一种同地、异地定标相结合的RCS测量方法技术

本发明专利技术涉及一种同地—异地定标相结合的RCS测量方法，该方法包括在RCS测量设备视向设置的异地监测区和同地测试区，分别用于进行监测体与测试体的同步的支撑测试；先利用同步获取的异地监测体测量数据对同地测试体回波数据进行校准，并采用同地定标体作RCS定标，而后再用校准后的同地数据进行背景矢量对消与定标处理。本发明专利技术提供了相应方法的理论分析与依据。本发明专利技术通过引入异地监测校准并与同地定标结合，有效解决了同地定标时变影响与异地定标空间不一致性带来的误差，方法具有操作性强、适用性广、处理效率高等优点。处理效率高等优点。处理效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种同地、异地定标相结合的RCS测量方法


[0001]本专利技术涉及目标雷达散射截面(RCS)测量
，特别涉及一种采用异地定标监测辅助同地定标测试系统的同地—异地定标相结合的RCS测量方法。

技术介绍

[0002]目标雷达散射截面(RCS)测试一般包括异地(同时)定标与同地(异时)定标两种测量模式。异地定标指在雷达视线方向不同距离设置定标区与目标区，同时获取二者回波信号进行定标及背景对消处理；同地定标则是在同一位置设置测试区，分时先后测试定标体、目标等不同测试体，再进行定标及背景对消处理。异地定标的好处在于定标区与目标区信号同时测量，能够有效消除雷达设备状态的时变漂移影响，但需保证两测试区满足严格的架高公式关系；同地定标的优势在于地平场条件下增益变化和电磁场分布一致，但不同测试体之间的转换间隔会带来环境与设备的时变影响；异地定标目标与背景测试间同样面临类似问题。
[0003]影响RCS测试的时变因素包括测试环境和设备性能的变化以及系统的整体稳定性，其对于室外地面平面场的影响尤为明显。一方面，环境、天气条件的变化将引起地面复反射系数、电尺寸长度等的变化，进而影响测试场场强分布特性和回波幅度相位的变化，使得不同时刻测得到的矢量数据不完全相干，导致背景矢量对消的效果不理想或完全失效，产生剩余背景残差，引入额外的不确定度。另一方面，相对于环境变化受到严格控制的室内场，地平场条件下测量雷达系统可能产生较为明显的漂移，尤其是非线性的幅度和相位起伏，将无法通过传统定标过程消除影响，形成定标测量误差。
[0004]如何解决异地定标的空间不一致性与同地定标的时间不一致性带来的测量误差，是值得关注的重要问题，特别是定标与目标支架高度不严格符合架高公式的情况。
[0005]对于时变条件下RCS测试问题，此前的方法主要有：
[0006](1)目标雷达散射截面测量与定标处理的方法。通过构建测量系统
‑
测试场时变传递函数模型，得到了时变条件下定标关系公式，并给出了一般情况下时变传递函数的估计式，较好适用于同地及异地定标测量系统的时变分析与处理。但该方法估计时变函数需要足够大的信杂比，对于背景偏大的情况，如低频段，信杂比条件难以保证。
[0007](2)异地连续定标RCS测量中改进背景相减技术的信号处理方法。通过引入参考体测量，并建立传递函数参数化模型，提出采用降噪互相关法和优化相干函数法等方法进行传递函数模型参数的估计，再用得到的时变传递函数对不同时刻的目标与背景数据进行幅度、相位补偿，进而实现消除时变因素影响的背景矢量对消。该方法可应用于一般情况，对信杂比无要求。但是，由于时变参数估计引入计算复杂性、时变补偿需遍历每个方位，该方法会带来一定的处理效率代价；另外，外场测试中会产生辅助参考体中心选取、目标与辅助参考体耦合等实际应用问题。
[0008]对于异地空间不一致性问题，此前主要通过保证测试系统空间几何关系严格符合架高公式、定标体尽量接近目标区。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是针对异地定标的空间不一致性与同地定标的时间不一致性带来的测量误差问题，提供一种结合同地定标与异地定标优势的RCS测量方法，以有效提高测量精度和改善处理效率。
[0010]本专利技术的技术方案是：
[0011]本专利技术提供一种同地、异地定标相结合的RCS测量方法，包括以下步骤：
[0012]S1：根据测试场地实际情况与测试需求，在雷达视线上分别设置异地监测区与同地测试区；
[0013]S2：t1时刻，同地测试区安装定标体，异地监测区加装监测标准体，采用双波门分别选通同地测试区和异地监测区，测量获取定标体回波S
C
(f,t1)和监测体回波S
R
(f,t1)；
[0014]S3：t2时刻，同地测试区卸载定标体、不加装测试体，采用双波门分别选通同地测试区和异地监测区，测量获取测试区背景回波S
