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雷达目标三维散射中心位置正向推导和分析

张磊 何思远 朱国强 张云华 殷红成 闫华

张磊, 何思远, 朱国强, 张云华, 殷红成, 闫华. 雷达目标三维散射中心位置正向推导和分析[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(12): 2854-2860. doi: 10.11999/JEIT180115
引用本文: 张磊, 何思远, 朱国强, 张云华, 殷红成, 闫华. 雷达目标三维散射中心位置正向推导和分析[J]. 电子与信息学报, 2018, 40(12): 2854-2860. doi: 10.11999/JEIT180115
Lei ZHANG, Siyuan HE, Guoqiang ZHU, Yunhua ZHANG, Hongcheng YIN, Hua YAN. Forward Derivation and Analysis for 3-D Scattering Center Position of Radar Target[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(12): 2854-2860. doi: 10.11999/JEIT180115
Citation: Lei ZHANG, Siyuan HE, Guoqiang ZHU, Yunhua ZHANG, Hongcheng YIN, Hua YAN. Forward Derivation and Analysis for 3-D Scattering Center Position of Radar Target[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2018, 40(12): 2854-2860. doi: 10.11999/JEIT180115

雷达目标三维散射中心位置正向推导和分析

doi: 10.11999/JEIT180115
基金项目: 国家自然科学基金(61571333)
详细信息
    作者简介:

    张磊:男,1991年生,博士生,研究方向为雷达目标特性及电磁仿真等

    何思远:女,1982年生,教授,主要研究方向为计算电磁学、雷达目标特性与目标识别等

    朱国强:男,1959年生,教授,长期从事目标电磁散射特性、天线理论与技术等方面的研究

    张云华:男,1981年生,副教授,主要研究方向为人工电磁材料设计与应用、新型天线理论与应用、电磁散射与目标特性等

    殷红成:男,1967年生,研究员,长期从事电磁散射、雷达目标特性、目标识别等方面的研究

    闫华:男,1981年生,高级工程师,主要研究方向为目标电磁散射建模与特性分析等

    通讯作者:

    何思远  siyuanhe@whu.edu.cn

  • 中图分类号: TN955

Forward Derivation and Analysis for 3-D Scattering Center Position of Radar Target

Funds: The National Natural Science of China (61571333)
  • 摘要: 为了更好地将散射中心与目标结构联系起来,该文基于目标几何模型给出一种在单次和2次耦合散射机理下雷达目标部件级3维散射中心位置正向推算方法。重点探究了2次耦合散射机理下强散射情况的射线等效位置确定原理及方法。对其他弱散射情况,应用等价变换等效为强散射情况。最后,使用此位置推算方法推导并分析了直角二面角,钝角二面角,SLICY, T72坦克模型的部件级3维散射中心位置,并与相应的仿真或实测SAR图像进行比对以验证此位置推算方法的正确性。
  • 图  1  不同入射角下垂直入射直角二面角棱边俯视示意图

    图  2  垂直入射钝角二面角棱边示意图及射线等效位置分布图

    图  4  直角二面角仿真SAR图像

    图  6  面分离的直角二面角仿真SAR图像

    图  3  直角二面角几何模型图

    图  8  面分离的钝角二面角仿真SAR图像

    图  7  面分离的钝角二面角几何模型图

    图  5  面分离的直角二面角几何模型图

    图  9  SLICY几何模型及实测SAR图像与散射中心模型重构SAR图像对比图

    图  10  T72坦克几何模型及仿真SAR图像与散射中心模型重构SAR图像对比图

    表  1  SLICY实测SAR图像峰值位置与本文方法推算位置对比表

    散射源编号 1 2 3
    部件 三面角(前右) 顶帽(矮) 顶帽(高)
    机理 3次耦合散射 2次耦合散射 2次耦合散射
    实测图像八邻域峰值提取位置(m) (–0.0173, –1.3806) (–0.2407, –0.0262) (0.6531, –0.6933)
    本文方法推断投影位置(m) (–0.0043, –1.2648) (–0.1798, –0.0683) (0.5791, –0.7669)
    位置误差(m) (0.0130, 0.1158) (0.0609, 0.0421) (0.0740, 0.0736)
    下载: 导出CSV

    表  2  T72坦克仿真SAR图像主要峰值位置与本文方法推算位置对比表

    散射源编号 1 2 3 4
    部件 燃料桶(右) 燃料桶(左) 后方挡板(左) 后方挡板(右)
    机理 单次散射 单次散射 单次散射 单次散射
    仿真图像八邻域峰值提取位置(m) (1.0077, –2.0791) (–1.0594, –2.0791) (–0.4393, –3.1312) (0.3876, –3.1312)
    本文方法推断投影位置(m) (1.0075, –2.1394) (–1.0022, –2.1394) (–0.4411, –3.1568) (0.4328, –3.1568)
    位置误差(m) (0.0002, 0.0603) (0.0572, 0.0603) (0.0018, 0.0256) (0.0452, 0.0256)
    下载: 导出CSV
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    HE Siyuan, DENG Fangshun, CHEN Haitao, et al. Range profile analysis of the 2-D target above a rough surface based on the electromagnetic numerical simulation[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2009, 57(10): 3258–3263 doi: 10.1109/TAP.2009.2028632
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-26
  • 修回日期:  2018-07-05
  • 网络出版日期:  2018-07-20
  • 刊出日期:  2018-12-01

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