CN102608591A - 一种基于相位修正的rcs外推方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于相位修正的RCS外推方法，其特征在于步骤如下：在微波暗室中对参考平板进行近距RCS测试，得到参考平板的散射值E_{plane_s}(α)；计算参考平板的远场理论值E_{plane_∞}(α)；在微波暗室中对目标进行近距RCS测试，得到目标在该距离下的散射值E_s(α)；计算F^-1[E_si(α)]后对F^-1[E_si(α)]进行傅里叶变换，得到目标的远场散射值E_si(α)。本发明方法，通过RCS近距离测试，对得到的数据做相位修正就可获得远场，这样就能在缩减了测试距离的情况下，实现RCS测试，使RCS测试更加方便。

Description

一种基于相位修正的RCS外推方法

技术领域

本发明涉及一种基于相位修正的RCS外推方法，运用相位修正系数对近距散射测试数据进行外推至远场RCS的方法。属于微波领域。

背景技术

在RCS测试中，总希望雷达波为均匀平面波照射目标。工程实际表明，只要被测目标的最远边缘与目标中心接收信号的相位差不大于π/8就算能够满足远场条件。但是一般当测试频率较高和目标的物理尺寸较大时，测试距离迅速增大，远场测试除了其高昂的费用外，对测试仪器的灵敏度和雷达发射功率都提出了很高的要求。所以很有必要开发一种近距离的测试技术，通过修正的办法来外推远场RCS。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于相位修正的RCS外推方法，实现近距离条件下对电大目标有效的RCS测试，节约测试成本和降低测试难度。

技术方案

一种基于相位修正的RCS外推方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在微波暗室中对参考平板进行近距RCS测试，得到参考平板的散射值E_{plane_s}(α)，其中α为测试方位角；

步骤2：计算参考平板的远场理论值E_{plane_∞}(α)；其中

ω分别为在测试频率下的平板散射场的传播矢量与角频率；A为散射场的矢量磁位，

μ为自由空间磁导率，J为平板面电流密度，取值为1；R为板上的每点到测试点的距离，k为波数；

步骤3：在微波暗室中对目标进行近距RCS测试，得到目标在该距离下的散射值E_s(α)；

步骤4：根据下式计算F^-1[E_si(α)]； $F^{-1}\left[E_{\mathrm{si}}\left(\mathrm{\α}\right)\right]\≈\frac{F^{-1}\left[E_{\mathrm{plane}\_\∞}\left(\mathrm{\α}\right)\right]}{F^{-1}\left[E_{\mathrm{plane}\_s}\left(\mathrm{\α}\right)\right]}{F}^{-1}\left[E_s\left(\mathrm{\α}\right)\right];$

步骤5：对F^-1[E_si(α)]进行傅里叶变换，得到目标的远场散射值E_si(α)，F^-1[·]为逆傅里叶变换。

有益效果

本发明提出的一种基于相位修正的RCS外推方法，在近距RCS测试条件下时，目标的横向尺寸过大不满足远场条件，但往往高程方向尺寸能满足远场条件。这样就可以近似地认为目标区的场具有柱面波的特性。由于柱面波前在其中的一维方向(高程方向)上是平坦的，在另一维方向(横向)上是弯曲的，因而就会造成相位误差，可对近距测试数据运用相位修正系数进行修正，从而得到远场RCS数据，实现大尺寸目标的测试。通过RCS近距离测试，对得到的数据做相位修正就可获得远场，这样就能在缩减了测试距离的情况下，实现RCS测试，使RCS测试更加方便。

附图说明

图1：相位修正外推流程；

图2：模型飞机在不同(R₁＝12.8m，R₂＝16m)的近距离测试结果；

图3：模型飞机的外推结果。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

将某飞机缩比模型作为被测目标，测试频率为15GHz，分别在R＝12.8m和R＝16m测试距离的条件下，进行近距离测试和外推，结果如图2和图3。

测试操作：

1)在暗室内近距离测量参考平板，记录其数据E_{plane_s}(α)。

2)在相同的测试环境下测量飞机模型，记录其数据E_s(α)。

3)由式计算出参考平板的理想远场散射数据E_{plane_∞}(α)。其中

ω分别为在测试频率下的平板散射场的传播矢量与角频率。A为散射场的矢量磁位，

μ为自由空间磁导率，J为平板面电流密度，这里假设为1，R为板上的每点到测试点的距离，k为波数。

4)将所得的数据代入式 $F^{-1}\left[E_{\mathrm{si}}\left(\mathrm{\α}\right)\right]\≈\frac{F^{-1}\left[E_{\mathrm{plane}\_\∞}\left(\mathrm{\α}\right)\right]}{F^{-1}{[E}_{\mathrm{plane}\_s}\left(\mathrm{\α}\right)]}{F}^{-1}\left[E_{\mathrm{si}}\left(\mathrm{\α}\right)\right],$ 将计算出的结果做傅里叶变换得到目标远场散射数据E_si(α)。

从图3可以看出，通过这种测试方法在两种测试距离得到的外推远场能够吻合，证明了该方法的有效性。

Claims (1)

1.一种基于相位修正的RCS外推方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在微波暗室中对参考平板进行近距RCS测试，得到参考平板的散射值E_{plane_s}(α)，其中α为测试方位角；

步骤2：计算参考平板的远场理论值E_{plane_∞}(α)；

其中

ω分别为在测试频率下的平板散射场的传播矢量与角频率。A为散射场的矢量磁位，

μ为自由空间磁导率，J为平板面电流密度，这里假设为1，R为板上的每点到测试点的距离，k为波数；

步骤3：在微波暗室中对目标进行近距RCS测试，得到目标在该距离下的散射值E_s(α)；

步骤4：根据下式计算F^-1[E_si(α)]； $F^{-1}\left[E_{\mathrm{si}}\left(\mathrm{\α}\right)\right]\≈\frac{F^{-1}\left[E_{\mathrm{plane}\_\∞}\left(\mathrm{\α}\right)\right]}{F^{-1}\left[E_{\mathrm{plane}\_s}\left(\mathrm{\α}\right)\right]}{F}^{-1}\left[E_s\left(\mathrm{\α}\right)\right];$

步骤5：对F^-1[E_si(α)]进行傅里叶变换，得到目标的远场散射值E_si(α)，F^-1[·]为逆傅里叶变换。

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