CN105891788B - 一种用于提取金属支架回波的旋转体及回波提取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于提取金属支架回波的旋转体及回波提取装置，该旋转体包括：旋转曲面、底面、及安装于底面的底面接口；其中，旋转曲面为各向同性的均质旋转面；底面为平面，与旋转曲面底部边缘无缝连接；旋转体通过底面接口偏心固定于金属支架上的二维转顶，用于提取金属支架的回波信号。本发明通过对现有的偏心圆柱体进行低RCS外形设计，制成一种具有独特形状的旋转体，其RCS较小，与低散射金属支架相当，从而大大提高低散射金属支架回波的预估精度。

Description

一种用于提取金属支架回波的旋转体及回波提取装置
技术领域
本发明涉及电磁散射测量领域，尤其涉及一种用于提取金属支架回波的旋转体及回波提取装置。
背景技术
室外场RCS(Radar Cross Section，雷达散射截面)测量中，通常采用固定设置的低散射金属支架以支撑目标，低散射金属支架顶部安装有二维转顶使目标旋转。在正入射方向，低散射金属支架本体的后向散射很低，对测试的干扰较小。
随着隐身技术的不断发展，采取隐身措施后，一些目标的RCS已降到-40dBm2的量级，此时低散射金属支架回波成为影响目标RCS测量精度的主要因素。因此，必须采取相应的措施提取低散射金属支架回波，排除低散射金属支架对测试的影响。
提取低散射金属支架回波的有效方法是偏心圆柱法。分析发现，在RCS相干测量中，旋转偏心圆柱目标，其理想的RCS测量结果在I/Q复平面上的形状是一个以原点为圆心的圆。测试场的固定背景杂波(主要是低散射金属支架回波)的干扰会使I/Q复平面的圆心偏离原点，而原点与偏心圆圆心之间的矢量位移即为低散射金属支架回波信号，对接收信号进行求平均或曲线拟合即可提取低散射金属支架回波。
上述传统方法采用的偏心圆柱RCS较大，与低散射金属支架回波相差30dB左右，大大降低了低散射金属支架回波的预估精度，不利于低散射金属支架回波的提取。
因此，亟需一种能够有效提取金属支架回波的旋转体及回波提取装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明通过对现有的偏心圆柱体进行低RCS外形设计，研制成一种具有独特形状的旋转体，其RCS较小，与低散射金属支架相当，从而大大提高低散射金属支架回波的预估精度。
本发明一方面提供一种用于提取金属支架回波的旋转体，包括：旋转曲面、底面、及安装于底面的底面接口；其中，所述旋转曲面为各向同性的均质旋转面；所述底面为平面，与旋转曲面底部边缘无缝连接；所述旋转体通过底面接口偏心固定于金属支架上的二维转顶，用于提取金属支架的回波信号。
优选的，所述旋转曲面由式1确定的曲线绕纵轴旋转而成：
其中，y0为x2+y2＝1与y＝x3交点的纵坐标。
优选的，所述旋转曲面为球面。
优选的，所述底面与旋转曲面底部边缘无缝焊接。
优选的，所述底面与旋转曲面底部边缘连接为流线型表面。
优选的，所述旋转体通过底面接口可拆卸地插接于金属支架上的二维转顶。
优选的，所述旋转体还包括安装于底面的锁定器，用于在旋转体固定于二维转顶之后，锁定旋转体与二维转顶的相对位置。
本发明另一方面提供一种金属支架回波提取装置，包括：金属支架、二维转顶及所述旋转体；其中，所述二维转顶可转动地安装于金属支架之上；所述旋转体通过底面接口可拆卸地插接于二维转顶，与二维转顶的相对位置保持不变。
优选的，所述旋转曲面由式1确定的曲线绕纵轴旋转而成：
其中，y0为x2+y2＝1与y＝x3交点的纵坐标。
优选的，所述底面与旋转曲面底部边缘无缝焊接为流线型表面。
由上述技术方案可知，本发明的用于提取金属支架回波的旋转体及回波提取装置具有与低散射金属支架相当的RCS，能够从回波信号中有效提取金属支架回波，并大大提高低散射金属支架回波的预估精度。
附图说明
图1是本发明的用于提取金属支架回波的旋转体结构示意图；
图2是本发明的用于提取金属支架回波的回波提取装置结构示意图；
图3是本发明实施例的旋转体与传统的偏心圆柱测试结果示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
