低散射體次強散射源定位方法、低散射體賦形設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號特征控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于散射機理診斷的低散射體次強散射源的定位方法，本發(fā)明還涉及基于該定位方法的低散射體賦形設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在進行目標(biāo)電磁特性研究時，由于環(huán)境中必然存在被測目標(biāo)之外的其他物體，例如用于承載被測目標(biāo)的支架、載體等，這些物體必然存在電磁散射，為了盡量減小這些物體的電磁散射對被測目標(biāo)電磁特性研究的影響，在設(shè)計時應(yīng)盡量降低其電磁散射強度，即將這些被測目標(biāo)之外的物體設(shè)計成電磁散射盡量小的低散射體。在實際的設(shè)計中，根據(jù)測試需求設(shè)計的具有一定幾何形狀的這類低散射體，很多時候會在某個姿態(tài)范圍存在次強散射源，從而造成整體散射強度偏高，因此需要調(diào)整幾何形狀或優(yōu)化幾何參數(shù)以將次強散射源消除。目前，在進行外形調(diào)整優(yōu)化時，沒有合適的方法能定位到次強散射源所在姿態(tài)范圍，通常當(dāng)檢測到上述低散射體的整體散射強度偏高時，只能盲目的進行幾何調(diào)整，從而造成這類低散射體的賦形設(shè)計效率低、周期長，影響研究進度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中沒有能夠定位次強散射源所在姿態(tài)范圍的方法造成低散射體賦形設(shè)計效率低、周期長的問題，進而提供一種低散射體次強散射源的定位方法。
[0004]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明的基于散射機理診斷的低散射體次強散射源的定位方法，包括以下步驟:
[0006]SOl:分別采用特征基函數(shù)方法和高頻漸近方法(也稱為高頻近似方法)對目標(biāo)散射體進行電磁特性分析，獲取目標(biāo)散射體在關(guān)注姿態(tài)及頻率下的RCS(RadarCross-sect1n,雷達(dá)散射截面)數(shù)據(jù)；
[0007]S02:將兩種分析方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果進行比較，找出差異確定次強散射源的位置。
[0008]優(yōu)選地,步驟S02具體包括以下步驟:
[0009]逐一求取關(guān)注姿態(tài)范圍內(nèi)同一方位角下兩種分析方法得到的RCS數(shù)據(jù)之間的差值，如果在超過第一閾值的方位角范圍內(nèi)RCS數(shù)據(jù)在各方位角下的差值均超過第二閾值，則該方位角范圍即為次強散射源所在姿態(tài)范圍。
[0010]優(yōu)選地，步驟S02還包括以下步驟:
[0011]將兩種分析方法獲取的關(guān)注姿態(tài)及頻率下的RCS數(shù)據(jù)繪制成以RCS數(shù)據(jù)為縱坐標(biāo)以方位角為橫坐標(biāo)的兩條曲線。
[0012]優(yōu)選地，所述第一閾值設(shè)為5°。
[0013]優(yōu)選地，所述第二閾值設(shè)為3dB。
[0014]本發(fā)明還提供了一種基于上述定位方法的低散射體賦形設(shè)計方法，包括以下步驟:
[0015]Sll:確定初始幾何外形方案:在不需考慮電磁特性指標(biāo)的情況下，根據(jù)應(yīng)用需求確定目標(biāo)散射體的初始幾何外形方案；
[0016]S12:散射機理診斷:按照所述定位方法找到所述目標(biāo)散射體的次強散射源所在姿態(tài)范圍，分析該姿態(tài)范圍內(nèi)各姿態(tài)下所述目標(biāo)散射體的外形特征，確認(rèn)次強散射源的類型；
[0017]S13:針對性的賦形優(yōu)化:針對上一步驟中的診斷結(jié)果，對所述目標(biāo)散射體進行相應(yīng)的幾何外形調(diào)整與設(shè)計以消除次強散射源，或?qū)λ瞿繕?biāo)散射體的幾何參數(shù)進行調(diào)整以期在多輪迭代優(yōu)化過程中找到最優(yōu)值；
[0018]S14:精確建模分析:按照對所述目標(biāo)散射體的散射特性指標(biāo)要求,進行全面精確建模分析，獲取當(dāng)前迭代狀態(tài)下該目標(biāo)散射體的電磁散射特性數(shù)據(jù)；
[0019]S15:驗證指標(biāo):將上一步的結(jié)果與所述目標(biāo)散射體的散射特性指標(biāo)要求進行對比驗證，以確定是否完成優(yōu)化過程，如達(dá)到散射特性指標(biāo)要求則完成迭代，否則轉(zhuǎn)步驟S12繼續(xù)迭代優(yōu)化。
