[发明专利]分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心重构方法

权利要求书

1.一种分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、针对紧邻耦合动态弹头的场景，构建初始的耦合散射中心模型，并生成模拟的初始耦合时频图；

步骤2、针对步骤1所述紧邻耦合动态弹头的场景，利用全波法计算紧邻动态弹头间的耦合回波，得到真实的耦合时频图；根据获得的真实耦合回波时频图和单个动态弹头等效散射中心位置变化，得到耦合散射中心的位置变化；

步骤3、将步骤1所得模拟的初始耦合时频图与步骤2所得的真实的耦合时频图采用遗传算法进行匹配，得到准确的耦合散射中心模型的幅度信息；通过求解两幅时频图的相关系数判断时频匹配的效果，达到散射中心计算精度要求；

步骤4、根据步骤2获取的位置信息与步骤3获取的幅度信息，得到准确的耦合散射中心模型中的位置信息和幅度信息，表征紧邻耦合动态弹头的雷达回波。

2.根据权利要求1所述的分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心重构方法，其特征在于，步骤1中所述的针对紧邻耦合动态弹头的场景，构建初始的耦合散射中心模型，并生成模拟的初始耦合时频图，具体如下：

弹头在紧邻耦合的情况时，考虑耦合散射中心的存在，紧邻动态弹头的耦合散射中心表示为

其中，E_t为全波法计算的弹头之间的耦合回波，N为散射中心的个数，A_i(t)为第i个散射中心的幅值，r_i(t)为耦合散射中心随时间的位置变化，r_los为雷达观测的视线角，f为雷达频率，c为光速。

3.根据权利要求1所述的分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心重构方法，其特征在于，步骤2所述针对步骤1所述紧邻耦合动态弹头的场景，利用全波法计算紧邻动态弹头间的耦合回波，得到真实的耦合时频图，根据获得的真实耦合回波时频图，将耦合散射中心的位置变化，等效为单个动态弹头的散射中心位置变化，具体如下：

锥体过质心的对称轴为OA，目标绕自旋轴以角速度ω_s做自旋运动，同时OA绕Oz以角速度ω旋转，这种运动即进动，Oz轴即为进动轴；

设t时刻耦合散射中心的位置矢量是关于t的函数；r_x(t)、r_y(t)、r_z(t)为t时刻耦合散射中心的位置在x、y、z轴的分量；

雷达视线的方向向量为

进动角旋转矩阵r_θ为

进动旋转矩阵r_p为

进动轴指向为

散射中心的位置矢量r_t可表示为：

其中，等效耦合散射中心位置各分量的表达式如式(7)、式(8)和式(9)所示，r为弹头底面半径，θ为进动角，为方位角，γ为雷达视线和进动轴的夹角即雷达视线角；

等效耦合散射中心位置r_t的表达式包含常量和时间变量t，表达式为关于t的函数。

4.根据权利要求1所述的分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心模型重构方法，其特征在于，步骤3所述将步骤1所得模拟的初始耦合时频图与步骤2所得的真实的耦合时频图采用遗传算法进行匹配，得到准确的耦合散射中心模型的幅度信息；通过求解两幅时频图的相关系数判断时频匹配的效果，达到散射中心计算精度要求，具体如下：

相关系数的计算公式为：

式中：

其中，Cor(.)为全波法仿真时频图像和散射中心模型重构时频图像的相关系数的运算，f(i,k)和g(i,k)分别代表全波法仿真生成的时频图和散射中心构建的时频图的图像矩阵，M,N代表图像矩阵的维度大小。

5.根据权利要求1所述的分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心重构方法，其特征在于，步骤4所述根据步骤2获取的位置信息与步骤3获取的幅度信息，得到准确的耦合散射中心模型中的位置信息和幅度信息，表征紧邻耦合动态弹头的雷达回波，具体如下：

得到准确的耦合散射中心模型中的位置信息和幅度信息，利用式(1)重构耦合散射中心模型的回波，实现对全波法计算耦合回波的精确表征，从而使总表征回波更加接近全波法仿真的回波。