复杂物体雷达图像模拟
83页1、北京交通大学硕士学位论文复杂物体雷达图像模拟姓名:温晓阳申请学位级别:硕士专业:光学指导教师:李文博;王超20051201A b s t r a c t1 1 1 i sp a p e rc o n c e m st h es i m u l a t i o no fI n V e r s eS y n t h e t i cA p e r t u r eR a d a r( I S A R ) i m a g eo fa no b j e c to V e rap e r f e c t l yc o n d u c t i n gg r o u n dp l a n eo ra1 0 s s yd i e l e c m cs u c ha ss e aw a t e rA st h er e s 0 1 u t i o ni n c r e a s i n g ,t h en e e dO fr e s e a r c ht h em e c h a n i s mo ft h ee l e c t r o m a g n c t i cs c a t t e r i n gi
2、sm o r ei m p o n a n t T h es c e n a r i oo fac o m p l e xo b j e c to nt h ei m p c d a n c ep l a t e si sc o I l s i d e r e di nt h ew o r k A c q u i s i t i o no fr e a ls c a t t e “n g出嚏af o rt h ed e V e l o p m e n to fr a d a rs i g nx北京交通人学硕士毕业论文1 1 研究背景第1 章概述雷达是迄今为止最为有效的远程电子探测设备,它根据雷达目标对雷达波的散射能量来判定目标的存在并确定目标的位置。自从第二次世界大战中发明了雷达以来,雷达在军用和民用系统中部扮演着重要的角色。在民用方面,雷达用在导航的各个方面,例如地形防撞系统,空中交通管制,气象警戒系统和高度表。除了这些应用,一些军用设施,如飞机,舰船和卫星上的雷达还起着侦测、监视以及攻击的作用。定量描述目标雷达回波特性的参量是物体对入射雷达波呈现的有效散射面积,即雷达截面( R a
3、 d a rC r o s sS e c t i o n ,R C S ) 。在美国,复杂目标R C S 预估软件开发从8 0 年代就丌始了,如诺斯罗普公司开发的预估软件G E N s C A T 、M I S C A T 、H E L I S C A T ,海军研究实验室0 娘L ) 也开发了R c s 预估软件。随着计算机技术、图形学技术以及近年来科学计算可视化的发展,为更新形式的预估软件开发提供了条件。现在的预估软件集计算机建模和电磁散射特性分析于一体,通过图形用户界面( G U I ) 提供其强大的功能。现在的R c s 软件不仅具有求解R c s 的优良特性,有的还集成了目标的其它电磁特征,如目标距离像( 一维特征) 和合成孔径成像( 二维特征) 、海杂波模型等预测分析模块。这些为将来电磁系统的三维仿真取代暗室测量奠定了基础。其中比较优秀的几套软件介绍如下。1 ) c A D D s c A T 。c A D D s C A r 是美国麦道航空公司开发的R c s 分析通用代码,该软件由D - M - E l k i n g 主持开发,于1 9 9 2 年完成,其后进行了优化
4、,预测速度逐年提高。该软件包括两套建模工具,面元模型和参数表面北京交通大学烦 一毕业论文模型,用户可以根据需求选择不同的拟合方法,其中面元模型的计算时间要比参数模型运行时间少。电磁预测部分采用P 0 ( 物理光学) 方法,该软件的底层建模采用海军飞行器设计研究小组的设计工具C A D w G ,结合了I G E s ( 基本图形转化规范) 1 9 8 8 年测定的标准。该软件的主要特点是可以预测多种模型,包括各种型号的飞机、舰船等。由于计算中P O 积分采用R i b b o n技术,射线跟踪采用S E A D S 技术,不但提高了计算速度,而且能够计算多次反射现象和阴影绕射,预测精度得到改善。2 、黜N U R S 。R A N U R S 复杂目标R C S 预测软件由西班牙C a r I t a b r i a 大学于1 9 9 3 年完成,该软件适用于复杂目标的高频R C s 预测。该软件底层建模采用N U R B S ( 非均匀有理B 样条) 技术,数据交换用I G E S 标准,电磁预估部分采用P o + M E C ( 等效电磁流) 方法。该方法具有如下显著优点:曲面分割
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