雷达目标RCS近远场变换

摘要

隐身技术和反隐身技术是现代战争中的重要领域，是各国军事研究的重点。研究隐身和反隐身技术就要研究目标的电磁散射特性。隐身技术和反隐身技术最关心的指标之一，雷达散射截面RCS，是评价目标散射特征的最基本参数之一，其计算和测量的研究具有重要意义。计算方法有解析方法，精确预估技术和高频近似方法等。根据测量方式的不同，可以分为远场测量、近场测量和紧缩场测量。远场测量在室外进行，虽然能直接得到目标RCS，但是条件难以满足(满足远场条件时，被测目标与天线间的距离非常大)，相比之下，在微波暗室中进行的近场测量由于采用缩比测量的方法更容易满足测试条件。相对于紧缩场测量，近场测量的精度更高，成本也有所降低，于是近场测量越来越成为研究的一个重点。近场测试到的雷达回波信号并不是工程中所关心的RCS，而如何由近场测量数据得到目标RCS，则是必须要解决的问题。本文研究了一种解决这个问题的方法，主要内容就是在微波暗室中特定的工作环境下，由目标的近场测试值计算得到目标总的RCS值的方法。
　　 为了得到目标RCS，将目标等效为一维分布的散射中心，并忽略了散射中心与雷达之间的相互影响，忽略散射中心与测试环境之间的相互影响。根据雷达回波信号，研究了一种利用雷达近场数据来估计目标总的RCS的方法。推导了算法的具体过程，将研究重点放在了算法的核心——权重函数上。分别仿真了单站正视，单站侧视，对称双站，不对称双站几种情况下权重函数的特性，具体表现为不同参数对权重函数幅度和相位的影响。基于仿真结果，提出了用定标来求得权重函数的方法。并用不同尺寸的金属球作为实验目标，采用某一个金属球理论RCS值来定标，求得权重函数之后，用此算法变换出目标的RCS，并与其理论值做比对，验证了算法的可行性。
　　 在文章的最后，对存在的问题进行了分析。

目录

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声明

第一章 引言

第二章 雷达散射截面(RCS)

2.1 雷达散射截面概念

2.2 RCS的计算方法

2.2.1 低频区和谐振区的预估方法

2.2.2 高频近似方法

2.3 RCS的测量技术

第三章 金属目标近远场变换

3.1 雷达目标的散射特性

3.2 单站近远场变换

3.2.1 单站正视的情况下权重函数W的特性仿真分析

3.2.2 单站侧视的情况下权重函数W特性的仿真分析

3.3 双站近远场变换

3.3.1 收发天线对称分布时双站权重函数特性

3.3.2 收发天线不对称分布时双站权重函数特性

第四章 算法验证

第五章 结论

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果