外场目标与背景复合散射特性的测量方法、系统及应用技术方案

本发明专利技术属于目标散射特性测量技术领域，公开了一种外场目标与背景复合散射特性的测量方法、系统及应用。所述外场目标与背景复合散射特性的测量方法提出土壤、海面以及沙地等试验背景的选择标准；首次应用强绿光5线水平仪用于校准，消除实验背景的变化对实验精度的影响，减小实验误差；设计的外场实验测试架，能够实现不同的θ角和角的转动，满足不同的实验场地的要求；对实验的误差舍去提出了特定范围，幅值只差的绝对值小于幅值的20％视为实验成功。最后将土壤和沙地背景条件下的角反射器的散射系数与理论值进行比较，土壤背景条件和沙地背景条件与理论值误差分别小于10％和1％，与理论值很好的吻合，具有一定的参考价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
外场目标与背景复合散射特性的测量方法、系统及应用


[0001]本专利技术属于目标散射特性测量
，尤其涉及一种外场目标与背景复合散射特性的测量方法、系统及应用。

技术介绍

[0002]目前：雷达被专利技术于1935年，广泛应用于二战，随着电子信息技术的发展，以雷达技术为依托的电子对抗等领域得到了突飞猛进的发展，对于大型军舰、隐身飞机以及特种作战车辆等目标与复杂战场环境的散射特性测量的研究日益迫切，需要不断的进行仿真模拟实验研究新的技术理论。对上述目标的测量一般分为两种方式：内场和外场。内场以微波暗室为代表，微波暗室对杂波有很好的吸收效果，便于测量单一频率特定环境下的目标散射特性，由于其不具备外场复杂的环境，导致测量的结果与外场实际情况下的结果严重不符，不具有真实性。因此，通常情况下测量干扰物与背景的散射特性宜在外场进行。
[0003]由于外场环境条件极其复杂，如风速、海浪等影响目标的测量有很大的影响，不能保持被测目标处于静止状态，从而影响定标；另外，由于实验环境的背景条件复杂，会有很大的系统杂波，会后续的数据处理影响很大。对目标的散本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外场目标与背景复合散射特性的测量方法，其特征在于，所述外场目标与背景复合散射特性的测量方法包括：选定实验背景条件，实验环境条件以实际需求为依据，大体分为土壤、海洋、沙地以及雪地；实验仪器的准备，校准矢量网络分析仪，提高测试精度，校准完成后将矢量网络分析仪连接到一体化电脑；将天线安装到测试架上，并调整测试架的摆臂高度以及旋转角度；通过射频线将矢量网络分析仪、功率放大器以及天线连接在一起，并连接实验转台、转台控制箱以及一体化电脑，将实验仪器通过外场移动电源进行供电；进行定标，选定实验背景环境之后，将转台置于在该背景条件下，并用激光水平仪和电子水平仪辅助校准；测量定标球，在特定实验背景环境下，采用特定频率进行测量，测量误差小于视为成功定标成功；测量目标，讲转台旋转至0位置，之后设置扫频角度范围，设置天线的频率；对同一目标在同一背景环境、同一频率下测量三组数据，每组数据的最大与最下的幅值小于即视为测量成功；数据的处理，将测量得到的数据提取出来，根据公式转换为RCS，并通过绘图软件绘制出RCS图像；对处理后数据图像的分析。2.如权利要求1所述的外场目标与背景复合散射特性的测量方法，其特征在于，所述外场目标与背景复合散射特性的测量方法的实验背景环境条件的选取指标：(1)土壤的主要组成成分为水分、空气以及固体物质的混合物；其中土壤的含水量对其散射特性的影响起主要的作用，土壤的含水量不同，其散射特性差别很大，以土壤的含水量作为选取实验场地的主要依据；军用雷达的频率主要为C、X、Ku和Ka波段，同时考虑到实际应用的背景，选择土壤容重为1.20～1.40g/cm3地区为主要的测试场地；(2)海洋测试场地的选取以海面的粗糙度作为依据，影响海面粗糙度的因素主要是风速和波浪状态，选取低风速状态海面浪高为1.54～2.76m，风速为5～12m/s，任意风向的海况为海洋测试场地；(3)对于沙地测试场地的选取依据为沙地起伏程度，依据Jacqucmoud等提出的包含有6个自由参数的计算公式；其中，沙地的双向反射系数表示为：式中各部分表示为：式中各部分表示为：式中各部分表示为：
公式中，i表示太阳入射天顶角，e为观测天顶角，为探测方向相对入射方向的方位角；ω单次散射反照率；g为入射光与出射光方向的相角；g
′
为镜面反射与出射光之间的夹角；B(g)为后向散射光，与h以及k有关的函数，其中，h与粒径大小分布，介质的孔隙率以及随深度变化的密实程度有关，表面越光滑，h值越大；除了ω以及h之外，还有四个未知参数，b、c、b
′
和c
′
分别表示以前向或者后向散射为主；选取ω范围在0.4149～0.6458之间的沙地为测试场地。3.如权利要求1所述的外场目标与背景复合散射特性的测量方法，其特征在于，所述外场目标与背景复合散射特性的测量方法实验前的仪器，对矢量网络分析仪进行校准，具体步骤如下：(1)选择适用于该测量电缆的校准套件，选择校准套件85032F，“Cal”>“Cal Kit”>85032F；(2)将校准类型设置为全2端口校准，使用测试端口1和2；“Cal”>“Calibrate”>“2
‑
Port Cal”>“SelectPortsl
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2”；(3)将开路标准连接至测量电缆的另一端，测量测试端口1处的开路校准数据；测量开路校准数据后，将在“Port 1Open”菜单的左侧显示选中标记；“Cal”>“Calibrate”>“2
‑
Port Cal”>“Reflection”>“Port1 Open”；(4)测量测试端口1处短路/负载标准的校准数据；(5)测量测试端口2处开路/短路负载标准的校准数据。4.如权利要求1所述的外场目标与背景复合散射特性的测量方法，其特征在于，所述外场目标与背景复合散射特性的测量方法根据测试场地以及测试的频率选择合适的同型号的两个天线，并将天线安装到测试架上，之后调节测试架摆臂上的旋转圆盘，使两个天线尽可能的靠近，两个天线一个作为发射天线，另一个作为接受天线；(1)调整天线与测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金本，苏金华，左炎春，杨程莉，李春咏，骆颖，刘伟，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：