專利名稱：用于rcs測(cè)試的背景提取方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)，尤其是涉及一種用于雷達(dá)散射截面RCS測(cè)試的背景提取方法和裝置。
背景技術(shù)：
在隱身目標(biāo)的研制過(guò)程中，需要在對(duì)目標(biāo)縮比模型、全尺寸目標(biāo)進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的測(cè)量，對(duì)所設(shè)計(jì)目標(biāo)的RCS進(jìn)行診斷測(cè)量和評(píng)估。RCS測(cè)試中，通常采用固定設(shè)置的支架以支撐目標(biāo)，支架頂部安裝有目標(biāo)轉(zhuǎn)頂以使目標(biāo)旋轉(zhuǎn)。在隱身目標(biāo)RCS的測(cè)試中，場(chǎng)地和支架背景往往是影響目標(biāo)RCS測(cè)量精度的主要因素，為了提高測(cè)量精度，通常需要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)采用背景相減處理等技術(shù)。因此，現(xiàn)有的背景提取輔助測(cè)量技術(shù)要求測(cè)試系統(tǒng)具有測(cè)量并提取測(cè)試場(chǎng)和測(cè)量支架的背景回波能力。具體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的背景提取輔助測(cè)量技術(shù)主要是在支架頂端安裝一個(gè)自身可以前后平移運(yùn)動(dòng)的輔助測(cè)量載體。測(cè)試時(shí)，使該載體作前后平移運(yùn)動(dòng)，平移的距離需要與雷達(dá)波長(zhǎng)成正比，記錄雷達(dá)回波幅度和相位，供后續(xù)處理以提取出背景回波。但是，對(duì)于大型目標(biāo)RCS測(cè)試場(chǎng)，由于目標(biāo)轉(zhuǎn)頂?shù)某叽绾艽?，而測(cè)量中需要把轉(zhuǎn)頂掩藏于載體中，因此所設(shè)計(jì)的輔助測(cè)量載體尺寸必然很大；并且還需要設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)載體平移，這對(duì)于低頻測(cè)試來(lái)說(shuō)，由于波長(zhǎng)大，該載體需要平移的距離非常大，因此不便于測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于RCS測(cè)試的背景提取方法和裝置，以解決現(xiàn)有背景提取輔助測(cè)量技術(shù)中輔助裝置體積過(guò)大及輔助裝置平移范圍過(guò)大導(dǎo)致的不便于測(cè)試的問(wèn)題。本發(fā)明提供一種用于RCS測(cè)試的背景提取方法，包括獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列；計(jì)算獲取所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值，所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值作為所述RCS測(cè)試的背景散射波。進(jìn)一步地，該方法中，所述獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列包括控制直角二面角反射器繞雷達(dá)發(fā)射方向旋轉(zhuǎn)至少一周，測(cè)量獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列。進(jìn)一步地，該方法中，所述測(cè)量獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列包括測(cè)量獲取不同極化組合下的四種回波信號(hào)Vtt、Vvv、Vhv、Vvh，其中，Vhh為當(dāng)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為水平極化的信號(hào)時(shí)，直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)的水平極化分量；Vvv為當(dāng)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為垂直極化的信號(hào)時(shí)，直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)的垂直極化分量；vhv為當(dāng)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為水平極化的信號(hào)時(shí)，直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)的垂直極化分量；Vvh為當(dāng)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為垂直極化的信號(hào)時(shí)，直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)的水平極化分量；所述計(jì)算獲取所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值，包括分別計(jì)算獲取所述Vvv, Vhv, Vvh序列的數(shù)學(xué)期望值。進(jìn)一步地，該方法中，所述獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)之前，還包括確定使得所述直角二面角反射器工作在光學(xué)區(qū)的直角二面角反射器的尺寸。進(jìn)一步地且優(yōu)選地，該方法中，所述直角二面角反射器為矩形直角二面角反射器或菱形直角二面角反射器。進(jìn)一步地且優(yōu)選地，該方法中，確定使得矩形直角二面角反射器工作在光學(xué)區(qū)的直角二面角反射器的尺寸，包括采用公式(I)、公式(2)和公式(3)的約束條件，確定所述矩形直角二面角反射器中各矩形的寬度w和長(zhǎng)度h kw >> I(I)kh >> I(2)
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權(quán)利要求
