[发明专利]一种雷达目标精细结构散射贡献提取方法

说明书

本发明公开了一种雷达目标精细结构散射贡献提取方法，包含：将雷达目标的几何计算区域划分为直接区域和间接区域；根据预设的成像要求，获取扫频扫角间隔；分别对直接区域和间接区域进行网格划分，得到已标记的直接区域和已标记的间接区域；分别采用直接求解法和迭代求解法对已标记的直接区域和已标记的间接区域进行求逆计算，得到扫频扫角散射场数据；根据扫频扫角散射场数据和扫频扫角间隔进行雷达成像，得到二维ISAR图像；根据二维ISAR图像分析细微结构的散射机理，得到其散射贡献在二维ISAR图像的像域中的位置，重构获取细微结构的散射贡献。本发明采用高效雷达目标仿真方法获取目标散射特性，进而成像提取细微结构散射贡献。

技术领域

本发明涉及雷达目标特性仿真技术领域，特别涉及一种雷达目标精细结构散射贡献提取方法。

背景技术

随着雷达和计算机技术的发展，对目标特性计算的精度越来越高，雷达目标细微结构对散射特性贡献不可忽略。为了更好地控制目标散射特性，往往需要分离出这些细微结构的贡献进而给出相应的抑制措施。但目前尚未有合适的提取方法用于分离出这些细微结构的贡献。

由此，亟需提出一种能够适用计算包含精细结构雷达目标快速电磁仿真方法，同时通过二维ISAR成像分析获取精细结构所在位置，提取散射贡献，用以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雷达目标精细结构散射贡献提取方法，提出直接求解和迭代求解相结合的高效散射场获取方法，并采用成像分析的方式获取细微结构的散射贡献。在保持计算精度的基础上，大幅提高了电磁散射计算的仿真效率。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种雷达目标精细结构散射贡献提取方法，包含：步骤S1、将雷达目标的几何计算区域划分为直接区域和间接区域；步骤S2、根据预设的成像要求，获取扫频扫角间隔；步骤S3、分别对所述直接区域和所述间接区域进行网格划分，得到已标记的所述直接区域和已标记的所述间接区域；步骤S4、分别采用直接求解法和迭代求解法对所述已标记的直接区域和所述已标记的间接区域进行求逆计算，得到成像所需的扫频扫角散射场数据；步骤S5、根据所述扫频扫角散射场数据和扫频扫角间隔采用并行滤波逆投影算法进行二维逆合成孔径雷达成像，得到二维ISAR图像；步骤S6、根据所述二维ISAR图像分析细微结构的散射机理，得到其散射贡献在所述二维ISAR图像的像域中的位置，重构获取细微结构的散射贡献。

优选地，所述步骤S2包括：所述预设的成像要求采用如下公式进行确定：

式中，δ_r表示距离向分辨率，δ_c表示方位向分辨率，式中，c为光速；B为带宽，λ为波长，Δθ为角度扫描范围。

优选地，所述步骤S3包括：根据扫频最高频率，按照对应预设网格剖分尺寸划分所述直接区域和所述间接区域，并对相应位于所述直接区域的网格做直接求解标记，以及对相应位于所述间接区域的网格做迭代求解标记。

优选地，所述预设网格剖分尺寸为

优选地，所述步骤S4还包括：采用迭代求解法对所述已标记的间接区域的阻抗矩阵进行求逆计算，得到第一部分中间结果；采用直接求解法对所述已标记的直接区域的阻抗矩阵进行求逆计算，得到第二部分中间结果；在整个目标电流分布过程中，将所述第一部分中间结果和所述第二部分中间结果作为预条件，采用外部循环迭代法进行求解获取若干个散射场，所述若干个散射场构成所述扫频扫角散射场数据。

优选地，所述阻抗矩阵在入射频率一定时为目标固有属性，采用三角网格和RWG基离散电场积分方程时，所述已标记的间接区域的阻抗矩阵和所述已标记的直接区域的阻抗矩阵中的阻抗矩阵元素z_mn均采用如下公式进行表示：