RCS测量雷达校准过程中的误差分析

RCS测量雷达校准过程中的误差分析

一、RCS测量雷达标定过程中的误差分析(论文文献综述)

赵腾飞,门涛,郭伟娜,郭璞,王彭[1](2021)在《基于无人机的雷达目标RCS标定方法研究》文中研究说明雷达散射截面积(RCS)能够反映目标的形状、尺寸、姿态等重要信息,如何准确测量获得目标的RCS测量值,对目标识别研究具有重要意义。针对这一问题,文中在研究雷达标校问题的基础上,通过对雷达RCS测量技术需求分析,提出了采用无人机系挂龙伯球的方式开展RCS标定,避免了采用风筝和飞球方式时,由于外界环境引起的动态不确定性带来的标定误差。通过理论分析,进行了试验方案设计和具体型号雷达的测试验证。试验结果表明,该方法能够降低外界环境因素带来的不确定性影响,提高雷达RCS标定效率,满足雷达设备开展RCS标定需求,为后续雷达标校提供了技术支撑。

董学才[2](2020)在《智能汽车虚拟测试毫米波雷达实时模型研究》文中指出智能汽车现已成为当前学术界和工业界的研究热点。根据相关研究结论,对于L3及以上的自动驾驶系统,虚拟仿真测试是主要的研发手段,作为虚拟仿真测试重要环节的虚拟传感器模型,其建模质量决定了仿真代替实车试验的程度。因此,高精度传感器模型的研究是智能汽车领域重要的研究方向,对智能汽车产品研发具有重要的意义。毫米波雷达作为智能汽车普遍使用的传感器,其高精度实时建模是传感器建模的难点。通常有基于物理特性建模的“白盒”模型和基于统计特性建模的“黑盒”模型,但因“白盒”模型不能满足实时计算的要求,而“黑盒”模型不能准确反映传感器物理特性,建立既能反映一定物理特性的又能实时计算的毫米波雷达模型是当前的研究热点。针对上述现状,本文探索了考虑目标反射强度(RCS)的毫米波雷达传感器实时模型,该模型既能够满足智能汽车虚拟测试实时性要求,又能够体现一定的物理特性。本文的主要研究内容包括以下几个方面:第一,基于几何图形运算的毫米波雷达模型。本文建立了基于几何图形运算的毫米波雷达模型,为准确实现感知过程中目标对象之间的遮挡计算,本文基于阴影体算法进行了对目标的可见性的筛选和判断;为实现测试对象的快速应用迁移,本文对标了实际传感器的输出格式。经过仿真测试验证,该模型可以实现对仿真环境中目标对象的检测,且可以实现目标对象之间的遮挡计算,同时也保证了较高的计算效率。第二,考虑目标反射强度(RCS)的可见性判断模型。针对现有传感器模型中基于图形学研究对目标可见性的判断方法不能够有效的体现其物理特性的缺陷,本文引入了RCS目标反射强度对目标可见性进行判断的方法。基于射线求交算法得出了目标对象的可见区域信息,并进一步利用向量求角计算方法计算了理想的目标反射强度,最后基于矢量投影的方法,根据目标与主车之间的相对位置、方位角以及目标自身航向角等信息计算出其实际的目标反射强度值,实现了对图形方法确定的目标对象可见性的修正,提高了模型对目标感知的逼真度。第三,目标反射强度的实车试验研究。搭建了由ESR毫米波雷达、数据采集系统、距离测量系统、目标车组成的目标车反射强度测试试验平台;利用标准测量系统对试验平台进行了验证和校准;利用试验平台完成了对目标车辆的几何形状、空间结构、航向角和反射面材质对毫米波雷达反射强度的影响测量,获得了不同反射面、不同航向角、不同反射面材质对反射强度的影响规律。最后,对本文所建立的基于RCS可见性判断的毫米波雷达模型进行仿真验证,对比分析了在特定工况下,原有基于几何裁剪判断可见性的毫米波模型与基于RCS可见性判断的毫米波雷达模型之间的感知差异,检验了模型的有效性。

孙兴涛[3](2020)在《目标太赫兹频段散射特性的电磁与光学混合方法研究》文中指出太赫兹波位于微波段和光波段之间,当前没有大规模的应用,本文主要以太赫兹波的应用为背景,通过理论计算和实验测量两种方式对目标太赫兹散射特性进行研究,揭示太赫兹频段目标散射特性的影响因素。针对常见算例利用不同的计算方法,由于太赫兹频段的特殊性,主要从电磁方法和光学方法两个方面对其散射特性进行研究,为太赫兹频段目标电磁散射提供仿真和测试两方面的数据支持,具有一定的理论和应用价值。本文创新性的给出太赫兹频段目标散射特性的电磁光学混合方法。对于随机粗糙面太赫兹散射,重点介绍计算目标表面粗糙度常用的基尔霍夫方法,给出了金属和介质不同材料随机粗糙面的散射特性,并引入粗糙面散射的BRDF方法,探究表面粗糙度等对金属和介质的散射特性影响因素;针对含有棱边的光滑金属目标,采用等效边缘电磁流的方法考虑绕射效应后计算得到其散射特性,分别计算单双站散射,同时推导并验证了太赫兹频段使用边缘电磁流方法对于物理光学场、绕射场以及总场的缩比特性。针对太赫兹频段的粗糙目标,建立粗糙目标的相干散射和非相干散射模型并对其进行标定,分析了其相干散射和非相干散射在太赫兹频段随表面粗糙度的变化特性,以粗糙球为例计算得到太赫兹频段后向散射中存在的拐点及其出现的原因。针对太赫兹频段的特殊性,建立BRDF多参数模型,通过光学方法对军事上常见的二面角反射器和三面角反射器等目标给出理论计算结果,具有重要的军事价值。最后一章为论文实验部分,结合现有条件搭建实验平台测量粗糙球,粗糙圆柱,粗糙立方体等,通过将测量结果和理论计算结果进行对比分析,分析实验测量中出现的误差,得到被测目标的太赫兹散射特性的一般规律。本文通过对典型目标的电磁与光学理论计算和实验测量,对进一步探究太赫兹频段下其他复杂目标的具有重要的指导意义,为后续的研究工作奠定了基础。

