CN107942330B - 一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法及系统 - Google Patents

一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法及系统 Download PDF

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Abstract

一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法及系统，通过在模拟真空环境的微波暗室中采用ISAR成像原理，利用一维扫描近场测试方法，对被测目标进行散射性能测试，获取被测目标的近场散射二维像，并利用近场校正技术修正球面波对RCS性能测试的影响误差，进而采用散射中心实现被测目标的远场RCS外推，获取被测目标的雷达散射截面远场数据。这种测试和数据提取方法能够针对生成等离子体云团的特殊环境，以及针对等离子体特有的扩散性和电离特性，给出等离子体包覆飞行器的整体目标雷达散射截面数据，测试角度覆盖了‑30°到30°的宽角度范围，测试精度优于2dB，从而为等离子体隐身技术研究和隐身性能评估提供试验方法。

Description

一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法及 系统
技术领域
本发明涉及一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法及系统，属于等离子体隐身性能测试技术领域。
背景技术
等离子体具有电离态、扩散性、易流动性等特点，当电磁波在等离子体中传播时，电磁波会与等离子体中的离子和电子发生相互作用，呈现出反射、折射、吸收等效应。通过将等离子体包覆在物体周围，能够改变物体对电磁波的雷达散射特征，因此，等离子体可用于物体的雷达隐身。
如何获取等离子体包覆物体的雷达散射特征数据是目前隐身测试技术领域亟需解决的问题。由于等离子体的扩散特性和易流动性，等离子体源生成等离子体后，等离子体会逐渐扩散到测试场地的所有角落，包括测试天线周围。同时，由于等离子体具有电离特性，天线与待测物体之间不再符合远场测试条件，等离子体包覆物体是处于天线测量的近场区域。而目前一般物体的雷达散射截面(RCS)测量主要是采用远场测试方法，及根据RCS的理论定义式，天线和待测物体间的距离必须为无限大，以便在RCS特性中消去距离的影响。这种限制实际上是要求对待测物体作平面波照射。然而，在等离子体测量中，被测物体与测量天线间的距离总是有限的，入射到测试区的电磁波几乎都是球面波，并且等离子体会扩散到天线口面位置，现有的RCS测试方法难以获取等离子体隐身目标的性能数据。因此，需要针对等离子体发展一种基于近场测试的等离子体隐身性能测试评估方法，获取等离子体远场雷达散射截面数据。
发明内容
本发明解决的技术问题为：克服现有技术不足，提供一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法及系统，能够获取等离子体包覆物体的隐身性能数据，能够在现有的等离子体生成与试验场地，测试获取等离子体与包覆物体的电磁散射近场图像，并利用相位补偿与去卷积处理提取散射中心，进而提取远场散射数据，为等离子体隐身测试提供测试方法与数据处理方法，适用于等离子体隐身性能评估的等离子体近场测试与远场散射数据提取，为飞行器等离子体隐身的RCS特性试验提供测试方法与远场数据提取方法。
本发明解决的技术方案为：一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法，步骤如下：
(1)根据ISAR成像原理，建立近场目标RCS成像测量系统；
(2)在近场目标RCS成像测量系统内，对典型目标进行RCS成像测量，得到近场散射数据，完成近场测量；
