[发明专利]一种高分辨率合成孔径雷达的目标散射特性建模方法

摘要

本发明提供一种高分辨率合成孔径雷达的目标散射特性建模方法，采用了GRECO原理和雷达建模仿真成像技术相结合的方法。首先利用GRECO原理分析目标模型的散射特性，生成目标在屏幕坐标系下的三维电磁散射模型，然后通过坐标转换将该散射模型转换为在场景坐标系中三维散射场景，再利用机载SAR回波仿真模型对该三维场景目标进行回波仿真，经成像处理后生成目标在不同姿态下的高分辨率RCS雷达图像。为获取军事目标高分辨率雷达图像提供了一种有效的途径，丰富了自动目标识别研究雷达图像数据源的目标样本，对提高制导武器的识别精度研究有着重要的意义。

主权项

1、一种高分辨率合成孔径雷达的目标散射特性建模方法，包括如下步骤：步骤一：获取典型军事目标的3DS格式的模型数据文件，并读入建模计算机；步骤二：将目标的3DS格式的模型读入到OpenGL视口，设置目标模型的状态、OpenGL光照模型和模型的材质特性，将目标模型在OpenGL视口中显示出来；步骤三：通过读取OpenGL视口上像素点的颜色分量来确定像素点所对应散射面元的法矢量，进而确定光照入射方向和散射面元法矢量之间的夹角；读取像素点的深度缓存值来确定像素点对应的散射面元到OpenGL视口平面的距离，结合雷达发射波参数和像素点的单位线度，计算每个散射点的RCS值，结合该像素点对应散射点的在屏幕坐标系下的三维坐标，生成该目标模型在屏幕坐标系下的具有雷达散射特性的三维电磁散射模型；步骤四：设置场景坐标系中的X-Y平面为地球表面，垂直于地球表面向上为Z的正方向；屏幕坐标系x轴方向为屏幕上的水平向右方向，y方向为屏幕上竖直向上，z方向为垂直屏幕向外；设模型在OpenGL视口中沿屏幕坐标系的x轴旋转角度θ，再沿模型坐标系z轴旋转角度α，则场景坐标系由屏幕坐标系绕x轴旋转θ得到，将每个散射点在屏幕坐标系下的三维坐标转为在场景坐标系中的三维坐标，得到模拟真实目标的三维电磁散射场景；步骤五：设置真实的机载雷达参数，利用机载高分辨SAR回波仿真模型对场景目标进行回波仿真，再进行成像处理，生成目标在不同雷达视角和目标姿态角下的高分辨率RCS雷达图像。