龚江昆[4](2019)在《鸟类目标电磁散射特性和回波检测识别技术研究》文中提出鸟撞飞机是威胁全球航空安全的第一要素,使用雷达探测鸟类并预防鸟击一直是业界努力的方向。受限于早期雷达鸟类学基础测量结论,现有鸟情雷达以及国外已有的多级雷达观测系统虽然能够提供一定程度上的鸟情活动预报,但尚无法提供有效的鸟情实时预警,鸟击飞机事故数量及造成的经济损失居高不下。本文对于鸟类目标的雷达探测从理论、方法和应用三个层面进行了系统性研究,建立了新的鸟类目标电磁散射模型,首次实现了微波暗室内新的生物体电磁散射特性微波暗室动态测量方法,并设计了自动目标识别方法提取鸟类回波信号特征来检测识别鸟类目标,并反演出鸟类生物信息。雷达鸟类学早期研究缺乏对目标电磁散射特性的深刻认知且受测量方法局限,其建立并被广泛采用的水球模型不能正确描述飞鸟的雷达散射特性。在该模型指导下,鸟情雷达至今无法满足鸟情实时预警应用的关键需求,雷达观测数据反演结果与实际人工观测结果存在显着差异。本文基于雷达散射特性以及运动学理论分析,提出时变角反模型解释飞鸟回波起伏调制的现象:飞鸟由于振翅运动,翅膀和身体会随着扑翼步态构成一个时变的角反射器,且振翅角反效应为飞鸟的回波幅度带来相对于静态鸟只10dB以上的贡献。本文进一步提出:当雷达工作在光学区频段,飞鸟多散射中心可模型化为一些几何结构体的组合形式,将这些可以从雷达回波中分离出来的几何结构体(散射体)表征为鸟类目标散射特征,作为飞鸟目标自动识别的基础。本文设计了新的生物体电磁散射特性微波暗室动态测量方法并首次实现了对扑翼状态下飞鸟电磁散射特性微波暗室定量测量,证实了本文提出的时变角反模型及目标几何模型化假设。研究得到一系列重要结论:(1)时变角反效应在各个频段均存在,均有助于提高发现距离,但由于散射机理不同,光学区频段散射特性更为清晰,更有利于识别。(2)鸟呼吸和振翅运动都会引起鸟外形形变,但振翅运动带来的鸟外形形变是飞鸟回波起伏最主要的原因,其10dB的贡献与本文提出的时变角反模型的理论值吻合。(3)无论是否振翅,在光学区频段,不同物种的鸟外形的差异对于回波的影响比鸟类尺寸的影响大,这使得利用形状特征(散射特征)识别不同种类鸟只具有理论上的可能。鸟情实时预警的应用需求可以总结为:远距离、全高度、实时性、高发现、低漏警和低虚警,其关键在于探测鸟类目标的准确度和时间开销。本文综合考虑各方面得益,选择用光学区频段雷达来探测飞鸟。一方面利用时变角反效应提高雷达对飞鸟的探测距离;另一方面利用光学区雷达回波散射机理相对清晰,便于识别的优势,基于对雷达目标回波的检测识别一体化方法和自动目标识别技术,能够有效自动剔除地面活动目标干扰,区分鸟类与无人机。这样可以同时降低虚警和误警,降低人员训练成本和使用难度,提高系统反应速度,实现了鸟情雷达的鸟情实时预警。本文通过对鸟类回波数据反演,对雷达鸟类学还贡献了如下发现:(1)鸟只的尺寸可以从飞行形态差异进行区分,即大鸟飞行时腿部伸展,爪子与鸟体分离,鸟爪可见,而小鸟飞行时腿部蜷缩,爪子紧贴鸟体,鸟爪不可见。(2)鸟的飞行模式(扑翼和滑翔)可以从鸟类回波的调制中反演出来,即扑翼飞行导致角反效应强,翅膀贡献超过10dB,而滑翔飞行时角反效应弱,翅膀贡献接近为0dB。(3)雷达鸟类学现有的估计鸟群数量的相关模型可能过高估计了鸟群密度,一方面需要修正单只鸟RCS的数值,增加振翅角反效应的调制给鸟类回波的贡献;另一方面必须调整鸟类RCS校正的方法,建议采用与鸟群回波相同波段下的同材质校准件数据来进行校正,而非采用不同波段下的与鸟只具有相近材质的校准物体的数据进行校正。

