CN105334501A - 一种用于强散射源诊断的射线关联分析方法 - Google Patents

一种用于强散射源诊断的射线关联分析方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于强散射源诊断的射线关联分析方法，包括：根据目标中待分析区域的位置或散射源强度信息，从操作列表中选择一个散射源作为分析对象；从弹跳路径数据中获取经过分析对象的所有射线，形成射线子列表；沿着射线子列表中的每一条射线查找与分析对象关联的所有面元，形成面元子列表。本发明通过从弹跳路径数据中获取经过分析对象的所有射线形成射线子列表、并沿着射线子列表中的每一条射线查找与分析对象关联的所有面元，能够分析散射源的构成，从而获得散射源的形成机制，为目标的隐身设计提供理论指导。

Description

一种用于强散射源诊断的射线关联分析方法
技术领域
本发明涉及雷达目标特性技术领域，尤其涉及一种用于强散射源诊断的射线关联分析方法。
背景技术
以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
目标的电磁散射特性由其自身的形状、结构和材料确定，不同的结构形状能产生不同量级的散射能量贡献，在隐身设计等特征控制应用领域，希望准确找出强散射源的位置，理解其形成机制并采取必要的措施将其抑制。为此，已经发展了一系列强散射源分析方法，如散射热点图、三维散射中心分布等。然而，这些方法给出了强散射源的位置、强度信息，但未能说明这些强散射源由目标的哪些部位共同作用而成，在隐身设计等应用过程中难以给出具体的优化指导。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于强散射源诊断的射线关联分析方法，能够分析散射源的构成，从而获得散射源的形成机制，为目标的隐身设计提供理论指导。
根据本发明的用于强散射源诊断的射线关联分析方法，包括：
S1、根据目标中待分析区域的位置或散射源强度信息，从操作列表中选择一个散射源作为分析对象；
S2、从弹跳路径数据中获取经过所述分析对象的所有射线，形成射线子列表；
S3、沿着射线子列表中的每一条射线查找与所述分析对象关联的所有面元，形成面元子列表；
其中，所述操作列表中包括至少一个散射源，以及与每一个散射源对应的散射源位置和散射源强度；所述弹跳路径数据包括目标表面的所有射线以及每一条射线的弹跳路径；面元指目标表面离散形成的网格单元。
优选地，步骤S1之前进一步包括：
遍历目标中的所有散射源，获取每一个所述散射源的散射源位置和散射源强度，形成操作列表；
遍历目标表面的所有射线，获取每一条所述射线的弹跳路径，形成弹跳路径数据。
优选地，步骤S1之前进一步包括：
遍历目标中的所有散射源，获取每一个所述散射源的散射源位置和散射源强度；将散射源强度大于预设的截断阈值的散射源、以及对应的散射源位置和散射源强度聚合，形成操作列表；
遍历目标表面的所有射线，获取每一条所述射线的弹跳路径，形成弹跳路径数据。
优选地，步骤S1包括：
从操作列表中选择散射源强度最大的散射源作为分析对象。
优选地，步骤S3之后进一步包括：S4、在目标的视图中绘制出所述射线子列表中的每一条射线、以及面元子列表中的每一个面元。
优选地，步骤S4包括：
在目标的视图中绘制出所述射线子列表中的每一条射线，并以高亮的方式标示出面元子列表中的每一个面元。
优选地，所述散射源包括：热点和/或散射中心。
优选地，所述热点的散射源强度满足如下关系：
式中，r表示目标表面的位置矢量；Hotspot(r)表示目标表面r处的散射源强度，单位为：dB；N为目标表面r处发生的射线撞击数，单位为：次；f为频率，单位为：GHz；θ、为视向角，单位为：°，其中，θ为电磁波入射方向在目标球坐标系中的俯仰角，为电磁波入射方向在目标球坐标系中的方位角；为频率f下第n次撞击在视向角方向所引起的电场强度，单位为：V/m。
优选地，所述截断阈值为：-20dB或-30dB。
优选地，所述面元为三角形或四边形。
根据本发明的用于强散射源诊断的射线关联分析方法，包括：根据目标中待分析区域的位置或散射源强度信息，从操作列表中选择一个散射源作为分析对象；从弹跳路径数据中获取经过分析对象的所有射线，形成射线子列表；沿着射线子列表中的每一条射线查找与分析对象关联的所有面元，形成面元子列表。本发明通过从弹跳路径数据中获取经过分析对象的所有射线形成射线子列表、并沿着射线子列表中的每一条射线查找与分析对象关联的所有面元，能够分析散射源的构成，从而获得散射源的形成机制，为目标的隐身设计提供理论指导。
附图说明
通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：
图1示出了根据本发明的用于强散射源诊断的射线关联分析方法的流程图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
现有技术中进行散射源诊断时，虽然能够分析散射源的位置和强度信息，但是无法分析散射源是由目标的哪些部位共同作用而成，即无法分析散射源的形成机制。本发明通过对经过目标表面的分析对象的所有射线进行弹跳路径分析，能够获取经过分析对象的所有射线以及每条射线上与分析对象关联的所有面元，从而得到散射源的形成机制。
参见图1，根据本发明的用于强散射源诊断的射线关联分析方法，在步骤S1中首先从操作列表中选择一个散射源作为分析对象。操作列表中包括目标中的至少一个散射源，以及与每一个散射源对应的散射源位置和散射源强度。根据本发明的优选实施例，步骤S1之前进一步包括：遍历目标中的所有散射源，获取每一个所述散射源的散射源位置和散射源强度，形成操作列表。在选择分析对象时，可以根据目标中待分析区域的位置进行选择，比如从操作列表中选择与待分析区域的位置最接近的散射源作为分析对象；也可以根据散射源强度信息进行选择，比如：选择操作列表中散射源强度最大的散射源作为分析对象。
若目标中某一散射源的散射源强度较小，则其对目标区域的散射强度影响也较小，为了提高散射源诊断的效率，可以仅选择散射源强度大于某一截断阈值的散射源作为分析对象，对于散射源强度较小的散射源，则不进行分析。因此，根据本发明的优选实施例，步骤S1之前进一步包括：遍历目标中的所有散射源，获取每一个散射源的散射源位置和散射源强度；将散射源强度大于预设的截断阈值的散射源、以及对应的散射源位置和散射源强度聚合，形成操作列表。用户根据根据实际需要选择截断阈值，比如，可以选择截断阈值为：-20dB或-30dB。
现有技术中进行散射源诊断时，仅能够分析热点，或者仅能够分析散射中心。而本发明中，散射源可以包括：热点和/或散射中心。以热点为例，散射源强度满足如下关系：
式中，r表示目标表面的位置矢量；Hotspot(r)表示目标表面r处的散射源强度，单位为：dB；N为目标表面r处发生的射线撞击数，单位为：次；f为频率，单位为：GHz；θ、为视向角，单位为：°，其中，θ为电磁波入射方向在目标球坐标系中的俯仰角，为电磁波入射方向在目标球坐标系中的方位角；为频率f下第n次撞击在视向角方向所引起的电场强度，单位为：V/m。
S2、从弹跳路径数据中获取经过分析对象的所有射线，形成射线子列表。弹跳路径数据包括目标表面的所有射线以及每一条射线的弹跳路径。根据本发明的优选实施例，步骤S1之前进一步包括：遍历目标表面的所有射线，获取每一条所述射线的弹跳路径，形成弹跳路径数据。
S3、沿着射线子列表中的每一条射线查找与分析对象关联的所有面元，形成面元子列表，其中，面元指目标表面离散形成的网格单元。面元的形状可以根据网格单元的划分方式确定，比如，面元为三角形或四边形。
为了使与射线子列表中的所有射线以及射线子列表中每一条射线上所有与分析对象关联的面元、即分析对象的形成机制能够直观地展现出来，根据本发明的优选实施例，步骤S3之后进一步包括：S4、在目标的视图中绘制出射线子列表中的每一条射线、以及面元子列表中的每一个面元。进一步优选地，步骤S4包括：在目标的视图中绘制出射线子列表中的每一条射线，并以高亮的方式标示出面元子列表中的每一个面元。
本发明通过获取与每一个分析对象对应的射线子列表以及射线子列表中每条射线上与分析对象关联的所有面元，能够确定分析对象的形成机制。若要获取目标中其它散射源的形成机制，仅需按照本发明的方法对其他散射源进行射线关联分析即可。与现有技术相比，能够分析热点和/或散射中心等散射源的构成，从而获得散射源的形成机制，为目标的隐身设计提供理论指导。
虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (10)

