[发明专利]用于目标RCS测量中多重定标和背景提取的装置设计及其信号处理方法

摘要

本发明公开了一种用于目标雷达散射截面(RCS)测量中多重定标和背景提取的装置设计及其信号处理方法，本发明提出了一种新的定标体外形设计，采用所设计的新型定标体SCAM，只需通过一次360°方位旋转测量，即可同时获得用于完成背景辅助测量、提取和抵消处理、以及RCS多重定标测量与处理所需的数据。本发明所设计的新定标体SCAM是对现有CAM定标体外形的改进，消除了目前国际上通用的传统圆柱定标体和CAM定标体用于背景提取辅助测量与RCS定标处理时的固有缺点。

主权项

一种SCAM标准定标体的几何外形的设计方法，其特征在于：在CAM外形的基础上，沿CAM外形的小圆柱、大圆柱和平板面，在360°全方位上增加半圆弧面，其中半圆弧面的直径等于CAM定标体的高，称这一新的外形设计为球面CAM，Spheroid CAM，简记为SCAM，其中，SCAM的基本外形构成如下：首先由两个半径不同、高度相同并互为相切的直立扁圆柱体、并用与圆柱体相同高度的两块平板与大、小圆柱体弧面相切，构成左右端面为半圆弧柱体、两个侧面和上下截面均为平板的基本体，称为CAM外形；在此基础上，沿CAM外形两端面的大小圆柱和侧面的平板面，以圆柱体的高为直径，在360°全方位上增加一个半圆弧面，由此构成新的外形，称为SCAM定标体；在高频区，SCAM定标体的大、小球柱为CAM定标体大、小圆柱所对应的方位，SCAM定标体的大、小球柱的RCS电平分别满足以下公式：式中，σL(f)和σS(f)分别为大球柱和小球柱的RCS；a为大圆柱体的半径；b为小圆柱体的半径；h为SCAM定标体的高，同时也是SCAM外圆弧曲面的直径；若CAM和SCAM定标体的几何设计参数均为：大圆柱体的半径为a、小圆柱体的半径为b、SCAM定标体的高为h，则直立的金属圆柱体自身的RCS电平满足以下公式：σ(f)＝kah2  (13)式中，为波数，λ为雷达波长，c为传播速度，f为雷达频率；a为大圆柱体的半径；h为SCAM定标体的高，则SCAM定标体两侧也即CAM平板方向柱面的最大RCS与半径为h/2的圆柱体的RCS成正比，可见：(1)SCAM的这种两端散射体的RCS电平不随频率变化、两侧柱面的最大RCS与频率成正比的特性，有利于提高RCS测量定标精度；(2)尽管总体上SCAM的几何外形尺寸比CAM的尺寸大，但在三个等效标准体方向上，SCAM的RCS值均小于CAM的RCS值，SCAM定标体在全方位上其平均RCS电平均低于CAM定标体的RCS电平，SCAM的这种低RCS电平特性有利于用作为背景辅助测量体。