赵珊珊[5](2019)在《太赫兹频段目标RCS测量与远场外推技术研究》文中指出太赫兹波处于红外与微波之间,在探测、成像以及与物质相互作用机理上均具有独特特性,从而在生物医学工程及反恐安检等领域有着广泛的应用前景,是当前国内外研究的热门课题之一。目标散射特性是太赫兹雷达技术发展的重要基础。当前,由于受到太赫兹源发射功率低、信号稳定度差等条件的限制,太赫兹RCS测量实验主要在室内进行,测量精度相对较低,远场测量条件难以满足,因而测量数据不能直接用于目标RCS的计算。针对以上问题,本课题分别在太赫兹RCS预处理技术方面和太赫兹RCS近远场变换方面展开了研究。在太赫兹RCS测量预处理技术方面,主要针对太赫兹RCS测量的特点,对现有方法进行了优化。本文在分析背景对消技术、软件距离门技术和定标技术的基础上,重点分析了定标技术。背景对消技术和软件距离门技术的主要目的是抑制杂波信号,太赫兹RCS定标技术的主要目的是对测量系统进行校准。针对经典定标技术中金属球定标的单一性和片面性,提出了多理论值定标技术。该技术是利用圆柱体RCS的四个典型值作为定标参数,综合考虑了RCS测量时的太赫兹频率源功率不稳、目标摆放不完全水平以及背景噪声突变等多个因素,具有较强的适用性。在基于ISAR图像的太赫兹远场RCS外推技术方面,针对太赫兹大带宽带来的极大数据计算量的问题,提出了基于NUFFT加速算法的图像RCS远场外推技术。该技术通过构建太赫兹高分辨像,建立起目标像与远场RCS的关系,进而有效确定远场RCS。利用0.33THz测量系统对圆柱体目标进行测量实验,验证了该算法的有效性。在基于卷积法太赫兹远场RCS获取技术方面,基于原有理论,研究了角度采样间隔对该算法的影响,并且提出了基于双值加权的卷积算法。在基于球面环式散射的太赫兹远场RCS获取技术方面,基于该算法0.44THz实验测量结果,研究了距离门滤波算法对该技术精度的影响,降低了截断误差对RCS外推精度的影响。本课题通过对太赫兹频段RCS预处理技术和近远场变换技术的研究,有效提高了太赫兹RCS测量精度,这些技术方法对复杂目标RCS的测量和缩比规律的研究具有指导意义。

史杰[6](2018)在《太赫兹频段材料介电常数及目标散射特性测量技术研究》文中认为基于太赫兹(THz)波大带宽、穿透性强、能量低、高分辨率等特点,THz雷达在安检及军事领域的应用前景广阔,备受世界各国的关注。THz频段介质与金属材料的介电常数与目标散射特性的研究是THz雷达研究领域的两个重要基础课题,两者相辅相成,是THz主动雷达系统军事用途想定、战技指标确定以及信号体制与检测识别等关键技术研究的依据。本论文对上述两个课题开展了测量技术研究工作。在THz频段材料介电常数测量方面,对远红外傅立叶光谱仪(FTIR)设备进行了改进,使其可测范围覆盖了110THz频段。对于能透过THz波的介质类材料,提出了THz频段基于多光束干涉的介电常数反演方法,以低阻硅的介电常数测量为例进行验证,反演得到的介电常数与THz时域光谱仪(THz-TDS)得到的数据进行对比,验证了该方法的可靠性。对不能透过THz波的金属及复合材料,分析并阐述了利用K-K关系进行THz频段介电常数反演的理论与方法。利用FTIR对高阻硅、聚四氟乙烯、铜、铝等军事常用材料的介电常数进行了测量,并与THz-TDS的测量值进行了比对,证明测量反演数据的可靠性。在THz频段目标散射特性测量方面,首先阐明了典型目标雷达散射截面(RCS)物理光学法近似解,搭建了基于CO2激光抽运的THz激光器的RCS测量系统,对不同种类及粗糙度的典型目标进行了RCS测量,与其它单位的理论模拟值进行了比对。其次,对粗糙金属表面的散射特性进行了研究,加工制备了0.330μm粗糙度的几种金属铝板作为样品,基于THz激光器搭建的单频点散射特性测量系统与FTIR搭建的宽带反射谱测量系统进行了粗糙面散射特性的实验测量与验证。实验测量结果在有效范围内(13.5THz)与基尔霍夫近似计算结果具有良好的一致性,证明散射强度(反射率)与粗糙度和频率负相关,与入射角正相关。

邢陈康[7](2018)在《用于雷达标定的标定弧段选取方法的研究与实现》文中研究说明雷达散射截面作为空间运动目标的基本参数,是表征目标姿态和运动特性的重要特征。在雷达探测组网中,为了能够准确描述目标雷达散射截面值,需要对雷达系统参数进行标定。同时,为了提高观测精度,对雷达观测方位角、观测距离和观测俯仰角进行修正也是必要的。然而,在某些波段雷达下,传统的标定球标定方法中,标定球处于振荡区,难以满足远场标定条件,并且工程操作难度大。使用卫星进行标定可以弥补标定球的不足。在使用卫星进行雷达标定时,所选取弧段的优劣直接影响到雷达标定的精确度。因此,本文对雷达标定时的标定弧段选取方法进行了研究,主要工作包括:(1)提出了标定弧段的初步筛选方法。在设定雷达工作模式、雷达调度模式和修正硬件参数的基础上,根据卫星轨道参数计算卫星轨迹,结合雷达的观测威力,获取可观测弧段,基于设定的原则进行弧段初步筛选。(2)提出了基于效能优化的标定弧段选取方法。确定影响弧段效能的因素并将其进行量化,设计弧段效能值的计算函数,以及调整弧段效能值的方法,对于弧段进行择优选取后对标定结果进行评估。(3)设计并实现了弧段选取原型系统。围绕前面两个部分进行原型系统的设计和实现。最后使用真实场景案例对于原型系统的性能进行测试,并和现有的弧段选取方法进行了对比。结果表明,基于本文提出的标定弧段选取方法选取的弧段,能够有效提高雷达的探测精度。

