[发明专利]一种空基高频雷达海面散射系数的估计方法

权利要求书

1.一种空基高频雷达海面散射系数的估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，构建线性海面波高的傅里叶级数、非线性海面波高的傅里叶级数，进一步通过微扰分析法构建线性波高系数与非线性波高系数之间的关系模型，建立有向海浪谱与线性波高系数的关系模型；

步骤2，构建入射场电场强度，结合入射场电场强度通过微扰法依据傅里叶级数构建海面近处散射场电场沿X轴方向上的分量，结合入射场电场强度通过微扰法依据傅里叶级数构建海面近处散射场电场沿Z轴方向上的分量，进一步构建海面远处散射场磁场的垂直极化场强分量模型；

步骤3，根据海面远处散射场磁场的垂直极化场强分量模型构建海面远处散射场磁场的垂直极化场强分量的时间自相关模型，对海面远处散射场磁场的垂直极化场强分量的时间自相关模型进行傅里叶变换得到海面散射系数模型。

2.根据权利要求1所述的空基高频雷达海面散射系数的估计方法，其特征在于：

步骤1所述构建线性海面波高的傅里叶级数为：

以空间位置坐标(x，y)和时间t为自变量，建立线性海面波高f⁽¹⁾(x，y，t)的傅里叶级数：

其中，π是圆周率，e是自然底数，i表示虚数单位，m、n、l分别表示x、y、t方向上的谐波次数，m、n、l的取值范围分别是[-M₁，M₁]、[-M₁，M₂]、[-M₃，M₃]内的任意整数，散射面元边长L是傅里叶级数展开在x和y上的基本周期，T是傅里叶级数展开在t上的基本周期，p₁(m，n，l)是(m，n，l)次谐波分量的傅里叶系数，p₁(m，n，l)又称为线性波高系数，对于任意组m、n、l的取值，p₁(m，n，l)是一个零均值的高斯随机变量；

步骤1所述非线性海面波高的傅里叶级数为：

建立非线性海面波高f⁽²⁾(x，y，t)的傅里叶级数：

其中，m、n、l分别表示x、y、t方向上的谐波次数，m、n、l的取值范围分别是[-M₁，M₁]、[-M₁，M₂]、[-M₃，M₃]内的任意整数，p₂(m，n，l)是(m，n，l)次谐波分量的傅里叶系数，p₂(m，n，l)又称作非线性波高系数；

步骤1所述通过微扰分析法构建线性波高系数与非线性波高系数之间的关系模型为：

通过微扰分析法构建线性波高系数p₁(m，n，l)与非线性波高系数p₂(m，n，l)之间的关系模型，所述关系模型具体如下：

其中，m₁、m₂为±1，g代表重力加速度，和分别表示第一列海浪的波矢量、第二列海浪的波矢量，是第一列海浪的波数，是第二列海浪的波数，ω₁是第一列海浪的角频率，ω₂是第二列海浪的角频率，m′、n′和l′分别表示第一列海浪在x、y、t方向上的谐波次数，m′、n′、l′的取值范围分别与m、n、l相同，(m-m′)、(n-n′)、(l-l′)分别表示第二列海浪在x、y、t方向上的谐波系数，是线性波高系数p₁(m，n，l)与非线性波高系数p₂(m，n，l)之间的转换系数；

步骤1所述建立有向海浪谱与线性波高系数的关系模型为：

建立有向海浪谱与线性波高系数p₁(m，n，l)的关系模型如下：

其中，代表任一海浪的波矢量，是海浪的波数，是海浪对应的角频率，m、n、l分别表示海浪在x、y、t方向上的谐波次数，m、n、l的取值范围与前述步骤相同，是线性波高系数p₁(m，n，l)的共轭，E[·]表示求均值的过程，δ(·)是狄拉克函数，有向海浪谱表示海浪的能量分布情况。