1.一种用于强散射源诊断的射线关联分析方法，其特征在于包括：
S1、根据目标中待分析区域的位置或散射源强度信息，从操作列表中选择一个散射源作为分析对象；
S2、从弹跳路径数据中获取经过所述分析对象的所有射线，形成射线子列表；
S3、沿着射线子列表中的每一条射线查找与所述分析对象关联的所有面元，形成面元子列表；
其中，所述操作列表中包括至少一个散射源，以及与每一个散射源对应的散射源位置和散射源强度；所述弹跳路径数据包括目标表面的所有射线以及每一条射线的弹跳路径；所述面元指目标表面离散形成的网格单元。
2.如权利要求1所述的射线关联分析方法，其中，步骤S1之前进一步包括：
遍历目标中的所有散射源，获取每一个所述散射源的散射源位置和散射源强度，形成操作列表；
遍历目标表面的所有射线，获取每一条所述射线的弹跳路径，形成弹跳路径数据。
3.如权利要求1所述的射线关联分析方法，其中，步骤S1之前进一步包括：
遍历目标中的所有散射源，获取每一个所述散射源的散射源位置和散射源强度；将散射源强度大于预设的截断阈值的散射源、以及对应的散射源位置和散射源强度聚合，形成操作列表；
遍历目标表面的所有射线，获取每一条所述射线的弹跳路径，形成弹跳路径数据。
4.如权利要求2或3所述的射线关联分析方法，其中，步骤S1包括：
从操作列表中选择散射源强度最大的散射源作为分析对象。
5.如权利要求2或3所述的射线关联分析方法，其中，步骤S3之后进一步包括：
S4、在目标的视图中绘制出所述射线子列表中的每一条射线、以及面元子列表中的每一个面元。
6.如权利要求5所述的射线关联分析方法，其中，步骤S4包括：
在目标的视图中绘制出所述射线子列表中的每一条射线，并以高亮的方式标示出面元子列表中的每一个面元。
7.如权利要求1所述的射线关联分析方法，其中，所述散射源包括：热点和/或散射中心。
8.如权利要求7所述的射线关联分析方法，其中，所述热点的散射源强度满足如下关系：
式中，r表示目标表面的位置矢量；Hotspot(r)表示目标表面r处的散射源强度，单位为：dB；N为目标表面r处发生的射线撞击数，单位为：次；f为频率，单位为：GHz；θ、为视向角，单位为：°，其中，θ为电磁波入射方向在目标球坐标系中的俯仰角，为电磁波入射方向在目标球坐标系中的方位角；为频率f下第n次撞击在视向角方向所引起的电场强度，单位为：V/m。
9.如权利要求3所述的射线关联分析方法，其中，所述截断阈值为：-20dB或-30dB。
10.如权利要求1所述的射线关联分析方法，其中，所述面元为三角形或四边形。
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