张济龙[8](2017)在《基于微波传感的叶尖间隙及叶尖定时测量方法研究》文中研究表明叶片作为大型旋转机械转子的核心部件,其自身振动及叶尖间隙等各种运行参数变化影响整个系统的正常运转和工作效率。涡轮机叶片与机匣之间的叶尖间隙参数与发动机燃油效率、推力、使用寿命等密切相关,叶尖间隙的实时测量对叶片设计、流场分析及主动间隙控制有重要意义。叶尖定时法作为一种非接触的实时测量方法,广泛的应用于叶片振动参数的在线测量中。现有的光纤、电容、电涡流等类型的叶尖间隙和叶尖定时传感器在耐高温、污染物和带宽方面存在不足,不能满足航空发动机等高温恶劣环境下的测量需要。针对这一问题,本文研究了基于微波传感的叶尖间隙及叶尖定时测量方法,并在此基础上研制了微波叶尖间隙传感器以及叶尖间隙和叶尖定时测量系统。提出了一种基于微波传感器的动叶片叶尖间隙和叶尖定时参数同时测量新方法,利用叶尖微波反射信号相位信息求解叶尖间隙,并利用反射信号强度信息求解叶片到达时间。基于正交解调、反正切算法及传输路径相位补偿技术实现相位差的准确测量;为克服相位信号边沿质量不高的缺点,消除端面反射信号的影响,提出一种通过正交解调反射信号强度信息,并采用双边沿联合检测的方法,实现叶片到达时刻的高精度测量;引入载波频率自适应调整方法,跟踪天线最小驻波点,提高传感器抗温漂的能力。分析了测量对传感器天线的性能需求,结合小型微波天线的种类特点,分别设计了谐振腔和微带天线形式的叶尖间隙传感器;设计了两种不同谐振模式的谐振腔传感器结构并对其性能进行了仿真分析,分析了利用谐振频率进行叶尖间隙测量的可行性;建立微带天线结构及近场场强分布模型,分析了传感器结构尺寸参数对带宽和阻抗的影响,研究受限结构及高温环境下材料参数变化对微波传感器性能的影响,设计并制作了微带天线式叶尖间隙传感器。研制了动叶片叶尖间隙及叶尖定时参数测量系统样机;信号相位由中频信号采样计算,定时信号由模拟电路生成,从而满足高转速测量的需要;测量中动态调节发射频率,由端面反射获得传输路径相位参考,跟踪最小驻波点稳定传感器信噪比,并利用校准源校正电路幅相不平衡的影响。通过实验验证了提出的测量方法和测量系统的可行性。进行了微波叶尖间隙传感器的标定,在转子实验台上进行了动态下的叶尖间隙测量实验;进行了叶尖定时测量实验并与光纤束式叶尖定时测量系统的测量结果进行比较。

沈鹏,张德保,宋广[9](2017)在《基于毫米波的海上目标RCS测量标定分析》文中研究指明目的提高靶场毫米波海上目标RCS测量标定精度。方法针对海上目标的外场雷达目标特性(Radar Cross Section,RCS)测量系统动态标定问题,在给出了无源相对标校法的基础上,对毫米波RCS测量系统标定过程中云雾杂波、大气衰减、海面及地面杂波的影响进行详细分析。结果结合靶场外场实际测量,提出了衰减修正、合理选择标校气象条件等相应减小标定误差的措施。结论基于毫米波海上目标RCS测量标定的分析及其措施可极大地减小毫米波外场海面测量标校中气象环境、海面或地面杂波等对系统标定的影响,提高系统标定精度。

