[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

说明书

本发明公开了一种分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心重构方法，该方法为：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，并利用全波法精确计算耦合回波；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；通过匹配初始的耦合散射中心模型和全波法构建的时频图，得到准确的耦合散射中心模型中的幅度信息；依托获取的幅度与位置信息，得到准确的耦合散射中心模型中的位置信息和幅度信息，可以准确表征紧邻动态弹头的雷达回波。本发明简化了弹头间耦合散射中心的建模难度，实现了动态弹头耦合散射中心的精确表征。

技术领域

本发明涉及运动目标的电磁特征表征技术领域，特别是一种分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心重构方法。

背景技术

雷达目标特征提取技术是雷达高分辨图像分析的基础，高频区域内目标总电磁散射可以认为是由空间某些位置上的独立散射位置回波叠加而成，这些散射位置叫做有效散射中心。散射中心概念产生于实验验证，并没有严格意义的数学证明，但雷达测量回波信息与各独立散射中心源叠加结果相一致，有效证明了目标电磁散射特性可以通过散射中心准确体现。

针对目标耦合散射中心的研究，何洋(何洋.复杂目标精细化高频电磁建模方法及应用研究[D].武汉大学,2014)等人给出了坦克等目标的散射中心正向建模提取方法。基于对复杂目标部件分解的散射中心提取技术，先对复杂目标进行部件分解，然后通过弹跳射线分集方式对属性散射中心中的参数进行估计，实现了散射中心的正向建模，提取了目标部件与部件之间的耦合散射中心，主要对多次弹跳射线分集的结果进行分类，进一步丰富了不同散射结构之间耦合的频率依赖因子，实现了复杂目标部件间耦合散射中心的提取。张羽绒考虑环境因素(张羽绒.粗糙地面上复杂目标电磁散射高频建模方法研究[D].武汉大学,2020)，对粗糙面和目标组成的复杂结构耦合散射中心进行研究，建立散射中心参数化模型。

现有关于耦合散射中心的工作主要集中在对于复杂目标部件间或者目标与环境的耦合散射中心进行提取，未考虑到部件的相对位置的改变导致的耦合散射中心的变化，不能有效解决对于紧邻动态弹头的耦合散射中心的分析问题。

对于远距离目标的散射中心电磁特征处理可采用将各目标作为一个独立的雷达目标进行处理。通过静态雷达目标的散射点提取方法得到目标在全姿态角下的点散射模型，然后与远距离目标在一定的观测角下的散射模型合并，即对动态目标的雷达散射模型可以在静态雷达目标的模型的基础上进行扩展。然而紧邻目标之间存在电磁耦合关系，导致新的复杂强耦合散射中心，运动将导致耦合散射中心的变化更为复杂。此时需要考虑耦合散射中心重构回波对于总回波的贡献，使总散射中心重构回波得到更准确的表征，目前尚未有相关报道能够有效的解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心重构方法，从而实现紧邻动态弹头的耦合散射中心快速分析。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种分析紧邻动态弹头的等效耦合散射中心重构方法，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。