一种基于相位修正的rcs外推方法
专利名称：一种基于相位修正的rcs外推方法
技术领域：
本发明涉及一种基于相位修正的RCS外推方法，运用相位修正系数对近距散射测试数据进行外推至远场RCS的方法。属于微波领域。
背景技术：
在RCS测试中，总希望雷达波为均匀平面波照射目标。工程实际表明，只要被测目标的最远边缘与目标中心接收信号的相位差不大于η/8就算能够满足远场条件。但是一般当测试频率较高和目标的物理尺寸较大时，测试距离迅速增大，远场测试除了其高昂的费用外，对测试仪器的灵敏度和雷达发射功率都提出了很高的要求。所以很有必要开发一种近距离的测试技术，通过修正的办法来外推远场RCS。
发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于相位修正的RCS外推方法， 实现近距离条件下对电大目标有效的RCS测试，节约测试成本和降低测试难度。技术方案一种基于相位修正的RCS外推方法，其特征在于步骤如下步骤I :在微波暗室中对参考平板进行近距RCS测试，得到参考平板的散射值 Ερ ·—s(a )，其中a为测试方位角；步骤2 :计算参考平板的远场理论值Eplane oo ( a ) -,Epkme ^a)= jiyCkxkxA)，其中 L ω分别为在测试频率下的平板散射场的传播矢量与角频率;A为散射场的矢量磁位，
n . e (―2jkR)
A=— f J-dl ； μ为自由空间磁导率，J为平板面电流密度，取值为I洱为板上的
4π ' R
每点到测试点的距离，k为波数；步骤3 :在微波暗室中对目标进行近距RCS测试，得到目标在该距离下的散射值 EsU);步骤4 :根据下式计算 Γ1 [Esi (a)] .F\Esi(a)\ - 二[尽_ .
^plane步骤5 :对FlEsi(CI)]进行傅里叶变换，得到目标的远场散射值Esi(a)，F_i[ ·] 为逆傅里叶变换。有益效果本发明提出的一种基于相位修正的RCS外推方法，在近距RCS测试条件下时，目标的横向尺寸过大不满足远场条件，但往往高程方向尺寸能满足远场条件。这样就可以近似地认为目标区的场具有柱面波的特性。由于柱面波前在其中的一维方向(高程方向)上是平坦的，在另一维方向(横向)上是弯曲的，因而就会造成相位误差，可对近距测试数据运
3用相位修正系数进行修正，从而得到远场RCS数据，实现大尺寸目标的测试。通过RCS近距离测试，对得到的数据做相位修正就可获得远场，这样就能在缩减了测试距离的情况下，实现RCS测试，使RCS测试更加方便。
图I :相位修正外推流程；图2 :模型飞机在不同(R1 = 12. 8m, R2 = 16m)的近距离测试结果；图3 :模型飞机的外推结果。
具体实施例方式现结合实施例、附图对本发明作进一步描述将某飞机缩比模型作为被测目标，测试频率为15GHz，分别在R= 12. 8m和R= 16m 测试距离的条件下，进行近距离测试和外推，结果如图2和图3。测试操作I)在暗室内近距离测量参考平板，记录其数据Eplanes(a)。2)在相同的测试环境下测量飞机模型，记录其数据Es(a)。3)由式Epkwe,(a)= jiy(kxkxA)计算出参考平板的理想远场散射数据 Eplam-=O U)。其中(、ω分别为在测试频率下的平板散射场的传播矢量与角频率。A为散
n . e (-2jkR)
射场的矢量磁位，A=! -dl 。μ为自由空间磁导率，J为平板面电流密度，这里
4π ' R
假设为1，R为板上的每点到测试点的距离，k为波数。4)将所得的数据代入式K1K⑷]-二[XI] 77 _，将计算出的结果
F [五P/·」⑷]
做傅里叶变换得到目标远场散射数据Esi ( α )。从图3可以看出，通过这种测试方法在两种测试距离得到的外推远场能够吻合， 证明了该方法的有效性。
权利要求
1. 一种基于相位修正的RCS外推方法，其特征在于步骤如下步骤1 :在微波暗室中对参考平板进行近距RCS测试，得到参考平板的散射值Eplane s(a)，其中a为测试方位角；步骤2:计算参考平板的远场理论值
全文摘要
本发明涉及一种基于相位修正的RCS外推方法，其特征在于步骤如下在微波暗室中对参考平板进行近距RCS测试，得到参考平板的散射值Eplane_s(α)；计算参考平板的远场理论值Eplane_∞(α)；在微波暗室中对目标进行近距RCS测试，得到目标在该距离下的散射值Es(α)；计算F-1[Esi(α)]后对F-1[Esi(α)]进行傅里叶变换，得到目标的远场散射值Esi(α)。本发明方法，通过RCS近距离测试，对得到的数据做相位修正就可获得远场，这样就能在缩减了测试距离的情况下，实现RCS测试，使RCS测试更加方便。
文档编号G01S7/41GK102608591SQ20121008944
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者刘宁, 刘琦, 周扬, 张麟兮, 李南京, 李瑛 , 郭淑霞, 陈卫军 申请人:西北工业大学
技术领域：
