[发明专利]一种基于成像的吸波材料涂敷目标爬行波的分析方法

说明书

本发明公开了一种基于成像的吸波材料涂敷目标爬行波的分析方法，该方法包含：步骤1：构建三维几何模型，设置模型的材料属性；步骤2：根据距离向分辨率设置雷达的扫描频率范围和频率间隔，根据方位向分辨率确定扫描方位范围和间隔，进行成像并计算所需带宽、角度范围内的远区或近区的散射场；步骤3：采用FBP算法对步骤2中所述的散射场进行数据处理，实现高分辨率的成像，得到二维ISAR图像；步骤4：根据所述的二维ISAR图像，分析爬行波的具体位置，并且进一步提取爬行波分量，当爬行波分量最小时所选材料的属性最优。本发明的方法对爬行波分析普遍适用，成像分析简易，并提供抑制爬行波的方法。

技术领域

本发明涉及雷达目标特性仿真技术，具体涉及一种基于成像的吸波材料涂敷目标爬行波的分析方法。

背景技术

爬行波在曲面上形成的绕射贡献在电磁散射特性中至关重要。爬行波寻迹是计算、分析爬行波的通用手段，传统一致性几何绕射理论方法(UTD)对复杂模型使用典型几何体进行模型外形逼近，其爬行波寻迹相对简单而且可以直接通过解析计算求出。但是，典型几何体难以逼近工程应用中的几何物体，这就大大限制了该方法的应用范围。而任意形状曲面表面的爬行波寻迹十分复杂，吸波材料涂敷进一步加大了爬行波寻迹的实现难度。

深圳光启高等理工研究院在专利“一种衰减天线爬行波的装置”(公开号：CN102810743A)中，通过在天线表面采用改变超材料薄膜层的折射率变化以衰减天线表面出现的爬行波，从而大大减小了爬行波对天线的影响，保证了天线的高效率；中国台湾国防部军备局中山科学研究院在专利“爬行波吸波材料”(公开号：TW201239021A)中，通过在航空器的高度计收发天线表面贴敷高磁损耗吸波材料，利用其在特定频率对爬行波吸波能力使两天线之耦合信号衰减，使得天线耦合干扰作用大幅降低；陕西海泰电子有限责任公司在专利“超宽带屏蔽电源滤波器”(公开号：CN203072274U)中，高频噪声通过屏蔽室电源滤波器时，会在屏蔽室电源滤波器壳体内表面耦合出爬行波，导致屏蔽室电源滤波器效果下降，针对上述技术问题，提出了一种抑制爬行波的超宽带屏蔽电源滤波器。

上述三个专利主要针对爬行波抑制提出可行的实现方案。依次采用超材料薄膜层、高磁损耗吸波材料和超宽带滤波器对爬行波抑制。三者都是解决了“怎么办”的问题，跳过了“为什么”的问题。

目前现有公开文献中，对爬行波特性的研究采用的都是寻迹计算方法。武汉大学陈曦博士论文《任意光滑凸曲面电磁波绕射建模方法研究》中，实现了光滑凸曲面爬行波轨迹的快速寻迹，没有处理复杂几何外形的能力。北京航空航天大学马立东、刘忠铁在电波科学学报《三维机翼前缘影区爬行波RCS研究》中，采用几何绕射理论计算、分析了金属三维机翼爬行波，无法解决吸波材料涂敷问题。

目前为止，国内外还没有完整而较好地解决爬行波寻迹的问题，吸波材料涂敷进一步加大了爬行波寻迹的实现难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于成像的吸波材料涂敷目标爬行波的分析方法，该方法能够解决现有技术不能同时考虑到复杂几何外形和吸波材料涂敷对爬行波的影响的问题，能够提供一种对爬行波分析普遍适用的、简易的成像分析方法，并能够提供抑制爬行波的方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于成像的吸波材料涂敷目标爬行波的分析方法，该方法包含：

步骤1：构建三维几何模型，设置模型的材料属性；

步骤2：根据距离向分辨率设置雷达的扫描频率范围和频率间隔，根据方位向分辨率确定扫描方位范围和间隔，进行成像并计算所需带宽、角度范围内的远区或近区的散射场；

步骤3：采用FBP算法对步骤2中所述的散射场进行数据处理，FBP算法精确计算每一个像素到每一个天线位置之间的距离，沿着每一个散射点轨迹进行时域的相干叠加，从而实现了高分辨率的成像，得到二维ISAR图像；