[发明专利]一种复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达目标特性技术领域，特别涉及一种复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

光学区雷达目标的电磁散射表现为目标某些局部位置上电磁散射的合成，这些局部性的散射源表现出不同的散射机理。散射机理通常与特定的散射结构相关，包括三面角、二面角、顶帽、球、平板等，针对这些散射结构，可以建立相应的参数化模型。这种基于电磁散射机理的参数化模型可用于从复杂目标的散射信号中提取特定散射结构的尺寸参数。

典型散射结构尺寸信息的提取方法尚处于起步阶段，目前国内外已提出了若干参数化模型及参数提取算法，但这些模型和提取算法存在以下不足：一方面，这些模型所描述的散射结构过于理想，例如要求顶帽结构满足帽顶高度和帽沿宽相等的条件，因而这些模型常常不能描述实际目标中的散射结构，尺寸参数提取的准确性较差；另一方面，由于复杂目标中的多散射结构之间存在几何遮挡效应，以及特定角度下散射源在距离像中的位置相互重叠等问题，其尺寸参数的提取更为困难，进而影响尺寸参数提取的准确性。

因此，现有技术中需要一种能够解决由于光学区雷达目标的散射结构复杂而导致复杂目标中散射结构尺寸信息提取的准确性差的问题的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能够针对一般的顶帽结构、且提取准确性好的复杂目标中复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法。

根据本发明的复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法，包括：

构建顶帽结构的参数化模型；

针对任一入射角，获取顶帽结构在所述入射角下的一维距离像历程图以及一维距离像信息，提取顶帽结构在顶帽结构在该入射角下的雷达散射截面(RCS，Radar Cross Section)变化曲线；所述RCS变化曲线是指顶帽结构的RCS强度值与方位角之间的关系；

根据顶帽结构在任一入射角下的RCS变化曲线，获取顶帽结构的RCS空间分布图；

依据RCS空间分布图，提取顶帽结构在任一方位角下的RCS强度最大值，以及与RCS强度最大值对应的入射角，并根据参数化模型确定顶帽结构的尺寸参数信息。

优选地，方位角为0°～360°。

优选地，尺寸参数信息包括顶帽结构的帽顶高度和帽沿宽度。

优选地，参数化模型公式为：

式中，为电压，用来表征目标RCS强度值的大小，且RCSj为复数单位，k为波数，r为帽顶半径，h为帽顶高度，d为帽沿宽度，θ为入射角。为比较函数，即取h、中较小者。

优选地，当时，取最大值，公式1改写为：

则，顶帽结构的帽顶高度h和帽沿宽度d分别为：

d＝h·tanθ 公式4。

优选地，获取顶帽结构在所述入射角下的一维距离像历程图以及一维距离像信息，提取顶帽结构在所述入射角下的RCS变化曲线具体为：

根据扫频数据获得顶帽结构在所述入射角下的一维距离像历程图；根据顶帽结构的三维位置，得到顶帽结构在所述入射角下的一维距离像信息，并在一维距离像历程图上绘制一维距离像信息与所述一维距离像历程图的对比图；从对比图中提取顶帽结构在所述入射角下的RCS变化曲线。

优选地，在确定顶帽结构的尺寸参数信息之后，尺寸参数提取方法进一步包括：对所述RCS空间分布图进行误差分析。

优选地，所述对所述RCS空间分布图进行误差分析具体为：根据帽顶高度、帽沿宽度以及公式1，确定顶帽结构在各个入射角下的RCS强度值；依据顶帽结构在各个姿态角下的RCS强度值，获取顶帽结构的反演RCS空间分布图；对RCS空间分布图和反演RCS空间分布图进行误差分析。

优选地，误差分析是指对对RCS空间分布图和反演RCS空间分布图的最小均方差进行误差分析。