三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法技术

本发明专利技术公开了一种三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法，该方法包含如下步骤：S1，对海面与目标复合的散射数据进行测试，得到海面与目标复合的散射真实数据；S2，对海面与目标复合的散射数据进行仿真，得到海面与目标复合的散射仿真数据；S3，获取每个入射角对应的散射仿真数据与散射真实数据的误差，得到误差的标准偏差，并进一步得到置信水平及其不确定度。本发明专利技术解决了动态海面与目标复合散射数据比较难题，由于海面的动态起伏，传统确定性的逐点数据对比方法无法应用，基于本方法实现测试与仿真数据的对比和评价。

Confidence evaluation method for composite electromagnetic scattering of three dimensional sea surface and target

The invention discloses a confidence evaluation method of three-dimensional sea surface and the target electromagnetic scattering, the method comprises the following steps: S1, composite scattering data are tested on the sea surface and the target, get the sea surface and the target composite scattering of real data; S2, the composite scattering data to simulate the sea surface and the target scattering simulation the data of the sea surface and the target compound; S3, the corresponding error for each incident angle scattering and scattering simulation data real data acquisition, the standard deviation error is obtained, and further obtained the confidence level and uncertainty. The invention solves the problem of complex scattering data between dynamic sea surface and target. Due to the dynamic fluctuation of the sea surface, the traditional deterministic point by point data comparison method can not be applied. Based on this method, the comparison and evaluation of test and simulation data is realized.

