[发明专利]基于坡印廷矢量的目标近场同极化散射特性标定的方法

说明书

本发明涉及一种基于坡印廷矢量的目标近场同极化散射特性标定的方法，包含：S1、采用MoM方法，通过仿真计算获取金属球在不同距离下的散射总场特性；S2、采用MoM方法，在没有金属球的情况下，通过仿真计算获取不同距离下的入射场特性；S3、获取金属球的反射场随距离变化的特性；S4、采用坡印廷矢量方法，获取金属球在不同距离下的近场散射能量和入射场能量；S5、定标金属球的近场散射RCS随距离变化的特性；S6、引入大数拟合方法，得到金属球在不同距离下的近场散射RCS拟合公式。本发明通过精确矩量法以及坡印廷矢量理论，获取在平面波激励下的金属球目标随不同距离的近场散射特性，为后续用于不同探测器对目标散射RCS定标提供基础。

技术领域

本发明涉及一种基于坡印廷矢量的目标近场同极化散射特性标定的方法，尤其是指在平面波激励下的基于金属球的近场标定方法，属于近场特性定标的技术领域。

背景技术

近场电磁散射特性(雷达截面，Radar Cross Section，RCS)的定标一直是近程探测系统、涉及电磁散射专业发展的难点之一。弹载雷达对目标的制导跟踪和引战配合依赖于近场特性，目标近场RCS特性的定标是对目标近场特性定标的关键，进而是影响末制导雷达跟踪精度与引信近程探测性能的关键概念之一。

传统的远场雷达散射截面(远场电磁散射特性)的定标前提为雷达和目标的距离足够远，进而远场电磁散射特性仅仅依赖于目标的俯仰角度和方位角度。进一步说，远场电磁散射特性仅仅是目标的俯仰角度和方位角度、频率的函数。近场电磁散射特性不仅仅和目标的姿态相关，和探测器的姿态以及探测器与目标交会的速度、脱靶量、脱靶方位都息息相关，进而对近场散射的定标一直都是一个难点。

高红伟，巩莉，盛新庆发布的《三维复杂目标近区散射场的计算》(北京理工大学学报的第34卷第1期，2014年1月)针对复杂目标近场电磁散射特性问题，应用有限元全波数值方法计算复杂目标在赫兹偶极子辐射球面波照射下的散射特性。由于有限元方法所计算的区域有限，为精确获得目标近区散射场，通过已得输出面上电流源和磁流源，推导得出空间中任意位置处的散射电场严格表达式，并将其用于计算复杂目标的近区广义雷达散射截面，通过数值试验验证该严格计算公式的正确性，展示该方法对复杂目标近场电磁散射特性问题的有效性。

邹艳林，郭景丽，刘其中发布的《旋转体目标散射远场的快速计算》(西安电子科技大学学报(自然科学版)，第36卷第2期，2009年4月)提出了一种基于互易定理的快速计算旋转体目标散射远场的方法。该方法利用每个模式下表面等效电磁流的指数分布特性和散射体的结构特性，推导出了方位角积分的解析表达式，从而将二重积分降为易于计算的一重弧长积分。

专利申请号201810629585.1，《一种基于近场稀疏成像外推的目标RCS测量方法》，申请人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，发明人：孙超、常庆功、王亚海、胡大海、颜振，公开了一种基于近场稀疏成像外推的目标RCS测量方法，采用稀疏重建算法进行目标高分辨成像，生成图像中非零像素即为目标的散射中心，避免了CLEAN算法迭代过程带来的积累误差问题，并且在稀疏字典构造过程中考虑天线方向图和距离衰减因素，提高了RCS测量的精度。

专利申请号201810188886.5，《一种近场电磁散射特性模拟方法》，申请人：北京环境特性研究所，发明人：贾琦、崔燕杰、郭杰、张向阳，公开了一种近场电磁散射特性模拟方法，涉及电磁散射技术领域。其中，该方法包括：对目标进行剖分，以得到多个面元；根据多层快速多级子算法生成每个面元在近场条件下的矩阵方程，然后，通过所述矩阵方程得到面元上的电流；根据所述面元上的电流确定面元对应的极化接收电场；对所有面元对应的极化接收电场进行矢量叠加处理，以得到目标在近场条件下的电磁散射特性的表征参量。通过以上步骤，能够提高目标近场电磁散射特性模拟结果的精度和普适性，可广泛适用于目标在各类天线照射和弹目交会条件下的近场电磁散射特性研究。