[0020]優(yōu)選地，在步驟S14中采用特征基函數(shù)方法進行全面精確建模分析。
[0021]本發(fā)明的有益效果如下:
[0022]本發(fā)明的基于散射機理診斷的低散射體次強散射源的定位方法，能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)次強散射源進行定位并確定其量級，作為低散射體賦形優(yōu)化的重要依據(jù)，可避免主觀臆斷造成的盲目優(yōu)化嘗試，大大提高低散射體賦形設(shè)計效率，具有較廣的適用范圍。本發(fā)明的基于上述定位方法的低散射體賦形設(shè)計方法流程清晰明確，便于實施。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的基于散射機理診斷的低散射體次強散射源的定位方法的流程圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的低散射體賦形設(shè)計方法的流程圖；
[0025]圖3為本發(fā)明采用兩種分析方法得到的目標(biāo)散射體的RCS數(shù)據(jù)的曲線圖，其中圖3 (a)是3GHz下的分析結(jié)果，圖3 (b)是1GHz下的分析結(jié)果；
[0026]圖4為本發(fā)明的賦形設(shè)計方法中外形優(yōu)化示意圖；
[0027]圖5為采用本發(fā)明的賦形設(shè)計方法優(yōu)化前后目標(biāo)散射體的RCS數(shù)據(jù)的曲線對比圖，其中圖5(a)是VV極化下的對比圖，圖5(b)是HH極化下的對比圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進一步進行說明。
[0029]參見附圖1，本發(fā)明的基于散射機理診斷的低散射體次強散射源的定位方法，包括以下步驟:
[0030]SOl:分別采用特征基函數(shù)方法和高頻漸近方法對目標(biāo)散射體進行電磁特性分析，獲取目標(biāo)散射體在關(guān)注姿態(tài)及頻率下的RCS數(shù)據(jù)；
[0031]S02:將兩種分析方法得到的數(shù)據(jù)結(jié)果進行比較，找出差異確定次強散射源的位置。
[0032]具體的，步驟S02可以通過如下步驟實現(xiàn):
[0033]逐一求取關(guān)注姿態(tài)范圍內(nèi)同一方位角下兩種分析方法得到的RCS數(shù)據(jù)之間的差值，如果在超過第一閾值的方位角范圍內(nèi)RCS數(shù)據(jù)在各方位角下的差值均超過第二閾值，例如，在超過5°的方位角范圍(例如0° ±2.5° )內(nèi)RCS數(shù)據(jù)在各方位角下的差值均超過3dB，則該方位角范圍(即0° ±2.5°的角度范圍)即為次強散射源所在姿態(tài)范圍。
[0034]第一閾值、第一閾值可以根據(jù)目標(biāo)散射體的外形、大小確定，一般情況下，將第一閾值設(shè)為5°、第二閾值設(shè)為3dB能夠定位到次強散射源所在的姿態(tài)范圍，第一閾值可以設(shè)為10°，第二閾值可以設(shè)為5dB、10dB，閾值設(shè)定的越大，分析獲得的次強散射源的姿態(tài)范圍的誤差就會越小。
[0035]為了能夠讓設(shè)計者直觀的看到兩種方法的對比結(jié)果，可以將兩種分析方法獲取的關(guān)注姿態(tài)及頻率下的RCS數(shù)據(jù)繪制成以RCS數(shù)據(jù)為縱坐標(biāo)以方位角為橫坐標(biāo)的兩條曲線。
[0036]參見附圖2，本發(fā)明還提供基于上述定位方法的低散射體賦形設(shè)計方法，包括以下步驟:
[0037]Sll:確定初始幾何外形方案:在不需考慮電磁特性指標(biāo)的情況下，根據(jù)應(yīng)用需求確定目標(biāo)散射體的初始幾何外形方案；
[0038]S12:散射機理診斷:按照所述定位方法找到所述目標(biāo)散射體的次強散射源所在姿態(tài)范圍，分析該姿態(tài)范圍內(nèi)各姿態(tài)下所述目標(biāo)散射體的外形特征，確認(rèn)次強散射源的類型；
[0039]S13:針對性的賦形優(yōu)化:針對上一步驟中的診斷結(jié)果，對所述目標(biāo)散射體進行相應(yīng)的幾何外形調(diào)整與設(shè)計以消除次強散射源，或?qū)λ瞿繕?biāo)散射體的幾何參數(shù)進行調(diào)整以期在多輪迭代優(yōu)化過程中找到最優(yōu)值；
[0040]S14:精確建模分析:按照對所述目標(biāo)散射體的散射特性指標(biāo)要求,進行全面精確建模分析，獲取當(dāng)前迭代狀態(tài)下該目標(biāo)散射體的電磁散射特性數(shù)據(jù)；
[0041]S15:驗證指標(biāo):將上一步的結(jié)果與散射特性指標(biāo)要求進行對比驗證，