土壤、沙地地貌電磁散射特性建模技術(shù)研究.pdf

1、隨著雷達(dá)在軍事和科技等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，地物電磁散射的研究越來(lái)越受到專(zhuān)家和學(xué)者的重視。通過(guò)建立典型地物目標(biāo)的電磁散射理論模型，可以有效地計(jì)算雷達(dá)的干擾因素，還可以反映真實(shí)地物目標(biāo)的電磁散射特性，進(jìn)而為地面目標(biāo)隱身性能的分析和反隱身跟蹤、識(shí)別提供有效的仿真手段。本文著重對(duì)土壤、沙地電磁散射特性的建模方法進(jìn)行研究。
　　根據(jù)土壤和沙地各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文首先從面散射和體散射的角度分別介紹粗糙面散射理論和輻射傳輸理論，闡述了基本概念和相關(guān)

2、的基本量。接著對(duì)土壤、沙漠環(huán)境分別進(jìn)行幾何建模，對(duì)于土壤環(huán)境，采用隨機(jī)粗糙面建模的蒙特卡羅方法;而對(duì)于沙漠環(huán)境，采用力學(xué)中的離散元胞自動(dòng)機(jī)(cellular automata，CA)模型，考慮了沙粒的實(shí)際運(yùn)動(dòng)形式，加入時(shí)間與沙丘形成的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并對(duì)影響模型結(jié)果的幾個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行分析。然后在此基礎(chǔ)上，分別介紹了二者的電磁參數(shù)，包括幾何參數(shù)和物理參數(shù)，再根據(jù)土壤、沙漠的地貌特征，給出二者的電磁散射模型:土壤模型主要考慮表面散射的貢獻(xiàn);而對(duì)于

3、沙漠結(jié)構(gòu)，在考慮表面散射的基礎(chǔ)上加入沙粒層的散射貢獻(xiàn)。兩類(lèi)模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的差別基本在2dB之內(nèi)，驗(yàn)證了模型的有效性。最后，分別使用面元化的積分方程方法（Integral Equation Method，IEM）和逆合成孔徑雷達(dá)(inverse syntheticaperture radar，ISAR)成像算法對(duì)幾何模型進(jìn)行電磁成像，在確定地形回波分布的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步給出不同沙漠地形環(huán)境的電磁成像特性算例分析。
　　通過(guò)對(duì)