翁寅侃[10](2017)在《SAR角反射器的优化设计及其应用》文中研究指明合成孔径雷达不受昼夜和气候的影响,是一种高分辨的微波成像雷达,能够实现全天时、全天候和大面积远距离对地成像。其对国民经济建设和国防技术发展都有非常重大的意义,因此具备广阔的应用前景和极其重要的研究价值。合成孔径雷达遥感影像的辐射标定和几何校正是其进行定量化应用的前提。由于未能够很好地对SAR影像进行辐射标定和几何校正,从而导致合成孔径雷达技术在我国的大规模应用及产业化进程较慢。卫星发射入轨后都需经过调试验证定标过程,且该阶段时间有限,尤其对于商业卫星而言。角反射器作为SAR影像辐射标定的参考目标和几何校正的地面控制点,为了在有限的时间和有限的定标场内获得更多的测试数据,希望其3dB宽度能够覆盖该卫星SAR天线所有模式对应的入射范围,此时就需通过仿真计算获得角反射器的RCS。本文首先给出开展角反射器RCS计算研究的重要性;随后介绍雷达散射截面的理论基础,主要包括RCS的定义与分类以及腔体结构常用的RCS计算方法,如时域有限差分法、矩量法、导波模式法、弹跳射线法、高斯波束法和复射线法。由于SAR角反射器作为电大尺寸目标,上述常用的RCS计算方法均效率低下,且需消耗大量的计算机资源,针对平板结构的SAR角反射器,本文结合几何光学和Gordan面元积分法提出一种角反射器RCS的快速计算方法。本文提出的快速计算方法无需再对平板进行任何的剖分,只需应用几何光学对光线进行追迹获得每次照亮的区域,然后分别对其进行围线积分,最后将积分结果进行累加得出最终的RCS。对上述的RCS快速计算方法进行验证,首先比较二面角反射器RCS的计算,在高频区域,无论二面角是锐角、直角或钝角,本文结果与FEKO仿真结果和文献结果相差均在0.3dBsm以下;再比较SAR辐射标定中最常用的三面角反射器,本文结果与FEKO-MLFMM仿真结果的差异均小于0.45dBsm,尤其在俯仰角ψ:20°80°和方位角θ;20°~80°范围内其差异均小于0.1dBsm,因为在该角度范围边缘绕射影响极小且是SAR角反射器实际使用的区域。此外进行仿真效率的比对,本文方法比FEKO中MLFMM和PO算法的计算时间分别缩短近413倍、4696倍(二面角反射器)和383倍、9174倍(三面角反射器),且本文方法占计算机资源极少,而本文所列的FEKO仿真结果均在4核8线程CPU和32GB内存下运行计算得到。最后通过微波暗室来检验仿真结果,本次试验采用RCS扫频测试系统,其为实现高精度测量采用时域功能,并能降低测试环境的要求,试验结果与本文结果差异均小于0.5dBsm。可见,本文方法是正确的,并大大节约计算时间,减小内存消耗,显着地提高仿真效率,且相比于高昂的试验费用,仿真算法更具经济性。通过应用上述的RCS快速计算方法对角反射器进行大量仿真发现,SAR天线入射波的频率和角反射器的整体尺寸仅改变了角反射器RCS的大小,而未改变其3dB的宽度和位置,但可以通过改变棱长比对目前常规的三条棱边等长型的角反射器进行优化设计以提高其3dB宽度。此外,当改变角反射器的安置角度时,其3dB线样式也会发生变化。基于上述规律,本文采用改变棱长比和安置角度相结合的方法对TTCR进行优化设计,以获得尽可能大的3dB宽度。首先利用RCS快速仿真算法获得了大量不同棱长比的3dB数据(固定棱长a=1m,棱长b以0.1m为间隔从0.2m取至5.5m),再根据SAR天线的入射角范围调整安置角度,使得3dB宽度能够覆盖SAR天线在当地的入射角。本次试验定位于武汉郊区,并选用TerraSAR-X卫星进行拍摄,当选择棱长比为1:1:1.1,安置仰角为4.7°时,实现角反射器安置角度对SAR天线的入射方向无关,即无需再根据SAR天线的当地入射角反复调整角反射器的安置角度。本文将棱长比和安置角度进行优化设计后的角反射器应用于试验区。首先采用积分法对TerraSAR-X影像进行辐射标定处理,相对辐射标定精度达到0.29dB,绝对辐射标定精度达到0.32dB,分别优于TerraSAR-X技术文档给出的0.3dB和0.6dB。然后应用TerraSAR-X卫星的距离-多普勒定位模型和仿射变换模型,对TerraSAR-X的SAR影像进行几何校正。通过比较不同的映射校正模型,发现在试验区域(丘陵地带),仿射变换模型是比多项式模型更好的方法,用更少的控制点,能达到更高的精度。此外,对SAR影像像素进行内插和质心提取能较大程度提高几何校正精度,距离向精度为0.3m,方位向精度为0.4m,略优于TerraSAR-X技术文档中给出的精度(距离向、方位向精度分别为0.3m、0.5m)。最后通过比较有方位角偏差的CR和正入射CR点之间的RCS差值,说明该角反射器在14°~59°入射角范围内3dB宽度大于36°,方位向3dB宽度大于TerraSAR-X卫星SAR天线在当地的方位向跨度(27.35°),即其可以覆盖TerraSAR-X卫星在试验区域的所有过境情况,能够大大减小在SAR影像辐射标定时角反射器需要反复调整的复杂程度,提高角反射器使用效率。

二、RCS测量雷达标定过程中的误差分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、RCS测量雷达标定过程中的误差分析(论文提纲范文)

(1)基于无人机的雷达目标RCS标定方法研究(论文提纲范文)

0 引 言
1 雷达目标RCS相对测量法原理
2 无人机平台
3 龙伯球
4 试验方案设计
    4.1 理论分析
    4.2 航线规划
    4.3 标定过程
5 试验数据分析
    5.1 RCS标定
    5.2 迭代验证
6 结束语

(2)智能汽车虚拟测试毫米波雷达实时模型研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的提出
    1.2 智能汽车虚拟测试研究现状
    1.3 智能汽车虚拟测试传感器建模研究现状
        1.3.1 虚拟测试平台现有传感器模型
        1.3.2 传感器模型的建模方法
        1.3.3 传感器模型的目标可见性判断方法
    1.4 本文主要研究内容与章节安排
第2章 基于几何裁剪的智能汽车传感器实时功能模型
    2.1 引言
    2.2 传感器功能模型的建立
        2.2.1 功能模型框架的提出
        2.2.2 通用传感器功能模型框架的建立
        2.2.3 满足高计算效率需求的快速对象提取方法
        2.2.4 基于阴影体的快速遮挡模拟计算方法
        2.2.5 对标实际传感器格式的输出转化
        2.2.6 引入测量误差的噪声模拟
    2.3 传感器功能模型的仿真验证
        2.3.1 毫米波雷达功能模型
        2.3.2 激光雷达功能模型
        2.3.3 摄像机功能模型
    2.4 模型计算效率验证
    2.5 本章小结
第3章 基于RCS可见性判断的毫米波雷达模型
    3.1 引言
    3.2 雷达的反射强度
        3.2.1 雷达方程的推导
        3.2.2 RCS定义与特性
    3.3 基于RCS可见性判断毫米波雷达模型建立
        3.3.1 毫米波雷达模型功能的提出
        3.3.2 毫米波雷达模型框架的建立
    3.4 目标RCS模拟算法研究
        3.4.1 基于线段求交算法的目标可见端点坐标计算
        3.4.2 基于向量求角计算目标反射强度的算法研究
    3.5 本章小结
第4章 毫米波雷达目标车辆RCS试验研究
    4.1 引言
    4.2 毫米波雷达反射强度试验平台搭建
    4.3 毫米波雷达反射强度试验标定
        4.3.1 校准设备的选择
        4.3.2 校准试验的设计
        4.3.3 试验结果分析
    4.4 实车RCS试验结果与分析
        4.4.1 汽车不同反射面RCS测量结果与分析
        4.4.2 汽车不同角度RCS测量结果与分析
        4.4.3 不同车型反射面RCS测量结果与分析
        4.4.4 不同材质反射面RCS测量结果与分析
        4.4.5 不同天气对毫米波雷达RCS的影响验证试验研究
    4.5 本章小结
第5章 毫米波雷达模型仿真验证
    5.1 引言
    5.2 智能汽车虚拟仿真测试平台介绍
        5.2.1 驾驶模拟器的主要运行机制
        5.2.2 实时数据显示记录
    5.3 典型工况仿真验证
        5.3.1 小几何大反射工况
        5.3.2 大几何小反射工况
    5.4 本章小结
第6章 全文总结与研究展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及从事的科研工作
致谢