1.一種用于RCS測(cè)試的背景提取方法，其特征在于，包括 獲取直角二面角反射器所反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列； 計(jì)算獲取所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值，所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值作為所述RCS測(cè)試的背景散射波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列，包括 控制直角二面角反射器繞雷達(dá)發(fā)射方向旋轉(zhuǎn)至少一周，測(cè)量獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列，包括 獲取不同極化組合下的四種回波信號(hào)序列vtt、Vvv, Vhv, Vvh ； 其中，Vhh為當(dāng)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為水平極化的信號(hào)時(shí)，直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)的水平極化分量； Vvv為當(dāng)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為垂直極化的信號(hào)時(shí)，直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)的垂直極化分量； Vhv為當(dāng)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為水平極化的信號(hào)時(shí)，直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)的垂直極化分量； Vvh為當(dāng)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為垂直極化的信號(hào)時(shí)，直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)的水平極化分量； 所述計(jì)算獲取所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值，包括 分別計(jì)算獲取所述Vvv, Vhv, Vvh序列的數(shù)學(xué)期望值。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3任一所述的方法，其特征在于，所述獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列之前，還包括 確定使得所述直角二面角反射器工作在光學(xué)區(qū)的直角二面角反射器的尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述直角二面角反射器為矩形直角二面角反射器或菱形直角二面角反射器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，確定使得矩形直角二面角反射器工作在光學(xué)區(qū)的直角二面角反射器的尺寸，包括 采用公式(I)、公式(2)和公式(3)的約束條件，確定所述矩形直角二面角反射器中各矩形的覽度w和長(zhǎng)度h kw >> I(I) kh >> I(2) 其中，k為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的波矢量，A為雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的波長(zhǎng)，Omax為所述矩形直角二面角反射器的最大RCS，T為預(yù)設(shè)值。
7.一種用于RCS測(cè)試的背景提取裝置，其特征在于，包括可旋轉(zhuǎn)二面角反射器和處理器； 所述可旋轉(zhuǎn)二面角反射器，用于反射雷達(dá)信號(hào)；所述處理器，用于測(cè)量所述可旋轉(zhuǎn)二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列，獲取所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值，所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值作為所述RCS測(cè)試的背景散射波。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)二面角反射器，包括直角二面角反射器和控制機(jī)構(gòu)； 所述控制機(jī)構(gòu)包括連接桿、旋轉(zhuǎn)控制設(shè)備、支撐件以及吸波材料； 所述連接桿的一端與所述直角二面角反射器連接，所述連接桿的另一端與所述旋轉(zhuǎn)控制設(shè)備連接； 所述旋轉(zhuǎn)控制設(shè)備，用于控制所述直角二面角反射器繞雷達(dá)信號(hào)的發(fā)射方向旋轉(zhuǎn)； 所述支撐件，用于支撐所述旋轉(zhuǎn)控制設(shè)備； 所述吸波材料，用于對(duì)所述控制機(jī)構(gòu)上的散射源進(jìn)行遮擋。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述直角二面角反射器為菱形直角二面角反射器或矩形直角二面角反射器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，矩形直角二面角反射器中各矩形的寬度w和長(zhǎng)度h滿足公式(I)、公式(2 )和公式(3 )的約束條件
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于RCS測(cè)試的背景提取方法，包括獲取直角二面角反射器反射的雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的回波信號(hào)序列，計(jì)算獲取所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值，所述回波信號(hào)序列的數(shù)學(xué)期望值作為RCS測(cè)試的背景散射波。本發(fā)明還提供一種用于RCS測(cè)試的背景提取裝置，包括可旋轉(zhuǎn)二面角反射器和處理器；所述可旋轉(zhuǎn)二面角反射器用于反射雷達(dá)信號(hào)；所述處理器用于測(cè)量所述可旋轉(zhuǎn)二面角反射器的回波信號(hào)、獲取所述回波信號(hào)的數(shù)學(xué)期望值，所述回波信號(hào)的數(shù)學(xué)期望值作為RCS測(cè)試的背景散射波。本發(fā)明提供的用于RCS測(cè)試的背景提取方法和裝置，可以解決現(xiàn)有背景提取技術(shù)中輔助測(cè)量載體體積過(guò)大和輔助測(cè)量載體平移范圍過(guò)大導(dǎo)致的不便于測(cè)試。
文檔編號(hào)G01S7/41GK102998666SQ201210484290
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者許小劍 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)