本发明专利技术涉及雷达探测技术领域，特别涉及一种等离子频率扩展效应等效RCS测量系统及方法，其中系统包括高速气流产生装置、等离子体鞘套试验装置、传递定标子系统和频谱扩展量化测量子系统；传递定标子系统和频谱扩展量化测量子系统分时共用收发天线和环形器/电桥；传递定标子系统还包括矢量网络分析仪，用于获取回波数据，以确定天线直漏信号的等效RCS；频谱扩展量化测量子系统还包括信号源和频谱仪，用于获取等离子频率扩展效应下的目标对应的频谱回波信号，以结合天线直漏信号的等效RCS，确定等离子频率扩展效应等效RCS。本发明专利技术能够实现等离子频率扩展效应的RCS量化测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及雷达探测，特别涉及一种等离子频率扩展效应等效rcs测量系统及方法。
技术介绍
1、等离子频谱扩展效应，指高速目标与大气摩擦形成等离子体鞘套，等离子体鞘套对照射的电磁波产生的频谱调制现象，如图1所示。在地面模拟该现象，通常是通过高速气流撞击目标，产生等离子体鞘套，再通过测量设备产生测量信号照射目标，记录宽频回波信号，从而获取等离子频率扩展效应现象数据。
2、雷达散射截面(rcs)是目标的重要散射特征。目前，传统等离子频谱扩展效应测量系统仅能获得频谱扩展部分的回波功率，不能量化为等效的rcs。
技术实现思路
1、为定量测量等离子频率扩展效应等效rcs，本专利技术实施例提供了一种等离子频率扩展效应等效rcs测量系统及方法。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种等离子频率扩展效应等效rcs测量系统，包括：
3、高速气流产生装置、等离子体鞘套试验装置、传递定标子系统和频谱扩展量化测量子系统；
4、其中，所述高速气流产生装置用于产生高速气流，以冲击所述等离子体鞘套试验装置内测量区的目标，形成等离子体鞘套；
5、所述传递定标子系统和所述频谱扩展量化测量子系统分时共用收发天线和环形器/电桥；所述收发天线和所述环形器/电桥设于测量区的一侧；
6、所述传递定标子系统还包括矢量网络分析仪，使用时所述矢量网络分析仪通过微波电缆与所述环形器/电桥连接，用于获取回波数据，以确定天线直漏信号的等效rcs；
>7、所述频谱扩展量化测量子系统还包括信号源和频谱仪，使用时所述信号源和所述频谱仪分别通过微波电缆与所述环形器/电桥连接，所述信号源用于通过所述收发天线向测量区内的目标发射测量信号，所述频谱仪用于获取等离子频率扩展效应下的目标对应的频谱回波信号，以结合天线直漏信号的等效rcs，确定等离子频率扩展效应等效rcs。8、可选地，所述的系统还包括：
9、控制与处理模块，用于接收所述矢量网络分析仪获取的回波数据，并确定天线直漏信号的等效rcs，以及，接收所述频谱仪获取的等离子频率扩展效应下的目标对应的频谱回波信号，并结合天线直漏信号的等效rcs，确定等离子频率扩展效应等效rcs。
10、可选地，所述控制与处理模块接收所述矢量网络分析仪获取的回波数据，并确定天线直漏信号的等效rcs，包括执行如下操作：
11、获取定标体回波数据sc和背景回波数据sb；其中，所述定标体回波数据sc为利用所述传递定标子系统获取的定标体对应回波数据，定标体的rcs已知，所述背景回波数据sb为利用所述传递定标子系统获取的空背景对应回波数据；
12、基于获取的所述定标体回波数据sc和所述背景回波数据sb，通过矢量相减及一维距离像截取，获得定标体频域数据c；
13、基于所述背景回波数据sb，通过一维距离像截取，获得天线直漏频域数据a；
14、基于定标体频域数据c、天线直漏频域数据a和定标体的rcs，通过相对定标，得到天线直漏信号的等效rcs。
15、可选地，所述控制与处理模块接收所述频谱仪获取的等离子频率扩展效应下的目标对应的频谱回波信号，并结合天线直漏信号的等效rcs，确定等离子频率扩展效应等效rcs，包括执行如下操作：
16、获取等离子频率扩展效应下的目标对应的频谱回波信号；
17、基于获取的频谱回波信号，确定天线直漏的回波功率信号a’及等离子频率扩展效应回波功率信号f；
18、基于天线直漏的回波功率信号a’、等离子频率扩展效应回波功率信号f和天线直漏信号的等效rcs，确定等离子频率扩展效应等效rcs。
19、可选地，所述控制与处理模块还用于生成控制指令并对应发送，以设置所述矢量网络分析仪、所述信号源和所述频谱仪的工作参数。
20、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种等离子频率扩展效应等效rcs测量方法：
21、采用如上述任一项实施例所述的等离子频率扩展效应等效rcs测量系统实现，包括如下步骤：
22、搭建高速气流产生装置、等离子体鞘套试验装置和传递定标子系统，并设置矢量网络分析仪的工作参数；
23、在所述等离子体鞘套试验装置内的测量区放置rcs已知的定标体，并利用所述矢量网络分析仪测量所述定标体对应的回波数据；
24、移除所述定标体，并利用所述矢量网络分析仪测量空背景对应的回波数据；
25、基于测得的所述定标体和空背景对应的回波数据以及所述定标体的rcs，解算天线直漏信号的等效rcs；
26、将所述矢量网络分析仪移除，为环形器/电桥接入信号源和频谱仪，构建频谱扩展量化测量子系统；
27、在所述等离子体鞘套试验装置内的测量区放置待测量的目标；
28、设置所述信号源和所述频谱仪的工作参数；
29、开启所述信号源，并同步触发所述频谱仪与所述高速气流产生装置，利用所述频谱仪获取等离子频率扩展效应下的目标对应的频谱回波信号；
30、基于获取的频谱回波信号，提取天线直漏的回波功率信号及等离子频率扩展效应回波功率信号；
31、基于天线直漏的回波功率信号、等离子频率扩展效应回波功率信号与天线直漏信号的等效rcs，确定等离子频率扩展效应等效rcs。
32、可选地，所述将所述矢量网络分析仪移除，包括：
33、在保留配套微波电缆的前提下，仅将所述矢量网络分析仪与微波电缆断开，并移除所述矢量网络分析仪。
34、可选地，在为环形器/电桥接入信号源和频谱仪，构建频谱扩展量化测量子系统的过程中，不改变收发天线的位置及整体环境温度。
35、第三方面，本专利技术实施例还提供了一种目标识别方法，包括：
36、采用如上述任一项所述的等离子频率扩展效应等效rcs测量方法，确定目标在高速气流下的等效rcs；
37、获取雷达图像；
38、基于获取的雷达图像及目标在高速气流下的等效rcs，进行目标识别。
39、本专利技术实施例提供了一种等离子频率扩展效应等效rcs测量系统及方法，采用传递定标和相对定标方式，通过两套子系统测量数据间的量化传递关系，实现了等离子频率扩展效应的rcs量化测量。
40、本专利技术实施例还提供了一种目标识别方法，对于与大气摩擦产生等离子体鞘套的高速目标具有更佳的识别效果。
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【技术保护点】
1.一种等离子频率扩展效应等效RCS测量系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
6.一种等离子频率扩展效应等效RCS测量方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的等离子频率扩展效应等效RCS测量系统实现，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
9.一种目标识别方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种等离子频率扩展效应等效rcs测量系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴洋，邓浩川，莫崇江，孔德旺，刘拓，安兆彬，刘紫薇，姜涌泉，陈文强，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：
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