[发明专利]一种油膜覆盖非线性海面的电磁散射建模方法

权利要求书

1.一种油膜覆盖非线性海面的电磁散射建模方法，其特征在于，包括：

根据局部平衡修正模型对干净海面的功率谱密度函数进行修正得到油膜覆盖海面的功率谱密度函数；其中，所述局部平衡修正模型，表达式为：

W_染(K)＝W(K)/y_s

其中，W_染(K)表示油膜覆盖海面的功率谱密度函数，W(K)表示干净海面的功率谱密度函数，y_s是油膜阻尼率；

根据CILR非线性模型对所述油膜覆盖海面的功率谱密度函数进行非线性变换得到油膜覆盖非线性海面的几何轮廓模型；

根据所述油膜覆盖非线性海面几何轮廓模型，建立油膜覆盖海面的后向散射回波模型；

验证所述油膜覆盖海面的后向散射回波模型的有效性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于局部平衡修正模型的油膜阻尼率，表达式为：

其中，β是海面风速成长因子，γ_净表示干净海面的阻尼衰减系数，γ_染表示油膜覆盖海面的阻尼衰减系数，γ＝γ_染。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油膜覆盖非线性海面的几何轮廓模型，表达式为：

其中，Σ表示求和操作，A_NL(K,t)表示油膜覆盖非线性海面的傅里叶分量，i表示虚数单位，L表示需要模拟的海面长度，n表示一维粗糙面采样标记，K_n表示离散的空间波数，x表示模拟的一维粗糙面沿着x方向的采样坐标。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立油膜覆盖海面的后向散射回波模型，包括：

根据所述油膜覆盖非线性海面几何轮廓模型迭代计算雷达波在油膜层反射产生的若干等效电磁流；

当判断迭代次数的误差小于预设误差阈值时，根据每个所述等效电磁流得到油膜表面总电磁流；

根据所述油膜表面总电磁流得到所述油膜覆盖海面的后向散射回波模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断迭代次数的误差，表达式为：

其中，J_sn(ρ₀)表示第n次迭代得到的等效电流，Σ表示求和操作，J_si(ρ₀)表示第i次迭代得到的等效电流；所述预设误差阈值为10^-4。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述油膜覆盖海面的后向散射回波模型，包括：雷达散射截面模型和多普勒模型。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述雷达散射截面模型，表达式为：

其中，Im{}表示取虚数部分，E_s(ρ_∞)表示空间中任意点的散射场，g表示锥形波因子，θ_i表示雷达波的入射角，k_i表示入射波矢，ρ₀表示场点到坐标原点的距离。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多普勒模型，表达式为：

其中，·表示对海面样本求集平均，E_s(t,θ_s,θ_i)为t时刻的复散射场，θ_i表示雷达波的入射角，θ_s表示雷达波的散射角，T表示一个有限的时间长度。