B
(f,t2)和监测体回波S
R
(f,t2)；
[0015]S4：t3时刻，同地测试区安装被测目标，采用双波门分别选通同地测试区和异地监测区，测量获取目标散射回波S
T
(f,t3)和监测体回波S
R
(f,t3)；
[0016]S5：利用同步获取的异地监测标准体测量数据对同地测试区的定标体、目标及背景测量数据进行校准；
[0017]S6：根据目标散射函数定标方程进行背景对消与定标处理。
[0018]进一步地，所述的同地、异地定标相结合的RCS测量方法包括在RCS测量设备视向分别设置的异地监测区和同地测试区；
[0019]所述的同地测试区用于定标体、目标和背景等测试体的雷达散射特性测试，包括测试体的支撑机构及附属品；
[0020]所述的异地监测区用于在同地测试区测量的同时对监测标准体进行同步的雷达散射特性测试，包括监测标准体的支撑机构及附属品。
[0021]进一步地，所述的附属品包括吸波屏蔽墙或其他吸波材料，所述支撑机构包括低散射金属支架和低密度发泡材料支架。
[0022]进一步地，所述异地监测区的测试距离R
r
、支撑高度H
r
与同地测试区的测试距离R
t
、支撑高度H
t
应满足比例关系式：R
r
/R
t
＝H
r
/H
t
。
[0023]进一步地，测试距离R
r
、R
t
尽量接近，满足
[0024]进一步地，当比例关系不严格满足的情况下，以同地测试体支撑高度为依据调整天线高度。
[0025]进一步地，步骤S6中，所述背景对消与定标处理采用的定标方程为：
[0026][0027]其中，为被测目标的散射函数，为定标体散射函数的理论值。
[0028]进一步地，步骤S6中，对于不考虑背景对消的情况，所述定标处理采用的定标方程
为：
[0029][0030]其中，为被测目标的散射函数，为定标体散射函数的理论值。
[0031]进一步地，该方法对于异地监测区位于同地测试区之后的场景仍然适用。
[0032]进一步地，异地监测区采用散射中心便于确定的标准体，其测量值用于相对校准，不使用其绝对测量值进行定标，尤其适用于不严格满足架高公式的场景。
[0033]本专利技术的有益效果：
[0034]本专利技术的方法通过引入异地监测体，用于对测试体测量数据进行监测校准，结合了同地测量与异地测量的优势，较好解决了异地定标的空间不一致性与同地定标的时间不一致性带来的测量误差问题，可实现有效的背景矢量对消，提高测量精度。
[0035]本专利技术的方法不将所采用监测体的绝对测量值用于定标，而是只用于相对校准，使用方式灵活，不严格限制高度、位置，尤其可适用于不严格满足架高公式的场景。
[0036]本专利技术的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同地、异地定标相结合的RCS测量方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：根据测试场地实际情况与测试需求，在雷达视线上分别设置异地监测区与同地测试区；S2：t1时刻，同地测试区安装定标体，异地监测区加装监测标准体，采用双波门分别选通同地测试区和异地监测区，测量获取定标体回波S
C
(f,t1)和监测体回波S
R
(f,t1)；S3：t2时刻，同地测试区卸载定标体、不加装测试体，采用双波门分别选通同地测试区和异地监测区，测量获取测试区背景回波S
B
(f,t2)和监测体回波S
R
(f,t2)；S4：t3时刻，同地测试区安装被测目标，采用双波门分别选通同地测试区和异地监测区，测量获取目标散射回波S
T
(f,t3)和监测体回波S
R
(f,t3)；S5：利用同步获取的异地监测标准体测量数据对同地测试区的定标体、目标及背景测量数据进行校准；S6：根据目标散射函数定标方程进行背景对消与定标处理。2.根据权利要求1所述的同地、异地定标相结合的RCS测量方法，其特征在于：包括在RCS测量设备视向分别设置的异地监测区和同地测试区；所述的同地测试区用于定标体、目标和背景等测试体的雷达散射特性测试，包括测试体的支撑机构及附属品；所述的异地监测区用于在同地测试区测量的同时对监测标准体进行同步的雷达散射特性测试，包括监测标准体的支撑机构及附属品。3.根据权利要求2所述的同地、异地定标相结合的RCS测量方法，其特征在于：所述的附属品包括吸波屏蔽墙或其他吸波材料，所述支撑机构包括低散射金属支架方式和低密度发泡材料支架方式。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦海松，刘宗信，赵玉磊，李军，宋亚南，
申请(专利权)人：中国人民解放军九五八四一部队，
类型：发明
国别省市：