[发明专利]一种基于电磁散射驱动的PD引信回波信号分析方法

权利要求书

1.一种基于电磁散射驱动的PD引信回波信号分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于双向射线追踪技术与半解析思想建立多路径散射模型，对海面上方低空目标复合散射进行类型划分；

根据划分的类型进行海面上方低空目标复合电磁散射数据的获取；

建立PD引信回波信号仿真模型，导入电磁散射数据，进行仿真分析。

2.如权利要求1所述的一种基于电磁散射驱动的PD引信回波信号分析方法，其特征在于，所述海面上方低空目标复合散射被划分为：目标散射、海面散射以及海面与目标之间的耦合散射。

3.如权利要求2所述的一种基于电磁散射驱动的PD引信回波信号分析方法，其特征在于，采用射线追踪技术确定海面上方低空目标照亮的面元，对于照亮目标面元的远区高频散射场，其计算公式如下：

其中，是目标面元表面总场，为单位法矢量，为远区观察点，散射方向单位矢量为代表面元坐标。

4.如权利要求2所述的一种基于电磁散射驱动的PD引信回波信号分析方法，其特征在于，采用半解析的方法求解海面散射的远区散射场，首先根据粗糙海面双尺度理论,利用蒙特卡罗方法将海面离散为一系列倾斜面元，假设每个面元上的微粗糙由能够引起入射电磁波布拉格谐振的毛细波分量构成，则在随机起伏的倾斜面元上的微粗糙毛细波几何轮廓确定，其表达式如下：

ζ(ρ_c,t)＝B(k_c)cos(k_c·ρ_c-ω_ct) (2)

利用微扰理论计算每个具有微起伏的倾斜面元电磁散射，其散射系数可以表示为：

其中，k为入射电磁波波数，ε为海面的介电常数，下标p，q代表h水平和v垂直极化，ψ(q_l)是表面毛细波的海谱，q_l是散射矢量在倾斜面元上的投影；

单个面元上的散射场可以表示为：

其中，R₀为雷达到海面中心的距离，为散射振幅，散射振幅的计算公式如下所示：

5.如权利要求2所述的一种基于电磁散射驱动的PD引信回波信号分析方法，其特征在于，采用双向射线追踪技术求解海面与目标之间的耦合散射，射线间的场强追踪采用几何光学法(GO)计算，当射线照射到目标面元时，其散射场采用PO计算，当射线照射到海面面元时，其散射场利用半解析思想进行计算；

将散射场分别求出并进行矢量叠加即可得到海面上方低空目标复合总散射场，即：

6.如权利要求1所述的一种基于电磁散射驱动的PD引信回波信号分析方法，其特征在于，建立PD引信探测海面上方低空目标场景，将目标弹轴方向与正北方向重合放置，目标向正北方向移动即速度方向沿正北方向，目标的初始位置为(0，0，z_o)，z_o为目标在全局坐标系中的高度，引信的初始位置为(x,y,z_a)，相对于目标的中心位置定义引信的位置，引信的速度方向在水平面内的投影与正北方向夹角为偏航角，在垂直面内的夹角与海拔负向的夹角为俯仰角，根据引信运动的速度和时间确定引信在全局坐标系下的位置。