(3)目标太赫兹频段散射特性的电磁与光学混合方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 太赫兹探测研究现状
        1.2.2 目标太赫兹散射
    1.3 论文内容和结构安排
第二章 随机粗糙面太赫兹散射特性分析
    2.1 随机粗糙面太赫兹散射RCS
    2.2 基尔霍夫方法的粗糙面散射分析
        2.2.1 粗糙面统计参量
        2.2.2 随机粗糙面基尔霍夫近似法
        2.2.3 金属和介质粗糙面太赫兹散射分析
    2.3 随机粗糙面太赫兹散射BRDF
        2.3.1 双向反射分布函数定义
        2.3.2 太赫兹散射BRDF数值仿真分析
    2.4 本章小结
第三章 基于等效电磁流的光滑目标散射特性分析
    3.1 等效边缘电磁流理论
        3.1.1 物理光学场(POEEC)分析
        3.1.2POEEC公式
    3.2 目标建模与数据处理
        3.2.1 散射目标建模与数据预处理
        3.2.2 三角面元的生成与处理
    3.3 等效边缘电磁流总场(GTDEEC)分析
        3.3.1 边缘绕射场(PTDEEC)公式
        3.3.2 典型目标总场分析
    3.4 太赫兹目标缩比关系
        3.4.1 理想导体电磁缩比理论
        3.4.2 基于等效边缘电磁流的缩比关系
        3.4.3 算例结果分析
    3.5 本章小结
第四章 粗糙目标太赫兹散射特性分析
    4.1 粗糙目标太赫兹散射模型
        4.1.1 粗糙目标相干散射和非相干散射
        4.1.2 相干散射和非相干散射定标
    4.2 粗糙金属/介质目标散射特性分析
        4.2.1 典型目标相干和非相干散射建模
        4.2.2 粗糙金属球/介质球太赫兹后向散射特性
    4.3 多参数太赫兹BRDF建模
        4.3.1BRDF多参数模型
        4.3.2 粗糙金属和介质多参数建模
        4.3.3 任意粗糙目标散射特性分析
    4.4 本章小结
第五章 太赫兹频段目标散射特性测量
    5.1 测试目的
    5.2 测试系统和原理
        5.2.1 太赫兹RCS测量原理
        5.2.2 测量平台介绍
        5.2.3 待测目标
        5.2.4 测试误差和注意事项
    5.3 测试结果和数据对比
    5.4 本章小结
第六章 结论和展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介

(4)鸟类目标电磁散射特性和回波检测识别技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 鸟击飞机
        1.1.2 机场防鸟
    1.2 国内外现状
        1.2.1 鸟情雷达的发展历史
        1.2.2 基于雷达图像的检测方法
        1.2.3 基于回波信号的识别方法
        1.2.4 现有方法存在的问题
    1.3 研究内容
2 鸟类目标电磁散射模型研究
    2.1 前言
    2.2 雷达目标散射特性
        2.2.1 雷达散射截面积
        2.2.2 距离像
    2.3 电磁散射分区
    2.4 鸟类目标水球模型
    2.5 振翅时变角反模型
    2.6 光学区目标识别问题
        2.6.1 姿态敏感问题
        2.6.2 形态敏感问题
    2.7 方位向体散射模型
    2.8 小结
3 鸟类目标电磁散射特性测量方法研究
    3.1 前言
    3.2 暗室动态测量方法
        3.2.1 扫频法测量原理
        3.2.2 动态测量方法
        3.2.3 目标定位与标定
        3.2.4 取消背景对消
    3.3 飞鸟电磁散射特性
        3.3.1 静态鸟电磁散射特性分析
        3.3.2 动态鸟电磁散射特性分析
    3.4 无人机电磁散射特性
        3.4.1 回波包络起伏
        3.4.2 旋翼调制效应
    3.5 小结
4 鸟类目标回波检测识别方法研究
    4.1 前言
    4.2 提高探测距离
    4.3 目标检测方法
        4.3.1 基于信噪比的检测
        4.3.2 基于信杂比的检测
        4.3.3 地杂波的滤除
    4.4 自动目标识别方法
        4.4.1 检测识别一体化方法
        4.4.2 边扫描边识别方法
    4.5 抗干扰方法
        4.5.1 抗地面目标干扰
        4.5.2 抗空中目标干扰
    4.6 小结
5 鸟类生物信息处理研究
    5.1 前言
    5.2 鸟类尺寸分类
    5.3 飞行方式反演
    5.4 鸟群数量估计模型修正
    5.5 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻博期间取得的科研成果目录
致谢

