基于RCS的海上目标识别方法研究

基于有限元建模的高频地波雷达船只目标RCS计算刘玉伟【摘要】雷达目标散射截面是衡量目标散射特性的重要参数,特别是处于地波雷达谐振区的船只后向散射特征,在雷达成力估计、舰船目标检测、类型识别等方面非常有用.为了有效预估高频地波雷达海面船只目标的散射特性,提出一种基于有限元建模的高频地波雷达谐振区舰船目标RCS计算方法.该方法首先利用3D-MAX对典型器只进行建模,然后利用有限元方法对船只模型进行网格剖分,最后计算出谐振区舰船目标RCS值.通过对仿真结果的分析表明,谐振区目标RCS受雷达频率、方位角等因素影响明显.%Radar cross section is an important parameter to measure the target scattering characteristics. Especially, radar backscattering characteristic of the vessel is useful in the radar power estimation, ship detection and identification in the resonance region. To estimate the scattering charaeteristic of ship targets in HF band, a calculation method which is based on a finite element modeling is proposed. This method is proved to be suitable for ship RCS calculation in resonance region. Surface modeling software 3D-MAX method is used to model a typical vessel, and the ship model is performed mesh dissection Finally ship RCS in radar resonance region is calculated. Through analysis of the simulation results, it shows that the radar frequency and azimuth have significant effect in calculation of ship RCS.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)014【总页数】4页(P114-116,120)【关键词】高频地波雷达谙振区;目标RCS;3D-MAX;有限元【作者】刘玉伟【作者单位】中国海洋大学信息科学与工程学院,山东,青岛,266100【正文语种】中文【中图分类】TN911-34;TP3190 引言高频超视距地波雷达(HFSWR)是实现大范围海上船只目标监视监测的重要手段，具有测量精度高，监测面积大，相对投资较少等优点，且不受天气影响，可对海上移动船只目标实施持续跟踪。

基于RCS特征提取的雷达目标识别新方法的开题报告一、研究背景雷达目标识别一直是雷达技术领域中的一个热点和难点问题，目标的尺寸、角度、速度等特征都会对识别造成影响，因此，如何更加准确地实现雷达目标识别一直受到研究者的关注。

传统的目标识别方法仅基于目标的均匀性、对称性、轮廓等静态特征进行识别，这种方法在实际应用中易受干扰、误判率较高，因此，近年来研究人员开始研究如何从动态特征中提取信息实现雷达目标识别。

雷达长程侦察系统（RCS）是一种新型雷达技术，该技术能够实现对目标物体大小、形状、材料及其轮廓各方面特征的综合分析和识别，为雷达目标识别提供了新的思路和方法。

因此本文将基于RCS特征提取的新方法进行研究，目的是为实现更加准确地雷达目标识别提供理论和技术基础。

二、研究目的本文旨在探究基于RCS特征提取的新方法，实现更加准确的雷达目标识别，为实际应用提供技术支持。

研究目标如下：1. 分析雷达目标识别的常用方法，总结其不足之处。

2. 探究RCS技术的基本原理和特征提取方法，分析其在雷达目标识别中的应用前景。

3. 提出基于RCS特征提取的雷达目标识别新方法，探究其实现原理及优势。

4. 验证新方法的准确性和可靠性，并与传统方法进行对比评估。

三、研究方法本研究将采用文献调研和实验验证相结合的方法进行。

1. 文献调研：通过检索国内外相关学术期刊、会议论文、专利等文献，梳理雷达目标识别的常用方法、RCS技术的基本原理及特征提取方法、基于RCS特征提取的雷达目标识别新方法等方面的研究进展。

并选取相关文献进行深入分析，提炼出关键思路、方法及其在实际应用中的优劣。

2. 实验验证：基于自主设计的雷达系统和目标模型数据，通过信号采集、信号分析和目标识别等操作，验证基于RCS特征提取的新方法在实现雷达目标识别上的准确性和可靠性。

通过对比实验数据，评估新方法的优势和应用前景。

四、预期成果1. 对比分析雷达目标识别的常用方法的优缺点，为后续的研究提供基础和参考。

舰船RCS测量方法研究作者：冯卫永刘孟孟来源：《科技风》2017年第15期摘要：通过对外场实测、缩比模型、电磁计算三种RCS测量方法分析比较，探寻一种较为准确的舰船RCS测量方法。

实际应用表明，利用三种方法相互验证可得到更为准确的舰船RCS。

关键词：外场实测；缩比模型；电磁计算；舰船RCS中图分类号：TN957文献标识码：A雷达对目标的探测能力取决于距离、方位等多种因素，其中目标RCS对雷达探测能力的影响尤为重要。

在实际应用中，目标为了降低自身RCS采取了多种隐身措施，这更增加了雷达识别和判别目标的难度。

因此，在对雷达性能、工作方式等方面研究改进的同时，正确的估算出目标的RCS也是必须正视的一大难题。

近年来，针对目标RCS仿真建模问题，例如经验法、部件合成法、平板面元模型法等，但在实际应用中都不尽人意，在这里对外场实测法、内场缩比模型法、电磁计算法分析讨论，进而综合三种方法的优势得出更为准确的目标RCS模型。

1 外场实测法由雷达原理可知，目标RCS可由下式计算得到σ=4πR2W2W1其中，W1和W2为电场强度，R雷达到目标的斜距。

在已有目标实物的情况下，利用RCS测量雷达测得目标在不同频率和不同方位的实测RCS数据，然后利用数据处理软件去除数据中的异常值并进行平滑插值等数据处理得到目标在不同频率下的时间特性曲线和概率密度曲线，从而分析出数据分布规律，估计目标的RCS概率密度曲线或建立目标不同频率或方位的实测RCS模型。

该方法易于实现，并且采用真实数据，结果较为可信，难点在于分析数据需要较大工作量，并且实际测量过程中受环境影响较大，数据稳定性较差，并且测试场地很难保障。

2 缩比模型法由电磁相似率可知，当对理想导电散射体来说，当工作波长、散射体尺寸等参数同时进行同比例的缩放，测量缩放后的目标RCS即可得到实际大小散射体的RCS值。

只要得到目标的实际尺寸、材料，以一定比例做出目标的缩比模型，并在微波暗室或紧缩厂内利用微波原理在相应频段测得该缩比模型的实测RCS，利用缩比模型法可得到目标散射体的实际RCS。