(3)采用近场滤波-逆投影FBP成像处理技术对步骤(2)得到的近场散射数据进行目标近场散射的二维像提取，获取表征目标散射强度的二维像；
(4)利用近场校正技术，修正球面波效应和天线方向图对表征目标散射强度的二维像引入的误差，获得目标远场二维像；
(5)对目标远场二维像，采用极大值法，获得目标散射中心；
(6)对各目标散射中心进行矢量求和，获取目标远场的雷达散射截面RCS，即雷达散射特征数据。
步骤(1)根据ISAR成像原理，建立近场目标RCS测量系统，步骤如下：
(1.1)在模拟真空环境的微波暗室中，根据测试波段(例如X波段)，架设测试天线和被测目标支撑结构、在真空微波暗室外摆放矢量网络分析仪，矢量网络分析仪与测试天线连接能够发射和接收电磁波信号，即完成等离子体近场测试场地环境建立；
(1.2)将真空微波暗室环境与被测目标支撑结构作为背景；真空微波暗室环境包括真空罐的金属罐壁、挂在真空罐内壁上的吸波材料；天线固定不动，被测目标支撑结构能够旋转。
步骤(2)在近场目标RCS成像测量系统内，对典型目标进行RCS成像测量，得到近场散射数据，完成近场测量，步骤如下；
(2.1)依次测试并记录背景、金属标准球、被测目标(例如等离子体与待隐身物体)的散射电平(即为天线发出的球面波照到目标上形成的散射电平)。
(2.2)确定被测目标的散射电平与背景的散射电平的矢量差S11、金属标准球的散射电平与背景的散射电平的矢量差S′11、金属标准球的RCS理论值σ′dBsm；
(2.3)根据σdBsm＝S11-S′11+σ′dBsm，计算被测目标即等离子体与待测物体的单角度近场散射数据σdBsm，即近场散射数据。
步骤(3)采用近场滤波-逆投影FBP成像处理技术对步骤(2)得到的近场散射数据进行近场目标散射的二维像提取，获取表征目标散射强度的二维像，步骤如下：
(3.1)利用目标支撑结构(例如：一维转台)带动被测目标在水平面内旋转，测试获取不同角度下的被测目标近场散射数据。
(3.2)利用转台在-30°～30°的方位角范围内，以0.1°～0.5°的步进角度步长选择，同时测试和记录被测目标在各个方位角度下的近场散射数据，将这些近场散射数据作为纵坐标，对应的方位角度作为横坐标，建立二维近场散射数据(即二维像)，转台0°根据需要能够自由设置；
步骤(4)利用近场校正技术，修正球面波效应和天线方向图对表征目标散射强度的二维像引入的误差，获得目标远场二维像，步骤如下；
(4.1)以标准金属球、或者标准金属平板、或者标准角反射器作为被测目标，测试其在近场目标RCS测量系统中的近场散射数据，同时将近场散射数据与紧缩场微波暗室中的远场散射数据进行比对，以远场散射数据与近场散射数据之间的相位差作为补偿因子，该补偿因子即作为近场目标RCS测量系统中的天线与被测目标之间近距离测试对平面波的误差修正因子；
(4.2)利用该套近场目标RCS测量系统对实际需要的被测目标进行近场散射测试，在近场散射测试数据的基础上叠加步骤(4.1)的误差修正因子得到修正后的散射数据，再采用汉明Hamming窗对修正后的散射数据进行滤波(优选采用低副瓣(第一副瓣-43dB)的汉明窗)，从而将目标的近场散射二维像转化为远场二维像。
步骤(5)对目标远场二维像，采用极大值法，获得目标散射中心，具体如下：
(5.1)对步骤(4.2)获得的远场二维像，采用CLEAN算法提取被测目标的散射中心。其中，远场二维像与目标散射中心的关系为：
式中，为扩张函数；为目标散射中心；为远场散射二维像；*为卷积符号，为极坐标系下的位置坐标，r代表天线与被测目标之间的距离，代表被测目标随着支撑结构旋转的方位角度。
利用上式对二维像采用CLEAN算法进行去卷积处理，得到被测目标的散射中心。
步骤(6)对各目标散射中心进行矢量求和，获取远场目标的雷达散射截面RCS，即雷达散射特征数据，具体如下：
(6.1)对目标各散射中心进行矢量求和，即可计算任意距离R0、方位θ0的目标散射矢量，计算式为
σ(R0,θ0,f)＝|σT(R0,θ0,f)|2
