专利名称：一种近场目标对称极化rcs测试方法
技术领域：
本发明涉及目标电磁散射特性测量技术。
背景技术：
近距离情况下，目标雷达散射截面(RCQ可分为垂直、水平和对称等基本极化类型，与实际喇叭天线相关的近场目标电磁散射数据均可表示为这些基本极化RCS(含幅度和相位信息)的组合。由于对称极化RCS主要针对近程窄波束雷达的非均勻照射情况，其测量要求被测目标处于理想偶极子轴向附近的非均勻照射区域，即要求目标所在区域的照射电场在等相位面上的幅度满足Sin θ的变化关系(其中θ为与偶极子轴向的夹角)；同时，由于对称极化RCS值具有随观测距离的增加而减小的特点，其测量实现的难度较大。目前，国内外目标电磁散射特性的相关研究中，针对目标垂直或水平极化RCS的研究较多，相关的测试系统及测试方法也较成熟，但针对近场目标对称极化RCS的研究较少，且均为仿真计算研究，相关测试方法未见报道。由于目标对称极化RCS的测量需满足对称极化非均勻照射条件，若采用偶极子探针天线直接测量，待测目标将处于喇叭天线增益较小的非均勻照射区域，暗室等背景将被喇叭天线主波束直接照射，测试背景的干扰较大；同时，近场目标对称极化RCS幅度随测试距离的增加而减小，在IOm测试距离处，近场目标对称极化RCS通常比垂直或水平同极化 RCS小2个量级以上，这要求探测天线具有较高的增益。可见，近场目标对称极化RCS的测试须解决测试背景干扰的减少、低RCS测量能力的提高等问题，采用偶极子探针天线直接测量难以满足要求。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种有效可行的近场目标对称极化RCS测
试方法。为实现以上目的，本发明采用以下技术方案—种近场目标对称极化RCS测试方法，其特征在于采用沿圆周轨迹N点等间隔分布的观测天线组合模拟偶极子轴向附近的对称极化非均勻照射场，N ^ 8 ；且扫描过程中观测天线主波束指向目标，以减少测试背景的干扰；同时，选取等间隔的天线转动扫描位置， 开展多次近场目标散射特性测量，再对多次测量结果进行标定及相干叠加处理，实现近场目标对称极化RCS的测试。步骤一观测天线圆周轨迹转动扫描控制及目标装订利用步进马达驱动观测天线进行离轴转动，实现观测天线的圆周轨迹转动扫描 观测天线与步进马达转轴间以连杆固定，且观测天线主波束指向轴与步进马达转轴平行， 两轴间距离记为P ；扫描测试过程中，计算机控制步进马达旋转一周，使得观测天线实现以步进马达转轴为中心、P为半径的圆周轨迹转动扫描测量；同时，将待测目标装订至目标转台，且调整观测天线转动平台高度及姿态，使步进马达转轴水平指向目标转台中心；步骤二 对称极化非均勻照射场的模拟采用沿圆周轨迹N点等间隔分布的观测天线组合模拟生成对称极化非均勻照射场，观测天线转动扫描半径P和等间隔采样点数N，N^8；目标转台中心与观测天线间距离为R，待测目标局部偏离转台中心的最大距离为L，则观测天线转动扫描半径需满足以下的近似条件ρ < 0. 006R/L (1)同时，与偶极子对称极化照射场相比，模拟对称极化非均勻照射场的相对放大系数Y近似为y ^ 104N P(2)步骤三多次全方位目标散射回波测量先设定天线步进马达转动扫描的起始位置，并在后续步骤的测量中保持不变；再通过计算机控制天线步进马达每次转动某一等间隔角度即360° /N，沿圆周轨迹改变观测天线位置及相对姿态，并依次开展待测目标不同方位的散射测量；对观测天线的每次转动进行如下测量计算a)利用目标转台将待测目标旋转一周，并等角度间隔采样测量获取目标全方位的散射回波数据，记为Xi，i = 1，…，N;b)利用激光全站仪测定被测目标与天线的位置，并计算两者间观测距离Ri ；步骤四背景抵消及幅度标定取下被测目标，重复步骤三的测量过程，获取观测天线不同转动扫描位置时的背景测试数据λ Bi，并与目标散射回波测试数据分别相减进行背景抵消
权利要求
1.一种近场目标对称极化RCS测试方法，其特征在于采用沿圆周轨迹N点等间隔分布的观测天线组合模拟偶极子轴向附近的对称极化非均勻照射场，N ^ 8 ；且扫描过程中观测天线主波束指向目标，以减少测试背景的干扰；同时，选取等间隔的天线转动扫描位置， 开展多次近场目标散射特性测量，再对多次测量结果进行标定及相干叠加处理，实现近场目标对称极化RCS的测试。
2.按照权利要求1所述的一种近场目标对称极化RCS测试方法，其特征在于包括以下步骤步骤一观测天线圆周轨迹转动扫描控制及目标装订利用步进马达驱动观测天线进行离轴转动，实现观测天线的圆周轨迹转动扫描观测天线与步进马达转轴间以连杆固定，且观测天线主波束指向轴与步进马达转轴平行，两轴间距离记为P ；扫描测试过程中，计算机控制步进马达旋转一周，使得观测天线实现以步进马达转轴为中心、P为半径的圆周轨迹转动扫描测量；同时，将待测目标装订至目标转台，且调整观测天线转动平台高度及姿态，使步进马达转轴水平指向目标转台中心；步骤二 对称极化非均勻照射场的模拟采用沿圆周轨迹N点等间隔分布的观测天线组合模拟生成对称极化非均勻照射场，观测天线转动扫描半径P和等间隔采样点数N，N > 8 ；目标转台中心与观测天线间距离为R， 待测目标局部偏离转台中心的最大距离为L，则观测天线转动扫描半径需满足以下的近似条件P < 0. 006R/L (1)同时，与偶极子对称极化照射场相比，模拟对称极化非均勻照射场的相对放大系数Y 近似为Y ^ 104N P(2)步骤三多次全方位目标散射回波测量先设定天线步进马达转动扫描的起始位置，并在后续步骤的测量中保持不变；再通过计算机控制天线步进马达每次转动某一等间隔角度即360° /N，沿圆周轨迹改变观测天线位置及相对姿态，并依次开展待测目标不同方位的散射测量；对观测天线的每次转动进行如下测量计算a)利用目标转台将待测目标旋转一周，并等角度间隔采样测量获取目标全方位的散射回波数据，记为Xi, i = 1，…，N;b)利用激光全站仪测定被测目标与天线的位置，并计算两者间观测距离Ri； 步骤四背景抵消及幅度标定取下被测目标，重复步骤三的测量过程，获取观测天线不同转动扫描位置时的背景测试数据λ Bi，并与目标散射回波测试数据分别相减进行背景抵消 xI= λ i"ABi (3)再将定标体置于目标转台中心，重复步骤三的测量过程，获取观测天线不同转动扫描位置时的定标体散射回波λΜ，再分别对不同观测天线位置时被测目标的散射回波幅度进行标定。
全文摘要
本发明涉及目标电磁散射特性测量技术。所要解决的技术问题在于提供一种有效可行的近场目标对称极化RCS测试方法。本发明通过观测天线沿圆周轨迹转动扫描，改变其位置及姿态，组合模拟对称极化非均匀照射场，并依次进行多次目标散射测量并相干合成，实现了近场目标对称极化RCS的测量，弥补了近场目标极化电磁散射数据测量不全的不足。
文档编号G01S7/40GK102401893SQ201010278550
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者张元 , 梁子长, 陈奇平 申请人:上海无线电设备研究所