基于物理声学法的目标双基地散射场计算

运用物理声学法预报水下目标双基地散射特性时,由于忽略了阴影面对散射场的影响,存在随着分置角的增大计算误差越来越大的缺点。针对这一问题,提出对目标表面散射积分区域进行修正的方案,从而将物理声学法的适用范围推广到任意分置角。对刚性球体和有限长柱体的散射特性计算结果表明:文中所提出的方法提高了目标大分置角声散射特性的计算精度,可以用于水下目标双基地散射场预报。     

刚性球的散射方向性图仿真研究

利用基于奇异值提取技术的高斯积分技巧,并引进局部坐标系与合适的坐标变换,将奇异积分的计算转化为在局部坐标系内的积分面元上计算沿边界的曲线积分,最终给出了奇异积分与近似奇异积分的数值计算公式,从而实现了Helmholtz表面积分方程积分解的数值计算.对刚性球的仿真结果表明:该方法给出的目标散射方向性图与国外类似文献吻合得较好,可用于双基地声纳、目标低频声散射特性等相关研究.     

双基地声纳海底界面侧向散射分析与仿真

海底界面侧向散射分析是双基地声纳探测性能的关键技术.研究分析了双基地条件下,海底界面散射与双基地几何配置之间的相互关系.根据实际配置的情形,提出了一种双基地声纳海底界面侧向散射面积的计算方法,得到了解析表达式.通过仿真实验,得到了双基地海底界面侧向散射面积与观测时间、接收指向、束宽和脉冲宽度等因素的变化规律,表明该算法是可行的,为双基地声纳系统的性能评估和合理配置、使用提供了有效的模型.     

水下低频球面声波近场散射声压的渐近解研究

为研究水下低频声波的近场散射机理,导出了近场散射声压的渐近解。首先,给出了刚性边界、软边界、阻抗边界条件下,低频球面声波遇到球形障碍物散射声压的无穷级数解;然后,结合低频和近场的假设条件,合理选取无穷级数解中Bessel函数、Hankel函数的近似形式,导出了散射声压的渐近解,并进行了仿真计算。研究表明:低频近场散射声压可以表示为位于散射体中心的单极子声源和散射体中心与(0,0,a~2/b)之间分布的偶极子源的叠加;对于低频近场散射问题,采用平面波近似球面波有较大误差。     

基于目标散射的双基地雷达多假目标干扰技术

双基地雷达系统采用发射站与接收站分置的工作模式,所以传统干扰方法的干扰信号难以到达双基地雷达接收站。针对双基地雷达工作特点,提出了基于目标散射的多假目标干扰模型,有效解决了传统干扰方法的干扰信号不能到达双基地雷达接收站的难题,并基于DRFM技术,研究了运用卷积调制产生多假目标的方法,从而对双基地雷达形成有效的多假目标干扰。理论分析和仿真实验证明了方法的可行性、有效性。     

双基地声呐海面散射模型及仿真

双基地声呐是近些年发展起来的探潜新技术,而由海-气界面和海面附近气泡的散射引起的海面混响是影响双基地声呐的重要因素之一,有必要对双基地海面混响展开研究.建立了双基地声呐的海面散射模型,给出了海面散射强度的明确表达式.利用计算机仿真,分析出双基地海面散射强度随频率、风速、双基地各角度等参数的变化关系.利用该模型可以明确出海面散射强度与各参数的关系.     

基于合成孔径原理目标散射测量中的运动误差补偿

在应用基于合成孔径原理的水下目标散射特性测量新方法时,目标总会存在偏离匀速直线的运动误差,导致图像散焦甚至无法成像,从而不能得到目标二维散射特性.针对上述问题,从水下目标的六自由度运动误差入手,分析运动误差对成像的影响,采用基于运动测量系统的逐点运动补偿方法对回波信号进行处理,给出了计算机仿真试验结果.仿真试验得到了较好的成像结果,验证了运动补偿的有效性.     

空中复杂目标的CAD建模及其电磁散射特性可视化研究

雷达目标的电磁散射特性对于目标的检测与识别具有至关重要的意义,文中给出了复杂目标的建模及电磁散射特性的可视化研究。利用3DSMAX和AutoCAD建立复杂目标的三维模型,介绍了两种建模方法:平板面元逼近和参数面元逼近。文中着重于平面元逼近方法,并给出了计算远区场和RCS的物理光学(PO)的近似积分结果。调用 OpenGL库完成目标的三维显示及散射特性的可视化输出,给出了导弹再入段的三维电磁散射和二维电磁散射强度分布。     

基于回波域的低频UWBSAR极化校准

多极化,低频超宽带(ultrawideband,UWB)合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)是雷达技术未来发展的一个重要方向。系统的低频特性,UWB特性和大处理角特性使得常规SAR极化校准不再适用。基于系统回波模型,同时考虑定标体的电磁散射特性,给出了适合该系统的极化校准方法。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

非平坦地形双基地海底混响的快速计算方法改进

针对传统双基地海底混响的计算量问题,对该类海底混响的理论计算模型进行了改进,利用基于Lambert散射法则的闭型表达式和基于曲线拟合的数值计算方法,实现了对任意地形双基地海底混响的快速计算。基于该方法,对不同变化规则的非平坦海底双基地混响进行了仿真分析,并讨论了周期和非周期的非平坦海底环境下,地形拟合步长对信混比计算精度的影响。仿真结果表明:该方法能够快速计算得到复杂海底地形的信混比空间分布。相比经典单元散射混响模型,所提出的双基地海底混响计算改进方法可以大幅提高计算效率,同时在合理的海底地形拟合步长前提下兼顾计算结果的精度。     