(5)太赫兹频段目标RCS测量与远场外推技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 太赫兹目标RCS测量技术
        1.2.2 RCS近远场变换技术
    1.3 本文的主要工作与组织结构
第二章 太赫兹RCS实验测量系统与预处理技术
    2.1 引言
    2.2 太赫兹RCS实验测量系统
    2.3 太赫兹RCS杂波抑制技术
        2.3.1 RCS的计算与测量
        2.3.2 背景对消技术
        2.3.3 软件距离门技术
    2.4 太赫兹RCS定标技术
        2.4.1 太赫兹目标RCS测量的经典定标技术
        2.4.2 太赫兹RCS多理论值定标技术
    2.5 本章小结
第三章 基于ISAR图像的太赫兹RCS近远场变换技术
    3.1 引言
    3.2 基于ISAR图像的太赫兹RCS外推原理
        3.2.1 太赫兹ISAR成像原理
        3.2.2 基于ISAR图像的远场RCS外推原理
        3.2.3 实验仿真结果及分析
    3.3 太赫兹频段基于ISAR近场修正的RCS外推
        3.3.1 太赫兹频段基于ISAR近场修正外推RCS原理
        3.3.2 ISAR近场修正外推RCS的实验测量
    3.4 本章小结
第四章 基于柱面波假设的太赫兹RCS近远场变换技术
    4.1 引言
    4.2 基于卷积法的太赫兹RCS近远场变换技术
        4.2.1 卷积外推基本原理
        4.2.2 卷积外推实验测量
    4.3 基于球面环式散射的太赫兹RCS近远场变换技术
        4.3.1 基于球面环式散射变换的基本原理
        4.3.2 基于球面环式散射的近远场变换技术的实验测量
        4.3.3 距离门滤波算法的影响
    4.4 本章小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果

(6)太赫兹频段材料介电常数及目标散射特性测量技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 太赫兹波简介
        1.1.1 太赫兹波的概念及特点
        1.1.2 太赫兹雷达技术概述
    1.2 太赫兹频段介电常数与散射特性研究意义与现状
        1.2.1 太赫兹频段介电常数研究进展
        1.2.2 太赫兹频段散射特性研究进展
    1.3 论文研究内容和结构安排
第2章 太赫兹频段材料介电常数测量技术
    2.1 实验装置及原理
        2.1.1 远红外傅立叶光谱仪(FTIR)
        2.1.2 太赫兹时域光谱仪(THz-TDS)
    2.2 基于多光束干涉的介质材料透射与反射测量
        2.2.1 多光束干涉原理
        2.2.2 基于多光束干涉的透反射测量验证
        2.2.3 测量结果与误差分析
    2.3 基于Kramers-Kronig关系的材料反射测量
        2.3.1 K-K关系反演介电常数理论
        2.3.2 金属材料介电常数测量结果与分析
    2.4 本章小结
第3章 太赫兹频段典型目标雷达散射截面(RCS)研究
    3.1 部分标准体后向RCS近似计算
    3.2 太赫兹频段目标RCS测量系统
    3.3 太赫兹频段典型目标RCS测量
        3.3.1 测量系统的标定及可靠性验证
        3.3.2 典型目标RCS测量
    3.4 本章小结
第4章 太赫兹频段金属粗糙表面散射特性研究
    4.1 粗糙面散射理论
        4.1.1 粗糙与光滑的理论判据
        4.1.2 粗糙面近似理论概述
        4.1.3 基于基尔霍夫近似的粗糙面散射理论
    4.2 测试样品制备与表征
    4.3 太赫兹频段粗糙铝板散射特性测量
        4.3.1 单频点散射特性测量与分析
        4.3.2 宽频散射特性测量与分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(7)用于雷达标定的标定弧段选取方法的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 雷达标定方法
        1.2.2 弧段选取方法
    1.3 研究目标和内容
    1.4 论文组织结构
第二章 用于雷达标定的弧段初步筛选
    2.1 雷达任务模式设定
    2.2 雷达调度模式设定
    2.3 雷达硬件参数修正
    2.4 标定弧段初步筛选
    2.5 本章小结
第三章 基于效能优化的标定弧段选取
    3.1 弧段效能值影响因素
    3.2 基于层次分析法的雷达优先级确定
    3.3 基于弧段效能优化的弧段选取
        3.3.1 弧段基础效能值计算
        3.3.2 弧段效能调整与弧段选取
    3.4 基于选取弧段的雷达标定
    3.5 本章小结
第四章 原型系统的设计与实现
    4.1 开发环境
        4.1.1 硬件环境
        4.1.2 软件环境
    4.2 原型系统总体设计
        4.2.1 设计原则
        4.2.2 总体方案设计
        4.2.3 数据库设计
    4.3 系统实现
        4.3.1 信息采集和预处理
        4.3.2 弧段初步筛选
        4.3.3 弧段效能值计算
        4.3.4 基于效能优化的弧段选取
        4.3.5 命令下发
        4.3.6 标定结果计算
    4.4 本章小结
第五章 系统测试
    5.1 性能评测方法
    5.2 实际场景弧段选取
    5.3 标定结果计算和分析
        5.3.1 RCS标定精度分析
        5.3.2 雷达探测精度分析
        5.3.3 标定所需开机时长分析
    5.4 本章小结
第六章 工作总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献