【技术实现步骤摘要】
三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法
本专利技术涉及目标电磁散射特性测量及其标定技术，特别涉及一种三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法。
技术介绍
置信度被定义成一个用来衡量模型和观测数据之间匹配程度的函数,而且这个函数的值对于不同的观测数据具有可比性。设待评价的散射函数为σ(θ)，θ为探测入射角，以测试输出的函数σm(θ)作为真值，对仿真数据的σs(θ)进行置信度评价。采用不确定度评价仿真的置信度，不确定度愈小，仿真数据质量愈高，使用价值愈大；反之，不确定度愈大，数据质量愈低，使用价值愈小。不确定度是指仿真结果的不肯定，表征被仿真的真值在某个量值范围的一个估计，是仿真结果含有的一个参数，用以表征被仿真值的分散性。这种仿真不确定度的定义表明，一个完整的仿真结果应包含被仿真值的估计与分散性参数两部分。例如被仿真数据Y的仿真结果为y±U，其中y为被仿真值的估计，它具有的仿真不确定度为U。仿真不确定度可用两类方法进行评定，即A类评定与B类评定；由一系列仿真数据的统计分析来评定，称为A类评定；基于经验或者其它信息所认定的概率分布来评定，称为B类评定。本项目采用A类评定，以测试数据为真值，对仿真数据进行A类不确定度评定。传统A类不确定评定，对一系列俯仰角下的散射函数，进行逐角度比较，获取每一入射角度的误差εi＝σi(θi)-σm(θi)；再用统计法获取其标准偏差，并基于不确定评定准则给出置信水平p及其不确定度U。实际三维海面是时变的，测量的瞬间还受海面波动影响，散射函数σm(θi)有一个波动范围；仿真计算散射函数σs(θi)也受设定的海面和设定的电磁波照射区域有关，因此二者的比较不可以直接进行。对现有技术进行了国内外数据库的检索，基于“散射不确定度”检索，有专利情况如下。(1)申请号201610763762.6，专利技术专利“在偏散射参数的溯源及不确定度评估方法”，公开了一种在片散射参数的溯源及不确定度评估方法，涉及散射参数校准
该方法基于误差项的采集，通过溯源误差来源，进行不确定度评估。(2)申请号201210359070.7，专利技术专利“一种基于RCS不确定度的模型校验方法”，涉及一种基于RCS不确定度的模型校验方法，评估置信度，通过点对点比较获得两个事件，基于模型进行置信度评估。上述专利不适用于复合散射置信度评价。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法，解决了动态海面与目标复合散射数据比较难题，由于海面的动态起伏，传统确定性的逐点数据对比方法无法应用，基于本方法实现测试与仿真数据的对比和评价。为了实现以上目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法，其特点是，该方法包含如下步骤：S1，对海面与目标复合的散射数据进行测试，得到海面与目标复合的散射真实数据；S2，对海面与目标复合的散射数据进行仿真，得到海面与目标复合的散射仿真数据；S3，获取每个入射角对应的散射仿真数据与散射真实数据的误差，得到误差的标准偏差，并进一步得到置信水平及其不确定度。在所述的步骤S1之前还包含：S0，根据测试频段，确保电磁波束均匀照射某一宽阔的局部海面，选择探测距离S≥2D2/λ，D为目标长度，λ为波长，测试海面宽度不小于目标长度的5倍。所述步骤S0中针对给定海情和给定入射角的三维海面通过测试或者仿真获取一定量的采样数据，采样时间间隔不大于最小海浪周期的二十分之一，测试或者仿真总采样时间不小于最大海浪周期的十倍。所述的散射真实数据为一定时间内的平均散射真实数据。所述的散射仿真数据为一定时间内的平均散射仿真数据。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：解决了动态海面与目标复合散射数据比较难题，由于海面的动态起伏，传统确定性的逐点数据对比方法无法应用，基于本方法实现测试与仿真数据的对比和评价。附图说明图1为本专利技术一种三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法的流程图；图2为海面与目标复合散射示意图；图3不同海情的频谱图；图4海面与目标复合散射测试状态示意图；图5海面与目标复合散射曲线。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本专利技术做进一步阐述。海表面起伏过程在时间上和空间上分别是稳态的随机过程，稳态随机过程在时间上，只要足够时间，其过程是遍历的。测试与仿真时，电磁波照射的海面有限，每一个瞬间获取的海面散射数据与照射海面相关，可以通过长时间的测量，获取平均的海面散射数据，该数据作为确定入射角θi的散射数据，分别获取测试σm(θi)和仿真σs(θi)。解决三维时变海面的影响，本专利技术主要基于足够采样散射数据，通过比较二者的误差实现不确定度的评定，给出复合散射置信度的评价。为此结合图1，本专利技术提供了一种三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法，包含：S1，对海面与目标复合的散射数据进行测试，得到海面与目标复合的散射真实数据；S2，对海面与目标复合的散射数据进行仿真，得到海面与目标复合的散射仿真数据；S3，获取每个入射角对应的散射仿真数据与散射真实数据的误差，得到误差的标准偏差，并进一步得到置信水平及其不确定度。在步骤S1之前还包含：步骤S0，根据测试频段，使得电磁波束均匀照射某一宽阔的局部海面在指定入射角和海情下确保足够的采样时间(合理的采样时间间隔和采样时间长度)。如图2所示，探测距离S足够远，确保平面电磁波照射目标，测试距离满足以下公式S≥2D2/λD为目标长度，λ为波长。测试海面宽度不小于目标长度的5倍(目标位于宽度的中心)，目标长度达到7m，海面宽度取100m。针对指定的海情，其频谱分布如图3所示，确保足够采样数据，采样时间长度不小于最大海浪周期的十倍，如针对15m/s风速的海情，最大海浪周期20s，采样时间长度要求200s；采样时间间隔不大于最小海浪周期的二十分之一，最小海浪周期3s，采样时间间隔0.15s。上述步骤S1具体为：将测量的喇叭天线固定在静态测试转台上，通过转台旋转调节入射俯仰角，获取相同测试距离不同入射俯仰角时超低空目标-海环境复合静态散射特性回波信号。导弹类目标与海面静态复合测试示意如图4所示，获取指定海情下目标与海面复合散射数据，如图5所示，获取了入射角下散射数据，统计给出每一个入射角下的平均散射真实数据。模拟测试状态，获取相同测试距离不同入射俯仰角时超低空目标-海环境复合静态散射特性回波信号，计给出每一个入射角下的平均散射仿真数据。上述步骤S3中采用传统A类不确定评定，对一系列入射角下的散射函数，进行逐角度比较，获取每一角度的误差εi＝σi(θi)-σm(θi)；再用统计法获取其标准偏差，并基于不确定评定准则给出置信水平p及其不确定度U。综上所述，本专利技术一种三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法，解决了动态海面与目标复合散射数据比较难题，由于海面的动态起伏，传统确定性的逐点数据对比方法无法应用，基于本方法实现测试与仿真数据的对比和评价。尽管本专利技术的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本专利技术的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本专利技术的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本专利技术的保护范围应由所附的权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：S1，对海面与目标复合的散射数据进行测试，得到海面与目标复合的散射真实数据；S2，对海面与目标复合的散射数据进行仿真，得到海面与目标复合的散射仿真数据；S3，获取每个入射角对应的散射仿真数据与散射真实数据的误差，得到误差的标准偏差，并进一步得到置信水平及其不确定度。

【技术特征摘要】
1.一种三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法，其特征在于，该方法包含如下步骤：S1，对海面与目标复合的散射数据进行测试，得到海面与目标复合的散射真实数据；S2，对海面与目标复合的散射数据进行仿真，得到海面与目标复合的散射仿真数据；S3，获取每个入射角对应的散射仿真数据与散射真实数据的误差，得到误差的标准偏差，并进一步得到置信水平及其不确定度。2.如权利要求1所述的三维海面与目标复合电磁散射的置信度评价方法，其特征在于，在所述的步骤S1之前还包含：S0，根据测试频段，确保电磁波束均匀照射某一宽阔的局部海面，选择探测距离S≥2D2/λ，D为目标长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：童广德，戴飞，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31