基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法，对于电大尺寸的雷达目标，在传统的单向射线追踪技术基础上，本发明专利技术提出双向射线追踪方法，在射线散射方向的逆方向上也进行几何光学射线路径追踪，记录下逆方向上的射线信息；构造出正反方向追踪路径上的对应散射射线，分别计算出正反路径上的散射贡献，进行累加得到双向散射电场；最终得到基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法。该方法减少了不必要的散射场和耦合场的计算，既提高了算法的准确性又提高了算法的效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法


[0001]本专利技术涉及微波领域，具体涉及一种基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法。

技术介绍

[0002]传统的单向射线追踪技术是对电磁波的入射方向发射的射线管中，到达目标的射线管进行完整的路径追踪，而双向射线追踪技术在此基础上进行补充，在射线散射方向的逆方向上再次进行射线路径追踪。构造出正逆方向追踪路径上的对应散射射线，无论是单向射线追踪技术还是双向追踪技术，都可能将不必要的散射场、耦合场计算进来，若引入修正的四路径模型，用来计算四条主要路径下的散射场和耦合场，对于算法准确性和效率的提高具有重要意义。
[0003]传统的ISAR图像需要计算不同频率和观测角下的散射场数据，因此获得目标的雷达图像相当耗时。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法，减少了不必要的散射场和耦合场的计算，既提高了算法的准确性又提高了算法的效率。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：第一方面，本专利技术提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：构建电大尺寸目标的模型和粗糙面模型，采用三角面元对其剖分，并对目标面元和粗糙面面元进行标记；步骤2：采用基于改进的四路径模型双向射线追踪技术，分为正向射线追踪和逆向射线追踪过程；在射线追踪部分，引入修正的四路径模型，通过面元标记判断每一根射线管所属的路径，并对其进行筛选、分类、统计；步骤3：累加正向射线追踪和逆向射线追踪过程中的所有射线管的远区散射场贡献，得到双向射线追踪后的ISAR像的总贡献；步骤4：使用基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像技术，得到粗糙面下目标的雷达图像。2.根据权利要求1所述的基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法，其特征在于，步骤2中通过对正逆射线路径的自动筛选，建立正逆方向上的四路径模型；筛选出双向射线追踪路径上的所有对二维ISAR成像做出贡献的有效射线管，判断出射线属于四路径中的具体路径，并对正逆方向上的四路径射线管自动分类。3.根据权利要求2所述的基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法，其特征在于，假设入射电磁波为无数根相互独立的射线管的集合，射线管数量等于剖分总三角面元，射线管在进入目标后，与目标表面的三角面元中心点相交并发生反射，经过一次或者多次的反射之后离开目标表面，射向无穷远处，这一过程即为正向射线追踪，分析主要的四条路径下的散射场和耦合场。4.根据权利要求2所述的基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法，其特征在于，分析逆向射线追踪过程，将射线离开目标表面时的最后一个三角面元记为P，在雷达接收方向上存在某一正方向的散射，使得射线从散射方向的逆方向入射，经过一次或者多次的反射后最终也到达三角面元P，在离开P点后被接收雷达接收，分析主要的四条路径下的散射场和耦合场。5.根据权利要求1所述的基于改进的四路径模型双向射线追踪快速成像方法，其特征在于，双向射线追踪快速成像中包括正向和逆向两部分的散射场，正向射线追踪部分即单向射线追踪过程，其远区散射场形状函数表达式为：其中，代表电场的方向矢量，表示为正方向的射线追踪散射场，E0代表入射电磁波的幅值，k

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晓东，王志坚，谷继红，温媛媛，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：