CN103176082B - 基于高低频算法校模的电特大尺寸目标散射预估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于高低频算法校模的电特大尺寸目标散射预估方法，包括以下步骤：1，基于高频方法预估给定目标的较低频段的电磁散射特性；2，基于低频方法预估给定目标的较低频段的电磁散射特性；3，比较步骤,1和步骤2的预估结果，确定两预估结果的峰值差和均值差是否在预设范围内；4，若两预估结果差值不在预设范围内，则根据低频方法预估的结果对高频方法所建立模型进行校模；5，若两预估结果差值在预设范围内，则利用高频方法对所需高频段的电磁散射特性进行预估，得到目标散射特性结果。本发明提供的电特大尺寸目标散射预估方法，能兼顾精度和速度，快速而准确地预估电特大尺寸目标的电磁散射特性。
Description
技术领域
本发明涉及电磁领域，尤其涉及一种基于高低频算法校模的电特大尺寸目标散射预估方法。
背景技术
微波段的舰船、飞机等均属于典型的电特大尺寸目标，如何有效地预估其电磁散射特性对于其目标特性的掌握非常重要。
对于此类问题，传统的预估方法主要有基于多层快速多极子方法（MLFMM）的低频方法和基于弹跳射线追踪方法（SBR）的高频方法。低频方法通常预测精度较高（误差通常在1-2dB），但是计算速度较慢，且处理电大尺寸目标的能力有限，尤其是无法计算电特大尺寸目标。而且，频率越高，则目标电尺寸越大，则越难以利用低频方法处理。高频方法则预测精度相对较差（误差通常不止3dB，甚至可达5-8dB以上），但是能处理电特大尺寸目标，速度较快，且电尺寸越大（或目标不变，频率越高），结果的精度趋于提高。显然，这两种方法均无法完全工程上对精度和速度的要求。
因此，迫切需要建立一种兼顾精度和速度的预估方法，能快速而较为准确地预估电特大尺寸目标的电磁散射特性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种基于高低频算法校模的电特大尺寸目标散射预估方法，能兼顾精度和速度，快速而准确地预估电特大尺寸目标的电磁散射特性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于高低频算法校模的电特大尺寸目标散射预估方法，包括以下步骤：
（1）基于高频方法预估给定目标的较低频段的电磁散射特性；
（2）基于低频方法预估给定目标的相同较低频段的电磁散射特性；
（3）比较步骤（1）和步骤（2）的预估结果，确定两预估结果的峰值差和均值差是否在预设范围内；
（4）若两预估结果的峰值差和均值差不在预设范围内，则根据基于低频方法预估的结果对高频方法所建立模型进行校模，直到两预估结果的峰值差和均值差在预设范围内；
（5）若两预估结果的峰值差和均值差在预设范围内，则利用高频方法对所需高频段的电磁散射特性进行预估，得到目标散射特性结果。
按上述方案，步骤（1）中所述的高频方法为弹跳射线法SBR。
按上述方案，步骤（2）中所述的低频方法为多层快速多极子方法MLFMM。
按上述方案，步骤（1）中所述的较低频段为短波或超短波频段，所述的电磁散射特性为短波或超短波频段雷达散射截面RCS，radar cross section。
按上述方案，步骤（3）中所述的峰值差的预设范围为1dB，均值差的预设范围为1dB。
按上述方案，步骤（4）中所述的对高频方法所建立模型进行校模使用以下方法：
通过增加多次反射次数进行校模；
通过改变绕射的计入方法进行校模；
通过加密模型的网格进行校模；
或以上方法的任两种或三种的结合。
按上述方案，步骤（5）中所述的高频段为X或Ku波段。
本发明产生的有益效果是：
1. 本发明基于高频方法的固有特点——频率越高，结果精度趋于提高，从而确保了这一模型在更高频段的有效性，使得高频段预估结果的精度也得到了确保。
2. 本发明利用低频方法的高精度结果对高频方法的模型进行校验，从而确保了高频方法模型的准确性。
3.由于高频方法的预估速度较快，因此，经过校模后的预估速度也会较快，从而实现了对电特大尺寸目标又快又好地进行电磁散射特性的预估。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中基于高低频方法预估的结果比较图；
图2是本发明实施例中舰船在X波段的单站RCS。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于高低频算法校模的电特大尺寸目标散射预估方法，包括以下步骤：
（1）基于SBR预估某简化舰船在短波波段的单站RCS：水平入射，垂直极化，30MHz；
（2）基于MLFMM预估某简化舰船在短波波段的单站RCS：水平入射，垂直极化，30MHz；
（3）比较二者结果在峰值和均值方面的差异；
（4）确认模型后，再利用SBR预估该船在X波段的单站RCS：水平入射，垂直极化，10GHz；
二者结果曲线对比如图1所示，由于峰值和均值差异均为1dB以内；则直接使用SBR进行预估；
该船在X波段的单站RCS如图2所示。
如果二者结果曲线对比，峰值和均值差异超过1dB，则需要先根据基于低频方法预估的结果对高频方法所建立模型进行校模，直到两预估结果的峰值差和均值差在预设范围内，再执行步骤（4）；进行校模的方法有：
通过增加多次反射次数进行校模；
通过改变绕射的计入方法进行校模；
通过加密模型的网格进行校模；
我们还可以使用以上方法的任两种或三种的结合来进行校模。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于高低频算法校模的电特大尺寸目标散射预估方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）基于高频方法预估给定目标的较低频段的电磁散射特性；
（2）基于低频方法预估给定目标的与步骤（1）相同较低频段的电磁散射特性；
（3）比较步骤（1）和步骤（2）的预估结果，确定两预估结果的峰值差和均值差是否在预设范围内；
（4）若两预估结果的峰值差和均值差不在预设范围内，则根据基于低频方法预估的结果对高频方法所建立模型进行校模，直到两预估结果的峰值差和均值差在预设范围内；
（5）若两预估结果的峰值差和均值差在预设范围内，则利用高频方法对所需高频段的电磁散射特性进行预估，得到目标散射特性结果。
2.根据权利要求1所述的电特大尺寸目标散射预估方法，其特征在于，步骤（1）中所述的高频方法为弹跳射线法SBR。
3.根据权利要求1所述的电特大尺寸目标散射预估方法，其特征在于，步骤（2）中所述的低频方法为多层快速多极子方法MLFMM。
4.根据权利要求1所述的电特大尺寸目标散射预估方法，其特征在于，步骤（1）中所述的较低频段为短波或超短波频段，所述的电磁散射特性为短波或超短波频段雷达散射截面RCS。
5.根据权利要求1所述的电特大尺寸目标散射预估方法，其特征在于，步骤（3）中所述的峰值差的预设范围为1dB，均值差的预设范围为1dB。
6.根据权利要求1所述的电特大尺寸目标散射预估方法，其特征在于，步骤（4）中所述的对高频方法所建立模型进行校模使用以下方法：
通过增加多次反射次数进行校模；
通过改变绕射的计入方法进行校模；
通过加密模型的网格进行校模；
或以上方法的任两种或三种的结合。
7.根据权利要求1所述的电特大尺寸目标散射预估方法，其特征在于，步骤（5）中所述的高频段为X或Ku波段。
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