一种高频区复杂雷达目标二维散射的参数模型

为描述高频区雷达目标复杂的二维散射 ,提出采用更贴近散射机理的、特征含量更为丰富的二维散射中心模型———类型区分的几何绕射理论 (TD GTD)模型。将一种高效的基于AGR的参数估计初始值选取方法 ,以及引入RELAX技术的最大似然估计算法 (ML RELAX) ,用于模型参量的估计。解决了同时估计多个散射中心这一造成计算量过大的根源问题。实验证实了TD GTD模型的合理性以及ML RELAX算法估计性能的优越性     

各向异性介质体目标电磁散射分析的快速算法

利用体积分方程矩量法(MoM)及其多层快速多级子算法(MLFMA)研究了各向异性的电介质体或/和磁介质体目标的电磁散射问题,将多层快速多级子算法的计算结果与解析方法(Mie)或矩量法结果进行了对比分析.不但验证了MLFMA算法的高效性和精确性,同时该算法还适合于分析模拟任意复杂介质体(如各向异性磁化等离子体)目标的电磁散射问题,为进一步实现电大尺寸的任意复杂各向异性介质体/金属组合目标电磁散射分析的精确高效算法奠定了基础.     

地表目标复合散射的强迫激励法分析

研究了强迫激励方法在电磁散射计算中的应用 ,此方法将地表目标散射分析化为两步 :首先分析地面的散射 ,再将地面的散射作为激励作用于目标 ,从而得到地面背景下目标的电磁散射信号。应用强迫激励方法计算了地表背景下车体的时域电磁散射 ,并与试验作了对比 ,两者比较吻合     

基于Coherent Point Drift方法的SAR图像散射中心匹配

散射中心匹配是当前散射中心用于SAR图像目标识别的一个主要技术途径.散射中心匹配的难点在于散射中心特征存在的误差和缺失.Coherent Point Drift (CPD)方法从概率密度估计的角度解决点模式匹配问题,能够较好地考虑散射中心的误差和缺失.本文将CPD方法用于散射中心匹配,并在此基础上引入车辆目标SAR图像方位角估计先验信息和散射中心属性信息,以提高散射中心匹配的准确性和稳健性.MSTAR数据实验说明了该方法的有效性.     

基于SAR图像的目标散射中心特征提取方法研究

针对SARATR需要,基于属性散射中心模型,研究了从SAR图像提取目标散射中心特征的方法。该方法首先从SAR图像分割出包括单个散射中心响应的目标区域,然后判断该区域对应的散射中心的类型,最后再采用相应的参数模型进行参数初值选择和数字优化,从而得到对应该区域的目标散射中心特征。通过循环执行上面的步骤,就可以从SAR图像提取出目标所有散射中心特征。仿真结果表明,该算法具有良好的估计性能。     

三维介质体的时域散射分析

用时间递推(marching-on in-time,MOT)方法求解了电磁场时域耦合积分方程,计算了均匀介质体的表面等效电流和表面等效磁流,得到时域散射远场并给出了详细推导过程。举例比较了将时域散射用Fourier变化后在频域的RCS和频域直接求得的RCS,以说明该算法的正确性。     

水中微气泡光散射偏振特性的研究

在Mie散射理论的基础上,建立气泡光散射模型,计算水中微小气泡与固体微粒在不同的粒径参数和散射角条件下的光散射偏振特性,并对两者进行比较.结果表明,水中气泡及微粒对入射光散射后偏振状态的改变十分复杂.总体上气泡的退偏振效应比固体微粒强25%,微小气泡与固体微粒对偏振状态的影响在粒径域和散射角上具有选择性.     

船舶单自由度摇荡运动对遭遇频率散射的响应

针对船舶单自由度二阶摇荡运动动力学系统,就船舶速度变化引起遭遇频率改变问题建立了遭遇频率散射模式;采用傅立叶变换波浪力(矩)的波形,得到了遭遇频率散射后的功率谱,从理论上进一步阐明了船舶遭遇频率散射理论概念;采用数值模拟计算方法,计算了单自由度二阶摇荡运动,进一步验证了遭遇频率散射后出现不规则摇荡运动的现象,计算得到了遭遇频率散射强度与摇荡运动方差的关系.     

有耗媒质中目标体散射特性的TSNU-PSTD模拟

结合PML边界条件的傅立叶时域伪谱(PSTD)算法已被广泛用于模拟电磁波传播和目标散射,但传统的PSTD方法在每个坐标方向上需要均匀分布的空间坐标网格点,因而不能够很好地模拟曲面目标和与网格空间尺寸不一致的目标,基于变空间非均匀网格的PSTD(TSNU-PSTD)方法可以很好地克服这些不足。将CFS-PML边界条件应用在PSTD算法中,并将其与TSNU-PSTD方法相结合模拟了大范围有耗媒质中介质体目标的电磁散射,部分计算结果与FDTD计算结果进行了比较。仿真结果表明,TSNU-PSTD算法只需平均每波长分成3个网格就可以得到令人满意的计算结果,可高效地分析大范围有耗媒质中曲面形状目标体的散射特性。