一种散射源高度的测试方法及检测装置制造方法及图纸

本申请提供了一种散射源高度的测试方法及测试装置，测试方法包括如下步骤：根据第一电磁波生成散射源回波功率的第一二维分布图像。根据第二电磁波生成散射源回波功率的第二二维分布图像。根据第一二维分布图像与第二二维分布图像得到功率差值。将功率差值与预存数据匹配，得到散射源的相对高度的三维图像信息。本申请基于幅度比鉴的思路，利用成像测试中地面多路径反射造成的照射波束幅度“锥削”效应，通过建立测试场景中散射源高度与接收回波信号强度关系的数学模型，比较不同高度天线测量下同一散射源幅度变化，能够快速、准确的得到散射中心的高度信息，实现对散射源高效定位与诊断的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种散射源高度的测试方法及检测装置
本申请涉及检测
，尤其涉及一种散射源高度的测试方法及测试装置。
技术介绍
目前，进行RCS测试时，准确获取散射源的三维空间位置信息对于目标散射特征诊断而言具有重要的意义。而要获取目标散射源完整的三维空间位置信息，一般需要对目标进行三维微波成像。相应的，要求测试天线在两个空间维度的孔径上进行数据采集。相对于二维成像测试，三维成像测试所耗费的时间大大延长，从而限制了其在实际RCS测试中的应用。而基于相位信息的干涉SAR/ISAR(合成孔径/逆合成孔径)技术，通过设置高度上存在微小差异的两个接收端，建立目标散射源高度与两天线接收信号相位差之模型，从而反演散射源的高度信息。相比于传统三维成像方法，上述方法效率大大提高。但基于相位信息的干涉测高方法无法直接应用于存在地面反射情况下的RCS成像测试。其原因是地面多路径反射会产生以地平面为对称面的镜像散射源，在其影响下，测量系统接收到的不同高度散射源的回波信号相位变化极小，因此难以通过相位信息反演散射源高度。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种能够快速、准确的得到散射中心的高度信息，实现对散射源高效定位与诊断的测试方法及检测装置。为了实现上述至少之一的目的，本申请第一方面的实施例提供了一种散射源高度的测试方法包括如下步骤：建立功率差值与散射源的相对高度对应的预存数据；调整收发天线到达第一架设高度，并通过收发天线对散射源连续发射多段频率的电磁波进行连续扫频；收发天线接收散射源反射的第一电磁波；根据第一电磁波生成散射源回波功率的第一二维分布图像；调整收发天线到达第二架设高度，并通过收发天线对散射源连续发射多段频率的电磁波进行连续扫频；收发天线接收散射源反射的第二电磁波；根据第二电磁波生成散射源回波功率的第二二维分布图像；根据第一二维分布图像与第二二维分布图像得到功率差值；将功率差值与所述预存数据匹配，得到散射源的相对高度的三维图像信息。在其中的一些实施例中，采用如下公式计算所述第一架设高度：H1为第一架设高度，R为收发天线与散射源之间的地面距离，Ht为散射源的中心高度，f0为多段频率的电磁波的中心频率。在其中的一些实施例中，所述第一架设高度H1与所述第二架设高度H2之间满足如下关系：0.5H1≤H2≤2H1，且H2≠H1。在其中的一些实施例中，所述第一架设高度H1与所述第二架设高度H2之间满足如下关系：0.8H1≤H2≤0.95H1。在其中的一些实施例中，根据如下公式绘制散射源回波功率的二维分布图像：P为有地面存在时测得的回波功率，P0为自由空间测得的回波功率，Ha为收发天线的架设高度，R为收发天线与散射源之间的地面距离，Δ为路程差引起的相位差，Ht为散射源的中心高度。在其中的一些实施例中，在所述收发天线接收散射源反射的第一电磁波之后包括如下步骤：对收发天线接收到的第一电磁波进行杂波抑制处理；在所述收发天线接收散射源反射的第二电磁波之后包括如下步骤：对收发天线接收到的第二电磁波进行杂波抑制处理。本申请第二方面的实施例提供了一种散射源高度的测试装置，包括：支架；移动装置，所述移动装置设置在所述支架上，并能够在所述支架上移动；收发天线，所述收发天线设置在所述移动装置上；RCS测量装置，所述RCS测量装置与所述收发天线连接，用于根据散射源反射的电磁波生成散射源回波功率的二维分布图像；以及处理装置，所述处理装置与所述RCS测量装置连接，用于根据所述二维分布图像生成散射源的相对高度的三维图像信息。在其中的一些实施例中，测试装置还包括：滤波装置，所述滤波装置设置在所述RCS测量装置与所述处理装置之间，用于过滤杂波。在其中的一些实施例中，测试装置还包括：输入模块，所述输入模块用于输入参数；运算模块，所述运算模块与所述输入模块连接，用于根据输入的参数生成收发天线的架设高度；以及控制模块，所述控制模块分别与所述运算模块及所述移动装置连接，用于根据架设高度控制所述移动装置调整所述收发天线的位置。本申请的上述技术方案具有如下优点：本申请基于幅度比鉴的思路，利用成像测试中地面多路径反射造成的照射波束幅度“锥削”效应，通过建立测试场景中散射源高度与接收回波信号强度关系的数学模型，比较不同高度天线测量下同一散射源幅度变化，能够快速、准确的得到散射中心的高度信息，实现对散射源高效定位与诊断的目的。