面透射波散射系數(shù)的基爾霍夫駐留相位法[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2008年02期

3 伍海波;姚菁晶;何思遠;朱國強;;基于電磁仿真的粗糙面上二維目標參數(shù)反演[J];武漢大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2009年06期

4 付裕壽 ,孫祉偉 ,王春奎;粗糙金屬面漫反射性能的實驗研究[J];光學(xué)技術(shù);1981年06期

5 蔣紅梅;岳俊山;;室內(nèi)粗糙面的太赫茲散射特性研究[J];廣西通信技術(shù);2013年04期

6 葉紅霞;金亞秋;;三維介質(zhì)粗糙面上導(dǎo)體目標散射的解析-數(shù)值混合算法[J];電波科學(xué)學(xué)報;2008年06期

7 王明軍;吳振森;李應(yīng)樂;張小安;張輝;;隨機粗糙面激光脈沖散射四階統(tǒng)計特征[J];物理學(xué)報;2009年04期

8 姬偉杰;童創(chuàng)明;;分層粗糙面下方介質(zhì)目標散射的快速算法[J];電波科學(xué)學(xué)報;2010年02期

9 王蕊;郭立新;劉曉勇;;分層粗糙面的電磁散射研究[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2010年10期

10 劉偉;郭立新;王安琪;;二維紋理特征指數(shù)譜粗糙面的極化散射[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2011年02期

相關(guān)會議論文 前6條

1 杜陽;李忠寧;陳煥煜;齊陽;孔金甌;;隨機粗糙面的一種新雙站散射模型[A];第二屆微波遙感技術(shù)研討會摘要全集[C];2006年

2 葉紅霞;金亞秋;;三維目標與粗糙面復(fù)合模型散射的解析-數(shù)值混合算法[A];全國計算物理學(xué)會第六屆年會和學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2007年

3 金亞秋;葉紅霞;;隨機粗糙面上目標散射差值計算的快速互耦迭代方法[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第一冊）[C];2006年

4 杜陽;孔金甌;閆文哲;王卓遠;;隨機粗糙面電磁散射的統(tǒng)計積分方程模型[A];第二屆微波遙感技術(shù)研討會摘要全集[C];2006年

5 ;華忠環(huán)境科技有限公司[A];第二屆固體廢物處理技術(shù)與工程設(shè)計全國學(xué)術(shù)會議專輯[C];2007年

6 匡磊;金亞秋;;三維目標與隨機粗糙面復(fù)合電磁散射模擬的FDTD方法[A];第二屆微波遙感技術(shù)研討會摘要全集[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 葉紅霞;隨機粗糙面與目標復(fù)合電磁散射的數(shù)值計算方法[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

2 秦三團;隨機粗糙面與目標復(fù)合電磁散射的快速算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

3 梁玉;粗糙面及其與目標復(fù)合電磁散射建模及快速計算研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

4 薛謙忠;粗糙面波束散射研究及其應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2000年

5 鄧方順;目標與粗糙面復(fù)合電磁散射特性的快速數(shù)值算法建模[D];武漢大學(xué);2010年

6 王蕊;粗糙面及其與目標復(fù)合電磁散射中的相關(guān)問題研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

7 王安琪;粗糙面及其與目標復(fù)合電磁散射的矩量法研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

8 任新成;粗糙面電磁散射及其與目標的復(fù)合散射研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

9 匡磊;三維目標與隨機粗糙下墊面復(fù)合電磁散射的FDTD方法研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

10 王青;隨機粗糙面散射的微擾法及有限元法研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王金葉;隨機粗糙面電磁散射特性與方法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

2 周磊;復(fù)合目標電磁散射高頻方法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 王笑笑;體擾法在分層介質(zhì)粗糙面電磁散射中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2014年

4 李強;粗糙面電磁散射縮比關(guān)系研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

5 余子文;粗糙面的寬帶脈沖散射[D];西安電子科技大學(xué);2013年

6 張慧;基于射線追蹤的分層粗糙面電磁散射研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

7 張凱麗;隨機粗糙面光散射的后向增強效應(yīng)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

8 胡迪;分形粗糙面的參數(shù)識別、接觸建模分析及預(yù)測[D];西安電子科技大學(xué);2015年

9 田煒;隨機粗糙面光散射特性研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

10 湯林;隨機粗糙面的光散射特性研究[D];電子科技大學(xué);2011年

，

本文編號：2293972