式中，R0为天线与被测目标旋转中心距离；σ(R0,θ0,f)表示在距离为R0、方位角为θ0条件下的目标散射截面；相应σT(R0,θ0,f)为目标散射矢量；n表示第n个散射中心。f表示天线发出的电磁波的频率，N表示散射中心的总数量，r(n)表示第n个散射中心到天线口面中心的距离，第n个反射中心对应的方位角c为光速，r为散射中心到目标旋转中心的距离。
紧缩场微波暗室包括：封闭的金属壳体、金属壳体内壁附有的吸波材料、被测目标的支撑结构、紧缩场反射面、馈源、矢量网络分析仪；
矢量网络分析仪通过线缆连接馈源，矢量网络分析仪产生电磁信号通过馈源照射到紧缩场反射面上，反射后变为平面波，平面波继续照射到被测目标上，被测目标反射一部分能量到紧缩场反射面上，这部分能量通过馈源进入矢量网络分析仪中，得到被测目标的远场散射数据。
实际需要的被测目标。可以为等离子体与飞行器部件的组合目标；
CLEAN算法是一种迭代算法，把二维像中的最大点看成是有相应能量的散射中心然后用原二维像减去强散射点与其相应的点扩张函数之积，表达式为
式中，n为迭代次数；为第n个位置处的目标散射中心的散射矢量；为第n+1次的散射图像。经过n次迭代后，像域中的最大散射点幅度小于要求的门限，即此时认为目标剩余散射中心能量很小，对目标的整体RCS贡献不大，则认为散射中心已经被提取完毕，完成目标散射中心的提取。
一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取系统，包括：建立模块、近场测量模块、获取模块、修正模块、目标散射中心获取模块、求和模块；
建立模块根据ISAR成像原理，建立近场目标RCS成像测量系统；
近场测量模块在近场目标RCS成像测量系统内，对典型目标进行RCS成像测量，得到近场散射数据，完成近场测量；
获取模块采用近场滤波-逆投影FBP成像处理技术对近场散射数据进行目标近场散射的二维像提取，获取表征目标散射强度的二维像；
修正模块利用近场校正技术，修正球面波效应和天线方向图对表征目标散射强度的二维像引入的误差，获得目标远场二维像；
目标散射中心获取模块对目标远场二维像，采用极大值法，获得目标散射中心；
求和模块对各目标散射中心进行矢量求和，获取目标远场的雷达散射截面RCS，即雷达散射特征数据。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明的一种基于等离子体近场测试的雷达散射截面数据提取方法，能够在现有的等离子体生成与试验场地，测试获取等离子体与包覆物体的电磁散射近场图像，并利用相位补偿与去卷积处理提取散射中心，进而提取远场散射数据，为等离子体隐身测试提供测试方法与数据处理方法。
(2)利用本发明的方法，在相同测试状态下分别对测试场地背景、标准体(如金属球、平板等)及目标进行测量，获得相应的二维回波信号，然后通过相对定标、背景抵消和时域滤波提取目标二维(频率域与角度域)散射矢量并成像，获得等离子体包覆目标的远场RCS数据。
(3)本发明以高50mm、长370mm的长方形金属板，以及锥-柱组合体等目标为例，其近场成像在去除球面波和天线方向性影响后，与远场成像结果基本一致，对不连续性等低阶散射等也能够较清晰地表现。最后的近场外推RCS与远场RCS也基本吻合，均方误差约为2dB。。
(4)本发明通过在真空微波暗室中采用近场测试，能够解决等离子体易扩散、易流动和电离特性对测试带来的不利影响，实现了在低电磁背景环境下的等离子体生成与雷达散射截面性能测试。
(5)本发明通过目标支撑结构旋转，能够获取等离子体与待隐身物体的整体目标在多个角度下的散射数据，为评估等离子体对飞行器的宽带高分辨率成像特征抑制隐身效果提供了测试方法。
附图说明
图1为本发明等离子体隐身区域散射中心提取与场合成的近场测试原理图；
图2为本发明测试天线与等离子体隐身目标测试区相对位置示意图；
图3为本发明基于近场测试的远场散射特征数据提取流程图；
图4为本发明370mm长条板的近场测量结果与外推RCS对比图；
图5为本发明370mm长条板的理论RCS结果与外推RCS对比图；
图6为本发明锥柱组合体目标外形示意图；