附图说明本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，另外，本申请附图仅为说明目的提供，图中各部件的比例与数量不一定与实际产品一致。其中：图1是本申请所述散射源高度的测试装置第一状态的结构示意图；图2是图1所示测试装置第二状态的结构示意图；图3是根据不同收发天线的高度接收到的同一散射源回波幅度随散射源高度变化的曲线图；图4是根据图3不同收发天线的高度收到的同一散射源回波幅度之差随散射源高度变化的曲线图；图5是本申请测得三个散射源的二维分布图像；图6是本申请测得三个散射源的三维分布效果图；图7是本申请所述测试装置另一实施例的结构示意图；图8是本申请所述测试装置控制部分的结构框图。其中，图1至图8的附图标记与部件名称之间的对应关系为：支架10，移动装置20，收发天线30，RCS测量装置40，处理装置50，散射源60，滤波装置70，输入模块81，运算模块82，控制模块83。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下述讨论提供了本申请的多个实施例。虽然每个实施例代表了申请的单一组合，但是本申请不同实施例可以替换，或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含A、B、C，另一个实施例包含B和D的组合，那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。本申请第一方面的实施例提供的散射源高度的测试方法包括如下步骤：步骤S10，建立功率差值与散射源的相对高度对应的预存数据。如图1所示，步骤S20，调整收发天线到达第一架设高度，并通过收发天线对散射源连续发射多段频率的电磁波进行连续扫频。步骤S30，收发天线接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散射源高度的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：/n建立功率差值与散射源的相对高度对应的预存数据；/n调整收发天线到达第一架设高度，并通过收发天线对散射源连续发射多段频率的电磁波进行连续扫频；/n收发天线接收散射源反射的第一电磁波；/n根据第一电磁波生成散射源回波功率的第一二维分布图像；/n调整收发天线到达第二架设高度，并通过收发天线对散射源连续发射多段频率的电磁波进行连续扫频；/n收发天线接收散射源反射的第二电磁波；/n根据第二电磁波生成散射源回波功率的第二二维分布图像；/n根据第一二维分布图像与第二二维分布图像得到功率差值；/n将功率差值与所述预存数据匹配，得到散射源的相对高度的三维图像信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种散射源高度的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
建立功率差值与散射源的相对高度对应的预存数据；
调整收发天线到达第一架设高度，并通过收发天线对散射源连续发射多段频率的电磁波进行连续扫频；
收发天线接收散射源反射的第一电磁波；
根据第一电磁波生成散射源回波功率的第一二维分布图像；
调整收发天线到达第二架设高度，并通过收发天线对散射源连续发射多段频率的电磁波进行连续扫频；
收发天线接收散射源反射的第二电磁波；
根据第二电磁波生成散射源回波功率的第二二维分布图像；
根据第一二维分布图像与第二二维分布图像得到功率差值；
将功率差值与所述预存数据匹配，得到散射源的相对高度的三维图像信息。


2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，
采用如下公式计算所述第一架设高度：



H1为第一架设高度，R为收发天线与散射源之间的地面距离，Ht为散射源的中心高度，f0为多段频率的电磁波的中心频率。


3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，
所述第一架设高度H1与所述第二架设高度H2之间满足如下关系：
0.5H1≤H2≤2H1，且H2≠H1。


4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于，
所述第一架设高度H1与所述第二架设高度H2之间满足如下关系：
0.8H1≤H2≤0.95H1。


5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，
根据如下公式绘制散射源回波功率的二维分布图像：



...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕鸣，候浩浩，高超，任群庭，刘芳，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11