本发明的发明人考虑到传统的低散射金属支架回波提取方法采用的偏心圆柱RCS较大，与低散射金属支架回波相差30dB左右，大大降低了低散射金属支架回波的预估精度，不利于低散射金属支架回波的提取。于是研制了本发明的用于提取金属支架回波的旋转体及回波提取装置，该旋转体为均质旋转体，能够用于金属支架回波提取。同时，与传统的偏心圆柱相比，本发明的旋转体RCS较小，与低散射金属支架相当，能够大幅提高低散射金属支架回波的预估精度。
图1示出了本发明的用于提取金属支架回波的旋转体结构，参见图1，上述旋转体1包括旋转曲面2、底面3、及安装于底面的底面接口4。
具体地，旋转曲面2为各向同性的均质旋转面，能够用于低散射金属支架的回波提取。
上述底面3为平面，与旋转曲面2底部边缘无缝连接。测试时，底面3与位于金属支架上方的二维转顶贴合，并保持相对位置不变。
旋转体1通过底面接口4偏心固定于金属支架上的二维转顶，用于提取金属支架的回波信号。上述偏心是指旋转体1的底面中心与二维转顶中心相距预设距离。
作为一个优选方案，旋转曲面2由式1确定的曲线绕纵轴旋转而成：
其中的y0为x2+y2＝1与y＝x3在第一象限的交点的纵坐标。
具有如上设置的旋转体RCS较低，与低散射金属支架相当，在RCS测量中能够大幅提高低散射金属支架回波的预估精度。图3示出了本发明的旋转体与传统的偏心圆柱RCS测试结果对比，图中的横坐标为频率f/Hz，纵坐标为RCS/dBm2，上方的曲线为传统的偏心圆柱的RCS测量结果，下方的曲线为本发明旋转体的RCS测量结果。从中能够看到，本发明提供的旋转体的RCS比传统的偏心圆柱降低了35dB左右，与低散射金属支架相当，能够精确地提取金属支架回波，在RCS测量系统中具有较大的实用价值。
较佳地，旋转曲面2为易于加工的球面，有助于降低系统成本。
在本发明优选实施例中，底面3与旋转曲面2底部边缘无缝焊接为流线型表面。上述设置有助于降低旋转体RCS。
作为一个优选方案，旋转体1通过底面接口4可拆卸地插接于金属支架上的二维转顶。
较佳地，旋转体1还包括安装于底面3的锁定器，用于在旋转体1固定于二维转顶之后，锁定旋转体1与二维转顶的相对位置。
图2示出了本发明的金属支架回波提取装置，包括：金属支架6、二维转顶5及前述旋转体1。
具体地，二维转顶5可转动地安装于金属支架6之上。旋转体1通过底面接口4可拆卸地插接于二维转顶5，与二维转顶5的相对位置保持不变
较佳地，旋转曲面2由式1确定的曲线绕纵轴旋转而成：
其中的y0为x2+y2＝1与y＝x3交点的纵坐标。
在本发明优选实施例中，底面3与旋转曲面2底部边缘无缝焊接为流线型表面。
本发明提供的用于提取金属支架回波的旋转体及回波提取装置具有与低散射金属支架相当的RCS，能够从回波信号中有效提取金属支架回波，并大大提高低散射金属支架回波的预估精度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于提取金属支架回波的旋转体，其特征在于，包括：旋转曲面、底面、及安装于底面的底面接口；其中，
所述旋转曲面为各向同性的均质旋转面；
所述底面为平面，与旋转曲面底部边缘无缝连接；
所述旋转体通过底面接口偏心固定于金属支架上的二维转顶，用于提取金属支架的回波信号；
其中，所述旋转曲面由式1确定的曲线绕纵轴旋转而成：
其中，y0为x2+y2＝1与y＝x3交点的纵坐标。
2.如权利要求1所述的旋转体，其特征在于，所述底面与旋转曲面底部边缘无缝焊接。
3.如权利要求2所述的旋转体，其特征在于，所述底面与旋转曲面底部边缘连接为流线型表面。
4.如权利要求3所述的旋转体，其特征在于，所述旋转体通过底面接口可拆卸地插接于金属支架上的二维转顶。
5.如权利要求4所述的旋转体，其特征在于，所述旋转体还包括安装于底面的锁定器，用于在旋转体固定于二维转顶之后，锁定旋转体与二维转顶的相对位置。
6.一种包括如权利要求1所述的旋转体的金属支架回波提取装置，其特征在于，包括：金属支架、二维转顶及所述旋转体；其中，
所述二维转顶可转动地安装于金属支架之上；
所述旋转体通过底面接口可拆卸地插接于二维转顶，与二维转顶的相对位置保持不变。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述底面与旋转曲面底部边缘无缝焊接为流线型表面。
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