图7为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。
本发明一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法及系统，通过在模拟真空环境的微波暗室中采用ISAR成像原理，利用一维扫描近场测试方法，对被测目标进行散射性能测试，获取被测目标的近场散射二维像，并利用近场校正技术修正球面波对RCS性能测试的影响误差，进而采用散射中心实现被测目标的远场RCS外推，获取被测目标的雷达散射截面远场数据。这种测试和数据提取方法能够针对生成等离子体云团的特殊环境，以及针对等离子体特有的扩散性和电离特性，给出等离子体包覆飞行器的整体目标雷达散射截面数据，测试角度覆盖了-30°到30°的宽角度范围，测试精度优于2dB，从而为等离子体隐身技术研究和隐身性能评估提供试验方法。
如图7所示，一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法，步骤如下：
(1)为了解决等离子体易扩散、易流动和电离特性对RCS测试带来的不利影响，本发明基于ISAR成像原理，在模拟真空环境的微波暗室中，根据测试波段(例如X波段)，架设测试天线和被测目标支撑结构、在真空微波暗室外摆放矢量网络分析仪，矢量网络分析仪与测试天线连接能够发射和接收电磁波信号，其中，天线固定不动，被测目标支撑结构能够旋转，带动被等离子体隐身的目标旋转，从而完成近场目标RCS成像测量系统的建立。其中，天线与被测目标、以及真空微波暗室的相对位置关系如图1和图2所示。
(2)在近场目标RCS成像测量系统内，依次测试并记录背景、金属标准球、被测目标(例如等离子体与待隐身物体)的散射电平。确定被测目标的散射电平与背景的散射电平的矢量差S11、金属标准球的散射电平与背景的散射电平的矢量差S′11、金属标准球的RCS理论值σ′dBsm；根据σdBsm＝S11-S′11+σ′dBsm，计算被测目标即等离子体与待测物体的单角度近场散射数据σdBsm，即得到近场散射数据，完成近场测量；
(3)采用近场滤波-逆投影FBP成像处理技术，利用目标支撑结构带动被测目标在水平面内旋转，测试获取不同角度下的被测目标近场散射数据。利用转台在-30°～30°的方位角范围内，以0.1°～0.5°的步进角度步长选择，同时测试和记录被测目标在各个方位角度下的近场散射数据，将这些近场散射数据作为纵坐标，对应的方位角度作为横坐标，建立二维近场散射数据(即二维像)，即获取表征目标散射强度的二维像。通过这种目标支撑结构旋转的宽角度近场测试方式，能够获得在多个测试角度下的等离子体与待隐身物体的整体目标宽带高分辨率图像，为评估等离子体对飞行器的宽带高分辨率成像特征抑制隐身效果提供了方法和试验数据。
(4)利用近场校正技术修正球面波效应和天线方向图对表征目标散射强度的二维像引入的误差，以标准金属球、或者标准金属平板、或者标准角反射器作为被测目标，测试其在近场目标RCS测量系统中的近场散射数据，同时将近场散射数据与紧缩场微波暗室中的远场散射数据进行比对，以远场散射数据与近场散射数据之间的相位差作为补偿因子，该补偿因子即作为近场目标RCS测量系统中的天线与被测目标之间近距离测试对平面波的误差修正因子。利用该套近场目标RCS测量系统对实际需要的被测目标进行近场散射测试，在近场散射测试数据的基础上叠加误差修正因子得到修正后的散射数据，再采用汉明Hamming窗对修正后的散射数据进行滤波(优选采用低副瓣(第一副瓣-43dB)的汉明窗)，从而将目标的近场散射二维像转化为远场二维像，即获得目标远场二维像；
(5)对目标远场二维像，采用极大值法，利用CLEAN算法提取被测目标的散射中心。其中，远场二维像与目标散射中心的关系为：
式中，为扩张函数；为目标散射中心；为远场散射二维像；*为卷积符号，为极坐标系下的位置坐标，r代表天线与被测目标之间的距离，代表被测目标随着支撑结构旋转的方位角度。利用上式对二维像采用CLEAN算法进行去卷积处理，得到被测目标的散射中心。
