本文關(guān)鍵詞：雷達(dá)目標(biāo)散射中心模型及其應(yīng)用

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【摘要】：本文瞄準(zhǔn)雷達(dá)工程的實(shí)際需求,針對(duì)雷達(dá)目標(biāo)特征提取,雷達(dá)目標(biāo)分類和識(shí)別等核心問題,圍繞雷達(dá)目標(biāo)散射中心理論及其應(yīng)用展開研究。論文總結(jié)和發(fā)展了最新的散射中心模型,并將其應(yīng)用于復(fù)雜雷達(dá)目標(biāo)的脫靶量估計(jì)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特征提取、目標(biāo)幾何特征提取以及高精度的幾何重構(gòu)等,解決了一系列實(shí)際工程中的問題。在雷達(dá)目標(biāo)散射中心模型理論研究方面,本文首先總結(jié)了雷達(dá)目標(biāo)單基地散射中心模型的最新研究進(jìn)展,將已認(rèn)知的散射中心歸納為三類:局部型散射中心模型(LSC)、分布型散射中心模型(DSC),和滑動(dòng)型散射中心模型(SSC),通過此三類散射中心實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜目標(biāo)散射特性的精確逼近。在此基礎(chǔ)上,提出了基于時(shí)頻圖匹配和遺傳算法(GA)的模型參數(shù)估計(jì)新方法,可實(shí)現(xiàn)對(duì)模型參數(shù)的精確估計(jì),也為研究目標(biāo)雙基地散射中心及利用單基地散射中心模型進(jìn)行脫靶量估計(jì)和目標(biāo)幾何重構(gòu)提供了理論依據(jù)。在雙多基地散射中心模型研究方面,本文主要針對(duì)典型體目標(biāo)中的錐體目標(biāo),在對(duì)比分析其單雙基地散射特性的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了由于表面波繞射而產(chǎn)生的散射中心,證明了這些散射中心在雙基地模式下為重要的散射中心類型。而且這些散射中心產(chǎn)生的影響不同于其在單基地模式下的情況,不可被簡(jiǎn)單忽略掉。研究證明,此類散射中心在不同形狀的錐形目標(biāo)上表現(xiàn)出不同的屬性特征,如在母線為直線的普通錐形目標(biāo)上,其表現(xiàn)為分布型散射中心(DSC);而在流線型錐體目標(biāo)上,則表現(xiàn)為位置隨雷達(dá)視向變化的滑動(dòng)型散射中心(SSC)。上述結(jié)論有助于進(jìn)一步推進(jìn)此類散射中心在雷達(dá)目標(biāo)特征提取和目標(biāo)識(shí)別方向上的應(yīng)用研究。在此研究基礎(chǔ)上,本文建立并驗(yàn)證了錐體目標(biāo)的雙基地散射中心模型,該散射中心模型能夠精確描述錐形目標(biāo)在不同雷達(dá)視向、入射波極化下的散射特性,且具有一定的頻率拓展性,具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在散射中心模型的應(yīng)用方面,本文利用上述理論分析,解決了一系列難點(diǎn)問題。首先根據(jù)彈頭目標(biāo)的單基地散射中心模型,分析了標(biāo)量脫靶量估計(jì)過程中的體目標(biāo)效應(yīng)的實(shí)質(zhì),并通過設(shè)計(jì)新的估計(jì)方法,有效地降低了由于體目標(biāo)效應(yīng)產(chǎn)生的脫靶量估計(jì)誤差。其次,根據(jù)爬行波散射中心的研究結(jié)論,本文發(fā)現(xiàn)其屬性特征包含了豐富的目標(biāo)微動(dòng)特征和目標(biāo)空間位置特征等重要信息,通過結(jié)合該散射中心的時(shí)頻特征和一維像特征,本文提出了相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)特征提取方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)微動(dòng)特征和空間位置特征等物理信息的精確提取。在復(fù)雜雷達(dá)目標(biāo)幾何特征提取和幾何重構(gòu)這一難題上,本文通過重點(diǎn)分析各散射中心在不同雷達(dá)圖像中的圖像特征,提出了一種基于散射中心模型和時(shí)頻分析的目標(biāo)幾何重構(gòu)方法,結(jié)果證明該方法相比于通過傳統(tǒng)的雷達(dá)圖像提取目標(biāo)幾何特征的方法,不僅能夠準(zhǔn)確反演目標(biāo)的主要幾何結(jié)構(gòu),更能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)曲面外形的精確重構(gòu),且重構(gòu)精度不受帶寬的限制。為了保證本文相關(guān)研究結(jié)論的準(zhǔn)確性,本文所有的散射數(shù)據(jù)均通過精確的全波數(shù)值方法—合元極方法(FE-BI-MLFMA)計(jì)算獲得。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN957.52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1274495