[发明专利]一种雷达目标精细结构散射贡献提取方法

权利要求书

1.一种雷达目标精细结构散射贡献提取方法，其特征在于，包含：

步骤S1、将雷达目标的几何计算区域划分为直接区域和间接区域；

步骤S2、根据预设的成像要求，获取扫频扫角间隔；

步骤S3、分别对所述直接区域和所述间接区域进行网格划分，得到已标记的所述直接区域和已标记的所述间接区域；

步骤S4、分别采用直接求解法和迭代求解法对所述已标记的直接区域和所述已标记的间接区域进行求逆计算，得到成像所需的扫频扫角散射场数据；

步骤S5、根据所述扫频扫角散射场数据和扫频扫角间隔采用并行滤波逆投影算法进行二维逆合成孔径雷达成像，得到二维ISAR图像；

步骤S6、根据所述二维ISAR图像分析细微结构的散射机理，得到其散射贡献在所述二维ISAR图像的像域中的位置，重构获取细微结构的散射贡献；

所述步骤S4还包括：采用迭代求解法对所述已标记的间接区域的阻抗矩阵进行求逆计算，得到第一部分中间结果；采用直接求解法对所述已标记的直接区域的阻抗矩阵进行求逆计算，得到第二部分中间结果；在整个目标电流分布过程中，将所述第一部分中间结果和所述第二部分中间结果作为预条件，采用外部循环迭代法进行求解获取若干个散射场，所述若干个散射场构成所述扫频扫角散射场数据；

所述阻抗矩阵在入射频率一定时为目标固有属性，采用三角网格和RWG基离散电场积分方程时，所述已标记的间接区域的阻抗矩阵和所述已标记的直接区域的阻抗矩阵中的阻抗矩阵元素z_mn均采用如下公式进行表示：

式中，f表示RWG基函数，下标m和n分别表示所述阻抗矩阵的m行和n列，为哈密顿算子，r为位置矢量，k表示波数，

所述步骤S5包括：根据目标尺寸确定成像范围，结合所述步骤S2中成像分辨率确定扫频扫角间隔，根据所述步骤S4中逐一获取扫频扫角散射场数据，进而把扫频扫角散射场数据组织成一个二维数组；根据滤波逆投影算法，基于此二维数组散射场生成成像范围的像素点，每个所述像素点的像素值采用NVIDIA GPU线程并行加速计算，得到所述二维ISAR图像；

所述步骤S6包括：采用如下公式重构所述细微结构散射贡献：

式中，E^s(k,θ)表示细微结构散射场，k为波数，θ为入射固定俯仰角，A_n为复反射系数，(x_n,y_n)为散射中心位置。

2.如权利要求1所述的雷达目标精细结构散射贡献提取方法，其特征在于，所述步骤S2包括：所述预设的成像要求采用如下公式进行确定：

式中，δ_r表示距离向分辨率，δ_c表示方位向分辨率，式中，c为光速；B为带宽，λ为波长，Δθ为角度扫描范围。

3.如权利要求1所述的雷达目标精细结构散射贡献提取方法，其特征在于，所述步骤S3包括：根据扫频最高频率，按照对应预设网格剖分尺寸划分所述直接区域和所述间接区域，并对相应位于所述直接区域的网格做直接求解标记，以及对相应位于所述间接区域的网格做迭代求解标记。

4.如权利要求3所述的雷达目标精细结构散射贡献提取方法，其特征在于，所述预设网格剖分尺寸为