(6)采用以下的计算公式
σ(R0,θ0,f)＝|σT(R0,θ0,f)|2
式中，R0为天线与被测目标旋转中心距离；σ(R0,θ0,f)表示在距离为R0、方位角为θ0条件下的目标散射截面；相应σT(R0,θ0,f)为目标散射矢量；n表示第n个散射中心。f表示天线发出的电磁波的频率，N表示散射中心的总数量，r(n)表示第n个散射中心到天线口面中心的距离，第n个反射中心对应的方位角c为光速，r为散射中心到目标旋转中心的距离。
对各目标散射中心进行矢量求和，获得等离子体包覆目标的远场RCS数据，即雷达散射特征数据。
(7)按照上述方法，以高50mm、长370mm的长方形金属板，以及锥-柱组合体(如图6所示)等目标为例，通过测试完成雷达散射特征数据提取，基于本发明测试流程，如图3所示，获取的雷达散射特征数据，如图4所示，与远场成像结果基本一致，对不连续性等低阶散射等也能够较清晰地表现。最后的近场外推RCS与远场RCS也基本吻合，如图5所示，均方误差约为2dB。从而为飞行器等离子体隐身测试提供了方法。
本发明一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取系统，包括：建立模块、近场测量模块、获取模块、修正模块、目标散射中心获取模块、求和模块；
建立模块根据ISAR成像原理，建立近场目标RCS成像测量系统；
近场测量模块在近场目标RCS成像测量系统内，对典型目标进行RCS成像测量，得到近场散射数据，完成近场测量；
获取模块采用近场滤波-逆投影FBP成像处理技术对近场散射数据进行目标近场散射的二维像提取，获取表征目标散射强度的二维像；
修正模块利用近场校正技术，修正球面波效应和天线方向图对表征目标散射强度的二维像引入的误差，获得目标远场二维像；
目标散射中心获取模块对目标远场二维像，采用极大值法，获得目标散射中心；
求和模块对各目标散射中心进行矢量求和，获取目标远场的雷达散射截面RCS，即雷达散射特征数据。
本发明通过在真空微波暗室中采用近场测试，能够解决等离子体易扩散、易流动和电离特性对测试带来的不利影响，实现了在低电磁背景环境下的等离子体生成与雷达散射截面性能测试。
经过测试和试验，本发明能够在现有的等离子体生成与试验场地，测试获取等离子体与包覆物体的电磁散射近场图像，并利用相位补偿与去卷积处理提取散射中心，进而提取远场散射数据，为等离子体隐身测试提供测试方法与数据处理方法，利用本发明的方法，在相同测试状态下分别对测试场地背景、标准体(如金属球、平板等)及目标进行测量，获得相应的二维回波信号，然后通过相对定标、背景抵消和时域滤波提取目标二维(频率域与角度域)散射矢量并成像，获得等离子体包覆目标的远场RCS数据。
本发明以高50mm、长370mm的长方形金属板，以及锥-柱组合体等目标为例，其近场成像在去除球面波和天线方向性影响后，与远场成像结果基本一致，对不连续性等低阶散射等也能够较清晰地表现。最后的近场外推RCS与远场RCS也基本吻合，均方误差约为2dB，通过在真空微波暗室中采用近场测试，能够解决等离子体易扩散、易流动和电离特性对测试带来的不利影响，实现了在低电磁背景环境下的等离子体生成与雷达散射截面性能测试。

Claims (8)

1.一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法，其特征在于步骤如下：
(1)根据ISAR成像原理，建立近场目标RCS成像测量系统；
(2)在近场目标RCS成像测量系统内，对典型目标进行RCS成像测量，得到近场散射数据，完成近场测量；
所述步骤(2)在近场目标RCS成像测量系统内，对典型目标进行RCS成像测量，得到近场散射数据，完成近场测量，步骤如下；
(2.1)依次测试并记录背景、金属标准球、被测目标的散射电平；
(2.2)确定被测目标的散射电平与背景的散射电平的矢量差S11、金属标准球的散射电平与背景的散射电平的矢量差S′11、金属标准球的RCS理论值σ′dBsm；
