[发明专利]基于近场测量估计等效雷达截面的方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达标记并且更具体地涉及等效雷达截面的判定。

背景技术

等效雷达截面或RCS是作为目标的特征的基本量。为了区分对象（典型地如飞行器）的目的，其用于军用领域和民用领域（例如，用于空中交通管制）。

雷达目标的RCS传统是根据沿目标方向发射的波的功率与由雷达接收的波的功率的比较进行定义的。在远场和接近平面波的波中，事实上，雷达方程被写为：

Pr=PeGe14πd2σ14πd2Grλ24π---(1)]]>

其中，P_e和P_r分别是雷达发射和接收的功率，G_e和G_r为发射和接收时的天线增益，d为雷达和目标之间的距离，λ为雷达使用的波长。系数σ为表面的均匀性的并仅取决于感兴趣的目标，这就是目标RCS。

在由Peninsula Publishing出版的G.T.Tuck等的题为“Radar Cross-Section Handbook”的作品中将具体地找到RCS的更详细描述。

在表达式（1）中，假设用于说明目标的雷达与用于接收衍射波的雷达相同，那么称为单站雷达。通常，单站RCS依赖入射波的方向、雷达的频率f及发射入射波并分析接收波的相应的偏振π_e和π_r。表示为SER(f,φ,θ,π_e,π_r)，在此为与目标有关的参考系中的雷达的相对的方位角和倾侧角（roll angle）。各个偏振π_e和π_r可是水平的也可以是竖直的，也即，π_e=H or V；π_r=H or V。

以类似的方式，如果雷达系统是双站，这就是说如果用于分析衍射波的雷达与用作除去目标的雷达不同，那么称为双站RCS。那么这个双站RCS不再仅依赖入射波的方向而且还依赖衍射波的方向。它表示为其中和分别是入射波以及相应衍射波的相对方位角和倾侧角。

对象的RCS可通过模拟进行测量或估计。

然而，这两种方法确实具有许多限制。

借助于单个天线或借助于相对于彼此在角度上微小偏移的两个单独天线在电波暗室中传统地测量RCS。根据情况来获得方位角或多个这种角的单站RCS或准单站RCS。可仅在在赤道面中的几个方位角进行测量，使得仅可用目标的相当简明的二维表示。通过测量获得三维RCS是非常罕见的并且经常是不可能的。

此外，测量经常由来自各种源的噪声（杂散回波、仪器噪音等）影响，这个问题在吸收效率较低的低频区域（波长大于或远远大于对象的特性维度）中被加重。

通过模拟估计RCS可备选地通过所谓的亮点方法（bright points method）来执行。根据这个方法，目标被分解成一组独立的基本组成部分，各个组成部分被分配一个加权系数。换言之，随后认为衍射波是多个球面波的总和，各个球面波通过亮点发射。然后，目标的RCS可以表示为：