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    188宝金博页面版: 海面导弹目标检测中的RCS分析中国科学杂志社.pdf

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    内容提示： 中国科学: 地球科学 2014 年 第 44 卷 第 12 期: 2735 ~ 2742 www.scichina.com earth.scichina.com 中文引用格式: 李洋, 陶然. 2014. 海面导弹目标检测中的 RCS 分析. 中国科学: 地球科学, 44: 2735–2742 英文引用格式: Li Y, Tao R. 2014. RCS analysis in the detection of a generic missile target with sea clutter background. Science China: Earth Sciences, 57: 2845–2852, doi: 10.1007/s11430-014-4944-y 《《中国科学》SCIENCE CHINA PRESS》杂志社论 文 海面导弹目标检测中的 RCS 分析 李洋①*, 陶然② ① 中国电子科学研...

    文档格式：PDF | 页数：8 | 浏览次数：40 | 上传日期：2015-05-21 13:27:28 | 文档星级：
    中国科学: 地球科学 2014 年 第 44 卷 第 12 期: 2735 ~ 2742 www.scichina.com earth.scichina.com 中文引用格式: 李洋, 陶然. 2014. 海面导弹目标检测中的 RCS 分析. 中国科学: 地球科学, 44: 2735–2742 英文引用格式: Li Y, Tao R. 2014. RCS analysis in the detection of a generic missile target with sea clutter background. Science China: Earth Sciences, 57: 2845–2852, doi: 10.1007/s11430-014-4944-y 《《中国科学》SCIENCE CHINA PRESS》杂志社论 文 海面导弹目标检测中的 RCS 分析 李洋①*, 陶然② ① 中国电子科学研究院, 北京 100041; ② 北京理工大学信息与电子学院, 北京 100081 * E-mail: lyliyang@bit.edu.cn 收稿日期: 2014-01-24; 接受日期: 2014-05-19; 网络版发表日期: 2014-11-14 摘要 海杂波背景下导弹目标的检测问题由于海杂波对检测的干扰而成为非常具有挑战的问题. 本文通过利用多层快速多极子方法计算海面上方预设的通用导弹目标的有效雷达截面 RCS, 同时给出分数威尔斯特拉斯散射模型的简化形式, 并利用其简化形式结合目标在海面投影面积计算海面 RCS. 最后, 目标与其对应的海面 RCS 进行比较, 得出雷达回波信杂比与入射角度、入射频率和极化方式的关系. 结论可以帮助我们设计用于强海杂波背景下的导弹目标和其他类似目标检测的雷达系统. 关键词 导弹目标 海杂波 有效雷达截面(RCS) 分数威尔斯特拉斯散射模型 多层快速多极子算法 (MLFMA) 海面微弱目标检测在很多利用领域都有重要的应用, 包括光学和微弱遥感、雷达监控、图像处理、大范围海洋监测等(Leung 和 Young, 2000; Liao 等, 2008; Wang 等, 2008; Brusch 等, 2011). 导弹是微弱目标重要的一种实例, 在检测中难以实现, 原因主要包括如下三个方面: 首先有大量的海面背景杂波对目标后向散射信号产生干扰; 其次导弹目标的多普勒频移通常会淹没在因为海面运动引起的多普勒频移中, 产生多普勒频率混叠; 最后导弹目标相对于背景海面非常渺小, 进而使得导弹后向散射能量相对于海面回波非常微弱, 有时会比海杂波还要微弱(Doisy 等, 2000; Leung 等, 2002; Sira 等, 2007). 为了对海杂波背景的导弹目标进行检测, 有两种解决方式: 一是对雷达系统参数进行优化, 选取适用于海面微弱目标检测的系统参数, 包括入射角度、入射频率、 极化方式等(Patton 和 Rigling, 2012); 二是利用更加先进的雷达信号处理手段(Bai 和 Zhou, 2010). 本文考虑通过分析雷达系统参数与海面导弹目标检测的性能之间的关系来讨论用于导弹目标检测的最佳雷达系统参数选取. 对于导弹目标的建模, 我们使用最为常用的通用模型(Youssef, 1989), 然后利用矩量法计算其不同入射角度、 入射频率和极化方式对应的有效雷达截面(RCS)(Harrington, 1968). 同时随着海面风速的逐渐增加, 深水、开域的非线性海面波浪将占有主导的地位, 波浪表现为波峰尖锐、波谷平坦的外形特征. 分数威尔斯特拉斯散射模型用于估计非线性海面电磁散射场, 此处将给出分数威尔斯特拉斯散射模型的简化形式(Tao 等, 2012). 非线性海面 RCS 将通过给出的分数威尔斯特拉斯散射简化模型进行计算得到. 我们通过比较不同雷达系统参数的导弹目标和海杂波信杂比对用于海面微弱目标检测的雷达系统参数进行讨论, 进行选取适当的系统参数提高系统的检测性能. 结论也可以用

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