(2.3)根据σdBsm＝S11-S′11+σ′dBsm，计算被测目标即等离子体与待测物体的单角度近场散射数据σdBsm，即近场散射数据；
(3)采用近场滤波-逆投影FBP成像处理技术对步骤(2)得到的近场散射数据进行目标近场散射的二维像提取，获取表征目标散射强度的二维像；
(4)利用近场校正技术，修正球面波效应和天线方向图对表征目标散射强度的二维像引入的误差，获得目标远场二维像；
所述步骤(4)利用近场校正技术，修正球面波效应和天线方向图对表征目标散射强度的二维像引入的误差，获得目标远场二维像，步骤如下；
(4.1)以标准金属球、或者标准金属平板、或者标准角反射器作为被测目标，测试其在近场目标RCS测量系统中的近场散射数据，同时将近场散射数据与紧缩场微波暗室中的远场散射数据进行比对，以远场散射数据与近场散射数据之间的相位差作为补偿因子，该补偿因子即作为近场目标RCS测量系统中的天线与被测目标之间近距离测试对平面波的误差修正因子；
(4.2)利用近场目标RCS测量系统对实际需要的被测目标进行近场散射测试，在近场散射测试数据的基础上叠加步骤(4.1)的误差修正因子得到修正后的散射数据，再采用汉明Hamming窗对修正后的散射数据进行滤波，从而将目标的近场散射二维像转化为远场二维像；
(5)对目标远场二维像，采用极大值法，获得目标散射中心；
(6)对各目标散射中心进行矢量求和，获取目标远场的雷达散射截面RCS，即雷达散射特征数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法，其特征在于步骤如下：步骤(1)根据ISAR成像原理，建立近场目标RCS测量系统，步骤如下：
(1.1)在模拟真空环境的微波暗室中，根据测试波段，架设测试天线和被测目标支撑结构、在真空微波暗室外摆放矢量网络分析仪，矢量网络分析仪与测试天线连接能够发射和接收电磁波信号，即完成等离子体近场测试场地环境建立；
(1.2)将真空微波暗室环境与被测目标支撑结构作为背景；真空微波暗室环境包括真空罐的金属罐壁、挂在真空罐内壁上的吸波材料；天线固定不动，被测目标支撑结构能够旋转。
3.根据权利要求1所述的一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法，其特征在于：步骤(3)采用近场滤波-逆投影FBP成像处理技术对步骤(2)得到的近场散射数据进行近场目标散射的二维像提取，获取表征目标散射强度的二维像，步骤如下：
(3.1)利用目标支撑结构带动被测目标在水平面内旋转，测试获取不同角度下的被测目标近场散射数据；
(3.2)利用转台在-30°～30°的方位角范围内，以0.1°～0.5°的步进角度步长选择，同时测试和记录被测目标在各个方位角度下的近场散射数据，将这些近场散射数据作为纵坐标，对应的方位角度作为横坐标，建立二维近场散射数据即二维像，转台0°根据需要能够自由设置。
4.根据权利要求1所述的一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法，其特征在于：步骤(5)对目标远场二维像，采用极大值法，获得目标散射中心，具体如下：
(5.1)对步骤(4.2)获得的远场二维像，采用CLEAN算法提取被测目标的散射中心；其中，远场二维像与目标散射中心的关系为：
式中，为扩张函数；为目标散射中心；为远场散射二维像；*为卷积符号，为极坐标系下的位置坐标，r代表天线与被测目标之间的距离，代表被测目标随着支撑结构旋转的方位角度；
利用上式对二维像采用CLEAN算法进行去卷积处理，得到被测目标的散射中心。
5.根据权利要求1所述的一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法，其特征在于：步骤(6)对各目标散射中心进行矢量求和，获取远场目标的雷达散射截面RCS，即雷达散射特征数据，具体如下：
(6.1)对目标各散射中心进行矢量求和，即可计算任意距离R0、方位θ0的目标散射矢量，计算式为