本发明涉及一种基于相位修正的RCS外推方法，运用相位修正系数对近距散射测试数据进行外推至远场RCS的方法。属于微波领域。
背景技术：
在RCS测试中，总希望雷达波为均匀平面波照射目标。工程实际表明，只要被测目标的最远边缘与目标中心接收信号的相位差不大于η/8就算能够满足远场条件。但是一般当测试频率较高和目标的物理尺寸较大时，测试距离迅速增大，远场测试除了其高昂的费用外，对测试仪器的灵敏度和雷达发射功率都提出了很高的要求。所以很有必要开发一种近距离的测试技术，通过修正的办法来外推远场RCS。
发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于相位修正的RCS外推方法， 实现近距离条件下对电大目标有效的RCS测试，节约测试成本和降低测试难度。技术方案一种基于相位修正的RCS外推方法，其特征在于步骤如下步骤I :在微波暗室中对参考平板进行近距RCS测试，得到参考平板的散射值 Ερ ·—s(a )，其中a为测试方位角；步骤2 :计算参考平板的远场理论值Eplane oo ( a ) -,Epkme ^a)= jiyCkxkxA)，其中 L ω分别为在测试频率下的平板散射场的传播矢量与角频率;A为散射场的矢量磁位，
n . e (―2jkR)
A=— f J-dl ； μ为自由空间磁导率，J为平板面电流密度，取值为I洱为板上的
4π ' R
每点到测试点的距离，k为波数；步骤3 :在微波暗室中对目标进行近距RCS测试，得到目标在该距离下的散射值 EsU);步骤4 :根据下式计算 Γ1 [Esi (a)] .F\Esi(a)\ - 二[尽_ .
^plane步骤5 :对FlEsi(CI)]进行傅里叶变换，得到目标的远场散射值Esi(a)，F_i[ ·] 为逆傅里叶变换。有益效果本发明提出的一种基于相位修正的RCS外推方法，在近距RCS测试条件下时，目标的横向尺寸过大不满足远场条件，但往往高程方向尺寸能满足远场条件。这样就可以近似地认为目标区的场具有柱面波的特性。由于柱面波前在其中的一维方向(高程方向)上是平坦的，在另一维方向(横向)上是弯曲的，因而就会造成相位误差，可对近距测试数据运
3用相位修正系数进行修正，从而得到远场RCS数据，实现大尺寸目标的测试。通过RCS近距离测试，对得到的数据做相位修正就可获得远场，这样就能在缩减了测试距离的情况下，实现RCS测试，使RCS测试更加方便。
图I :相位修正外推流程；图2 :模型飞机在不同(R1 = 12. 8m, R2 = 16m)的近距离测试结果；图3 :模型飞机的外推结果。
具体实施例方式现结合实施例、附图对本发明作进一步描述将某飞机缩比模型作为被测目标，测试频率为15GHz，分别在R= 12. 8m和R= 16m 测试距离的条件下，进行近距离测试和外推，结果如图2和图3。测试操作I)在暗室内近距离测量参考平板，记录其数据Eplanes(a)。2)在相同的测试环境下测量飞机模型，记录其数据Es(a)。3)由式Epkwe,(a)= jiy(kxkxA)计算出参考平板的理想远场散射数据 Eplam-=O U)。其中(、ω分别为在测试频率下的平板散射场的传播矢量与角频率。A为散
n . e (-2jkR)
射场的矢量磁位，A=! -dl 。μ为自由空间磁导率，J为平板面电流密度，这里
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假设为1，R为板上的每点到测试点的距离，k为波数。4)将所得的数据代入式K1K⑷]-二[XI] 77 _，将计算出的结果
F [五P/·」⑷]
做傅里叶变换得到目标远场散射数据Esi ( α )。从图3可以看出，通过这种测试方法在两种测试距离得到的外推远场能够吻合， 证明了该方法的有效性。
权利要求
1. 一种基于相位修正的RCS外推方法，其特征在于步骤如下步骤1 :在微波暗室中对参考平板进行近距RCS测试，得到参考平板的散射值Eplane s(a)，其中a为测试方位角；步骤2:计算参考平板的远场理论值
全文摘要
本发明涉及一种基于相位修正的RCS外推方法，其特征在于步骤如下在微波暗室中对参考平板进行近距RCS测试，得到参考平板的散射值Eplane_s(α)；计算参考平板的远场理论值Eplane_∞(α)；在微波暗室中对目标进行近距RCS测试，得到目标在该距离下的散射值Es(α)；计算F-1[Esi(α)]后对F-1[Esi(α)]进行傅里叶变换，得到目标的远场散射值Esi(α)。本发明方法，通过RCS近距离测试，对得到的数据做相位修正就可获得远场，这样就能在缩减了测试距离的情况下，实现RCS测试，使RCS测试更加方便。
文档编号G01S7/41GK102608591SQ20121008944
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者刘宁, 刘琦, 周扬, 张麟兮, 李南京, 李瑛 , 郭淑霞, 陈卫军 申请人:西北工业大学
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