高頻地波雷達船只目標RCS預估.pdf

1、高頻地波雷達散射截面(Radar Cross Section,RCS)是衡量目標散射特性的重要參數(shù),是地波雷達用于探測與識別目標最為有效的電磁頻譜特性。地波雷達RCS在估算雷達威力、信號處理、檢測特性、船只目標分類以及識別等方面非常有用,能夠為船只目標檢測提供基礎。在高頻地波超視距雷達工作范圍內,飛機目標和船只目標的散射截面基本處于諧振區(qū)。高頻地波雷達諧振區(qū)目標散射截面有助于掌握目標的雷達特性,它既可以用于目標分類與識別,又可用于雷達系

2、統(tǒng)設計過程中的分系統(tǒng)指標分配。針對這樣的研究背景,本文從地波雷達船只目標散射特性的計算、雷達參數(shù)和船只結構等影響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行了逐步深入的研究。
　　 為了有效預估高頻地波雷達海面船只目標的散射特性,本文首先介紹了雷達散射截面的定義,總結了雷達散射截面的特點;針對地波雷達諧振區(qū)船只目標散射特性的特點,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、型船只目標進行精確建模、再利用有限元方法對船只模型進行網(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諧振區(qū)海上艦船目標RCS;分析諧振區(qū)海上船只目標RCS曲線,總結地波雷達諧振區(qū)船只目標RCS曲線特點。
　　 船只目標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RCS計算產生影響,因此討論了網(wǎng)格剖分疏密對目標散射特性的影響;高頻地波雷達工作頻率為3MHz-30MHz,為選出

4、適合船只目標探測的頻率范圍,分析了頻率對船只目標RCS計算的影響;雷達方位角設置不同,船只目標RCS計算也將不同,分析了雷達方位角對目標RCS計算的影響;船只結構因素(長、寬、高等)影響目標RCS計算效果,分別改變長、寬、高等尺寸,分析船只目標RCS的變化,結果表明,船只目標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為例,從回波譜中獲取船只目標的實測RCS