σ(R0,θ0,f)＝|σT(R0,θ0,f)|2
式中，R0为天线与被测目标旋转中心距离；σ(R0,θ0,f)表示在距离为R0、方位角为θ0条件下的目标散射截面；相应σT(R0,θ0,f)为目标散射矢量；n表示第n个散射中心；f表示天线发出的电磁波的频率，N表示散射中心的总数量，r(n)表示第n个散射中心到天线口面中心的距离，第n个反射中心对应的方位角c为光速，r为散射中心到目标旋转中心的距离。
6.根据权利要求2所述的一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法，其特征在于：紧缩场微波暗室包括：封闭的金属壳体、金属壳体内壁附有的吸波材料、被测目标的支撑结构、紧缩场反射面、馈源、矢量网络分析仪；
矢量网络分析仪通过线缆连接馈源，矢量网络分析仪产生电磁信号通过馈源照射到紧缩场反射面上，反射后变为平面波，平面波继续照射到被测目标上，被测目标反射一部分能量到紧缩场反射面上，这部分能量通过馈源进入矢量网络分析仪中，得到被测目标的远场散射数据。
7.根据权利要求4所述的一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取方法，其特征在于：CLEAN算法是一种迭代算法，把二维像中的最大点看成是有相应能量的散射中心然后用原二维像减去强散射点与其相应的点扩张函数之积，表达式为：
式中，n为迭代次数；为第n个位置处的目标散射中心的散射矢量；为第n+1次的散射图像；经过n次迭代后，像域中的最大散射点幅度小于要求的门限，即此时认为目标剩余散射中心能量很小，对目标的整体RCS贡献不大，则认为散射中心已经被提取完毕，完成目标散射中心的提取。
8.一种基于等离子体近场测试的雷达散射特征数据提取系统，其特征在于包括：建立模块、近场测量模块、获取模块、修正模块、目标散射中心获取模块、求和模块；
建立模块根据ISAR成像原理，建立近场目标RCS成像测量系统；
近场测量模块在近场目标RCS成像测量系统内，对典型目标进行RCS成像测量，得到近场散射数据，完成近场测量；所述近场测量模块在近场目标RCS成像测量系统内，对典型目标进行RCS成像测量，得到近场散射数据，完成近场测量，步骤如下；
依次测试并记录背景、金属标准球、被测目标的散射电平；确定被测目标的散射电平与背景的散射电平的矢量差S11、金属标准球的散射电平与背景的散射电平的矢量差S′11、金属标准球的RCS理论值σ′dBsm；根据σdBsm＝S11-S′11+σ′dBsm，计算被测目标即等离子体与待测物体的单角度近场散射数据σdBsm，即近场散射数据；
获取模块采用近场滤波-逆投影FBP成像处理技术对近场散射数据进行目标近场散射的二维像提取，获取表征目标散射强度的二维像；
修正模块利用近场校正技术，修正球面波效应和天线方向图对表征目标散射强度的二维像引入的误差，获得目标远场二维像；所述修正模块利用近场校正技术，修正球面波效应和天线方向图对表征目标散射强度的二维像引入的误差，获得目标远场二维像，步骤如下；以标准金属球、或者标准金属平板、或者标准角反射器作为被测目标，测试其在近场目标RCS测量系统中的近场散射数据，同时将近场散射数据与紧缩场微波暗室中的远场散射数据进行比对，以远场散射数据与近场散射数据之间的相位差作为补偿因子，该补偿因子即作为近场目标RCS测量系统中的天线与被测目标之间近距离测试对平面波的误差修正因子；利用近场目标RCS测量系统对实际需要的被测目标进行近场散射测试，在近场散射测试数据的基础上叠加误差修正因子得到修正后的散射数据，再采用汉明Hamming窗对修正后的散射数据进行滤波，从而将目标的近场散射二维像转化为远场二维像；
目标散射中心获取模块对目标远场二维像，采用极大值法，获得目标散射中心；
求和模块对各目标散射中心进行矢量求和，获取目标远场的雷达散射截面RCS，即雷达散射特征数据。
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