[发明专利]基于弹跳射线法的双站散射中心建模方法

说明书

本发明涉及雷达技术领域，特别是一种基于弹跳射线法的双站散射中心建模方法。通过目标几何建模及剖分，形成目标网格模型，然后通过基于弹跳射线法的双站射线路径和散射场计算方法、双站射线位置等效方法、基于图像域射线管积分的三维双站ISAR图像快速生成方法和基于CLEAN的散射中心提取算法实现了目标双站散射中心模型的构建；整个建模过程效率高、散射机理清晰，构建出的散射中心模型与目标几何模型有着良好的对应关系，可为协同探测、网络化雷达、MIMO‑SAR等新体制雷达系统仿真、数据快速生成、目标检测识别等应用提供有力技术支撑。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，特别是一种基于弹跳射线法的双站散射中心建模方法。

背景技术

协同探测、网络化雷达、MIMO-SAR等新体制雷达技术，可获取目标多角度的双/多站散射信息，在提升目标探测、识别能力方面存在着巨大的潜力。目前，针对上述新体制雷达，现有的研究主要集中在雷达布站、相参处理、成像等方面，但在复杂目标双站散射机理、特征提取与识别等方面的研究相对较少。

目标散射中心参数化模型是一种基于散射机理表征的、具有简洁解析表达形式的目标散射模型，不但可用于雷达信号/场景数据快速生成，而且还能用于挖掘目标深层次的属性特征。自上世纪90年代至今，国内外学者提出了若干电磁散射参数化模型形式与建模方法。已提出的代表性参数化模型包括：Prony模型、GTD模型、属性散射中心模型等，在实际应用中取得了较好的效果。但这些模型中大部分是针对单站情形建立，无法有效描述目标双站散射机理与特性。尽管部分模型，如典型散射特征模型,可表达双站散射特性，但由于对双站散射机理的研究不够深入，目前仍无法构建可靠有效的双站散射中心模型。

因此，针对上述问题，亟需从双站散射机理出发，建立目标双站散射中心参数化模型，解决复杂目标双站散射参数化建模难题，为新体制雷达探测下场景数据快速生成与目标识别等应用提供技术支撑。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于弹跳射线法的双站散射中心建模方法，解决以往无法构建可靠有效双站散射中心模型的问题。

本申请一方面提供一种基于弹跳射线法的双站散射中心建模方法，包括以下步骤：

S1、目标几何建模及剖分，形成目标网格模型；

S2、基于弹跳射线法计算双站条件下射线路径和散射场数据；

S3、根据光程差等效关系和光程随姿态角变化率关系将射线双站多次作用路径位置等效为双站单次作用位置；

S4、利用图像域射线管积分的方式快速生成目标三维双站ISAR图像；

S5、采用CLEAN算法从目标三维双站ISAR图像中提取目标双站散射中心模型参数，以进行目标双站散射中心模型的构建。

其中，目标几何建模及剖分，形成目标网格模型中，

利用建模软件构建目标的几何模型，然后对几何模型进行网格剖分，形成目标网格模型。

其中，基于弹跳射线法计算双站条件下射线路径和散射场数据中，

利用弹跳射线法将雷达发射的远场电磁波看作一系列平行射线：