【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于目标识别与仿真，特别涉及一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法及装置。
技术介绍
1、随着隐身技术的发展，以及在复杂海况的影响下，针对舰船本身的探测追踪越来越困难。舰船在航行过程中不可避免地产生尾迹，舰船尾迹具有尺度大、存在时间长的特点，即使是在高海情下，只要舰船运动就会产生湍流尾迹，且不能被消隐。其中，舰船湍流尾迹中，由于大量泡沫的存在，使湍流尾迹覆盖区域的散射明显区别于其他区域，在sar图像上十分明显。基于上述特点，湍流尾迹的散射回波可作为良好的信号源，在复杂海洋环境中，是目标探测、识别和信号分离技术的关键，在民用和军事方面具有重要的应用价值。
2、用电磁模拟仿真的方法来研究sar对舰船尾迹的成像，是对获取舰船尾迹最佳观测参数的一种重要手段。然而，舰船尾迹电磁散射实测数据稀缺且理论模型过于简化，制约了舰船尾迹检测和识别等相关工作的开展。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种舰船湍流尾迹雷达回波仿真方法及装置，以解决现有技术所存在的舰船湍流尾迹雷达实测数据稀缺且理论模型过于简化的问题。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、第一方面，一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，包括：
4、利用rayleigh近似和mie理论建立单个球形泡沫粒子的电磁散射模型；
5、利用单个球形泡沫粒子的电磁散射模型和矢量辐射传输方法，建立单层泡沫粒子群的电磁体散射模型；
6、利用湍流能量衰减模型，建立
7、将舰船湍流尾迹几何模型和海面几何模型进行线性叠加，建立海面与含泡沫粒子的舰船尾迹复合场景；
8、利用单层泡沫粒子群的电磁体散射模型和半确定性面元散射模型对复合场景进行分区域电磁散射系数计算，获得舰船湍流尾迹电磁散射强度空间分布。
9、第二方面，一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真装置，包括：
10、一个或多个处理器；
11、存储装置，用于存储一个或多个程序，
12、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实施第一方面所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法。
13、第三方面，一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实施第一方面所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法。
14、第四方面，一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序(也可以称为代码，或指令)，当所述计算机程序被运行时，执行第一方面所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法。
15、根据本专利技术提供的一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法及装置，具有以下有益效果：
16、(1)本专利技术提供的一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法及装置，根据泡沫粒子的尺寸大小，利用rayleigh近似或mie理论建立单个球形泡沫粒子的电磁散射模型，提高了单个球形泡沫粒子的电磁散射模型准确性；
17、(2)本专利技术提供的一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法及装置，在单个球形泡沫粒子的电磁散射模型和单层泡沫粒子群的电磁体散射模型中，使用了双debye介电参数模型计算海水介电常数，使得仿真结果更真实；
18、(3)本专利技术提供的一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法及装置，将舰船湍流尾迹几何模型和海面几何模型进行线性叠加，建立海面与含泡沫粒子的舰船尾迹复合场景，能够为舰船尾迹的检测和识别提供模型参考；利用单层泡沫粒子群的电磁体散射模型和半确定性面元散射模型对复合场景进行分区域电磁散射系数计算，获得舰船湍流尾迹电磁散射强度空间分布，能够为舰船尾迹的检测和识别提供完整的数据信息。
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1.一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述利用Rayleigh近似建立单个球形泡沫粒子的电磁散射模型的步骤中，单个球形泡沫粒子的电磁散射模型为：
3.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述利用Mie理论建立单个球形泡沫粒子的电磁散射模型的步骤中，单个球形泡沫粒子的电磁散射模型为：
4.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述单层泡沫粒子群的电磁体散射模型为：
5.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述利用湍流能量衰减模型，建立含泡沫粒子的舰船湍流尾迹几何模型，包括：
6.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述将舰船湍流尾迹几何模型和海面几何模型进行线性叠加，建立海面与含泡沫粒子的舰船尾迹复合场景，能够替换为：将舰船湍流尾迹几何模型、舰船Kelvin尾迹几何模型和海面几何模型进行线性叠加，建立海面与含泡沫粒子的舰船尾迹
7.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述利用单层泡沫粒子群的电磁体散射模型和半确定性面元散射模型对复合场景进行分区域电磁散射系数计算，包括：在湍流尾迹覆盖区域中利用单层泡沫粒子群的电磁体散射模型计算散射系数，在海面及Kelvin尾迹区域处利用半确定性面元散射模型计算散射系数。
8.一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真装置，其特征在于，包括：
9.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实施权利要求1至7之一所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括：计算机程序，当所述计算机程序被运行时，执行权利要求1至7之一所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法。
...【技术特征摘要】
1.一种舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述利用rayleigh近似建立单个球形泡沫粒子的电磁散射模型的步骤中，单个球形泡沫粒子的电磁散射模型为：
3.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述利用mie理论建立单个球形泡沫粒子的电磁散射模型的步骤中，单个球形泡沫粒子的电磁散射模型为：
4.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述单层泡沫粒子群的电磁体散射模型为：
5.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述利用湍流能量衰减模型，建立含泡沫粒子的舰船湍流尾迹几何模型，包括：
6.根据权利要求1所述的舰船湍流尾迹的电磁散射仿真方法，其特征在于，所述将舰船湍流尾迹几何模型和海面几何模型进行线性叠加，建立海面与含泡沫粒子的舰船尾迹...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦尹煜，黎明，朱莹，曹佳东，吴涛，冯海浪，王军，张敏姝，贺一峰，郑小松，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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