(8)基于微波传感的叶尖间隙及叶尖定时测量方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 叶尖间隙测量国内外发展现状
        1.2.2 叶尖定时测量国内外发展现状
    1.3 本文主要内容与创新点
        1.3.1 主要内容
        1.3.2 主要创新点
    1.4 本章小结
第2章 叶尖间隙及叶尖定时测量原理与方法
    2.1 微波叶尖间隙测量
        2.1.1 微波测距方法
        2.1.2 微波叶尖间隙测量方法
    2.2 微波叶尖定时测量
        2.2.1 叶尖定时测振原理
        2.2.2 微波叶尖定时测量方法
    2.3 本章小结
第3章 传感器的建模及优化设计
    3.1 微波天线的性能需求和形式选择
        3.1.1 微波传感器的性能需求
        3.1.2 传感器天线的类型选择
    3.2 基于谐振腔的微波叶尖间隙传感器
    3.3 基于微带天线的微波叶尖间隙传感器
    3.4 微波传感器的辐射特性
        3.4.1 天线的场区划分
        3.4.2 雷达散射截面
        3.4.3 传感器的近场场强分布
    3.5 微波传感器的耐高温设计
        3.5.1 传感器高温性能的影响因素
        3.5.2 传感器的耐高温材料选择
    3.6 本章小结
第4章 基于微波传感器的叶尖间隙及叶尖定时测量系统
    4.1 系统组成
    4.2 叶尖间隙测量的优化
        4.2.1 电路幅相不平衡
        4.2.2 传输路径相位补偿
        4.2.3 测量频率动态调节
    4.3 叶尖定时信号处理方法的优化
    4.4 微波传感器的标定
        4.4.1 叶片与传感器相对位置
        4.4.2 叶尖间隙传感器标定方法
    4.5 本章小结
第5章 实验
    5.1 叶尖间隙标定与测量
        5.1.1 传感器标定
        5.1.2 叶尖间隙测量
    5.2 与光纤叶尖定时测量系统对比
        5.2.1 光纤叶尖定时测量系统
        5.2.2叶尖定时测量实验
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

(9)基于毫米波的海上目标RCS测量标定分析(论文提纲范文)

1 RCS测量系统标校
2 云或雾等杂波影响分析
3 大气衰减影响分析
4 海面及地面杂波影响分析
5 结语

(10)SAR角反射器的优化设计及其应用(论文提纲范文)

论文创新点
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 合成孔径雷达系统
        1.1.1 国外SAR发展概况
        1.1.2 国内SAR发展概况
        1.1.3 合成孔径雷达影像应用需求
    1.2 关于定标体的介绍
    1.3 星载SAR影像辐射标定的研究现状
    1.4 星载SAR影像几何校正的研究现状
    1.5 论文主要内容及章节编排
    1.6 本章小结
第二章 角反射器RCS的计算
    2.1 雷达散射截面理论基础
        2.1.1 RCS的定义和分类
        2.1.2 常用RCS计算方法
    2.2 几何光学与Gordan面元积分混合法
        2.2.1 无源区散射场的积分公式
        2.2.2 散射场的物理光学近似
        2.2.3 Gordan面元积分法求散射场
        2.2.4 角反射器RCS快速计算方法步骤
    2.3 本章小结
第三章 角反射器RCS快速计算方法验证
    3.1 FEKO简介
    3.2 数值算例
        3.2.1 算法简介
        3.2.2 二面角反射器
        3.2.3 三面角反射器
    3.3 微波暗室角反射器RCS测试
        3.3.1 扫频RCS测试原理
        3.3.2 角反射器RCS测量的技术要求
        3.3.3 测试设备简介
        3.3.4 基本参数设置
        3.3.5 微波暗室试验
        3.3.6 测量结果及误差源分析
    3.4 本章小结
第四章 星载SAR角反射器优化设计
    4.1 常见的角反射器及其3dB宽度
    4.2 星载SAR角反射器优化设计的依据
        4.2.1 3dB宽度随棱长比的变化
        4.2.2 3dB宽度随安置角度的变化
    4.3 优化设计实例
    4.4 本章小结
第五章 SAR影像辐射标定与几何校正
    5.1 SAR成像方式
    5.2 TerraSAR-X简介
    5.3 SAR辐射标定分类
        5.3.1 辐射内定标
        5.3.2 辐射外定标
    5.4 SAR辐射标定原理
    5.5 SAR辐射标定方法
    5.6 SAR几何校正原理
        5.6.1 距离-多普勒定位模型
        5.6.2 仿射变换模型
    5.7 SAR几何校正流程
    5.8 本章小结
第六章 试验数据分析
    6.1 角反射器加工
    6.2 角反射器布设
    6.3 TerraSAR-X辐射标定试验
        6.3.1 辐射标定结果分析
    6.4 TerraSAR-X几何校正试验
        6.4.1 几何校正结果分析
    6.5 角反射器方向无关性的验证
    6.6 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢

四、RCS测量雷达标定过程中的误差分析(论文参考文献)

  • [1]基于无人机的雷达目标RCS标定方法研究[J]. 赵腾飞,门涛,郭伟娜,郭璞,王彭. 现代雷达, 2021(12)
  • [2]智能汽车虚拟测试毫米波雷达实时模型研究[D]. 董学才. 吉林大学, 2020(08)
  • [3]目标太赫兹频段散射特性的电磁与光学混合方法研究[D]. 孙兴涛. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [4]鸟类目标电磁散射特性和回波检测识别技术研究[D]. 龚江昆. 武汉大学, 2019(01)
  • [5]太赫兹频段目标RCS测量与远场外推技术研究[D]. 赵珊珊. 国防科技大学, 2019(02)
  • [6]太赫兹频段材料介电常数及目标散射特性测量技术研究[D]. 史杰. 天津大学, 2018(06)
  • [7]用于雷达标定的标定弧段选取方法的研究与实现[D]. 邢陈康. 东南大学, 2018(05)
  • [8]基于微波传感的叶尖间隙及叶尖定时测量方法研究[D]. 张济龙. 天津大学, 2017(06)
  • [9]基于毫米波的海上目标RCS测量标定分析[J]. 沈鹏,张德保,宋广. 装备环境工程, 2017(04)
  • [10]SAR角反射器的优化设计及其应用[D]. 翁寅侃. 武汉大学, 2017(06)

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RCS测量雷达校准过程中的误差分析
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