[发明专利]动、静态雷达散射截面测量数据综合可视化方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁场技术，特别涉及动、静态雷达散射截面测量数据的处理，将动、静态雷达散射截面测量数据同时以三维图形方式显示出来，用于飞行器的外形设计。

背景技术

目标的雷达散射截面测量从测试方法上可分为动态测量和静态测量两种。静态测量中由于可以精确控制目标姿态，且一般测量中随目标姿态角旋转连续采样，因而其测量结果通常较为规整，每个姿态角取值平稳。而动态测量中由于无法精确控制目标姿态，导致取样姿态较为随机，而且由于目标飞行过程中自身的抖动、鸭翼的摆动等不确定因素的影响，测试结果动态范围通常较大。并且由于动态测量中采样频率较高，所以测量结果中单个角度下会有多个测量结果，且测试结果数据量通常都很大。

对于动态雷达散射截面测量结果的统计来说，当目标在飞行过程中，由于姿态的变化而使得在某一小的方位或俯仰角度变化下雷达散射截面动态测量结果变化很剧烈，这就是姿态敏感性，而如果采用均值滤波，或者中值滤波，就有可能把这种小角度的改变引起的雷达散射截面剧烈抖动的现象给抹除，使结果的客观性和可比性更高。

在统计雷达散射截面测量结果时，一般要给出其概率密度和累积概率分布，离散数据统计模型建立的基础就是研究其概率密度分布和累积概率分布的规律。概率密度函数p(σ)在数学上描述了目标截面积σ的概率密度分布，累积概率函数CDF定义为雷达散射截面低于或等于某个σ值的概率，它是由概率密度函数p(σ)曲线积分而得。低于σ的数据出现的概率为：

CDF(σ)=∫-∞σp(σ)dσ]]>

它是从-∞到σ区间上概率密度曲线下的面积，概率密度曲线下面的总面积为1。在实际计算雷达散射截面的概率密度和累积概率分布时需对上面两个公式进行离散化处理。

动态雷达散射截面测量过程中，雷达以极坐标形式给出目标点迹每一时刻在雷达坐标系中的位置，在数据处理时应用坐标转换方法，将雷达坐标系中随时间变化的雷达散射截面序列转换为目标坐标系中雷达视线随时间变化的雷达散射截面序列进行研究。伴随目标姿态角的变化，产生雷达散射截面值随时间的起伏，为分析和评估目标雷达散射截面起伏对雷达检测性能的影响，人们建立了各种各样的统计模型，如非起伏模型、瑞利分布、χ²分布、对数正态模型及后来发展的一些非参数方法。这些分布模型与累积概率分布和概率密度分布曲线比较后可得到雷达散射截面测量数据的统计特性，以此反馈给雷达系统或飞行器设计系统。

目前的测量结果一般在时域上给出待测物体的动态雷达散射截面的统计值，即概率密度曲线和累积概率分布，或单独绘制动、静态雷达散射截面随方位或俯仰角变化的二维图像，这种方法的可比度和一致性都不高，且不能直观反映雷达散射截面的测量结果。

发明内容

本发明的目的针对上述已有技术的不足，提出一种动、静态雷达散射截面测量数据综合可视化方法，以提高目标动、静态雷达散射截面测量数据的可比度和一致性，直观反映雷达散射截面测量结果。

实现本发明的技术方案为：结合空间坐标信息提取测量数据，选择不同的数据统计方式，通过均值或者中值滤波对数据进行平滑或者非平滑处理，得到信息全面完整的图像，并将其载入指标要求数据，绘出所需的三维图像。具体实现步骤如下：

(1)将测试方所给的目标动、静态雷达散射截面两组测量数据载入至电脑中，这两组数据中皆包含俯仰角θ，方位角及其所对应的雷达散射截面的测量数据；

(2)使用单角度合并方式，得到动态雷达散射截面测量数据的单角度测量数据；

(3)使用中值滤波方法，对动态雷达散射截面测量数据的单角度测量数据进行平滑处理；

(4)选择直角坐标系，将平滑处理后的动态雷达散射截面测量数据的单角度测量数据以三维图形方式绘制出来，得到三维动态雷达散射截面测量数据图像；