【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于rcs测试，具体涉及一种基于距离补偿的rcs近远场变换计算方法。
技术介绍
1、微波雷达隐身领域中雷达散射截面(rcs)测试是一种进行隐身技术和目标特性研究的重要方法，在雷达系统设计、目标探测与识别、隐身技术等领域具有广泛应用。根据隐身性能特性和应用环境，常用的rcs测试方法主要有三大类：远场rcs测试、室内紧缩场rcs测试以及近场rcs测试三类；其中远场和室内紧缩场均需要巨大的经费投入和空间要求，尤其是对电大目标，不具备部署的机动性，无法对隐身目标开展现场rcs诊断；相比而言，近场测试效率高、成本低，因此该技术近年来成为电磁测量领域关心的热点问题，多国都在研制适用于隐身装备现场测量诊断的近场rcs测试系统。
2、远场条件下rcs是衡量目标隐身性能的关键指标之一，对于近场rcs的测试结果，常需要将近场测量的散射波转换为远场数据，这种技术被称为近场到远场变换(nffft)。在传统nffft计算中(s.omi,m.hirose,m.ameya,and s.kurokawa,“plane-wave synthesisemploying propagating plane-wave expansion for 3-d and 2-d rcs predictionincluding the multiple scattering effects,”；t.watanabe and h.yamada,"far-field radar cross section determination from near-fiel
3、因此，如何对近场rcs测试结果设计补偿，使采用近场到远场变换计算中能够获得准确的rcs结果，就成为研究重点。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
所存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于距离补偿的rcs近远场变换计算方法。该计算方法在传统nffft计算公式的基础上，先进行近场接收到的回波信号测量，再对近远场变换中测试距离进行一定的补偿，从而实现准确的rcs计算结果的获取。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于距离补偿的rcs近远场变换计算方法，包括以下步骤：
4、步骤1：根据所需电磁波入射极化要求调整发射天线的极化状态；
5、步骤2：提取待测目标在近场接收到的测试回波信号具体如下：
6、步骤2.1.调整接收天线的极化状态与发射天线一致，发射天线和接收天线设置于距离正对转台旋转中心r0处；
7、步骤2.2.旋转台上不放置待测目标，并在旋转台正前方放置一块金属平板，旋转转台并进行测量，测量此时发射天线和接收天线之间的参数；
8、步骤2.3.转台上不放置待测目标，移去金属平板，旋转转台并进行测量，测量此时发射天线和接收天线之间的参数；
9、步骤2.4.转台上放置待测目标，旋转转台并进行测量，测量此时发射天线和接收天线之间的参数；
10、步骤2.5.计算待测目标在近场下接收到的回波信号具体公式为：
11、
12、步骤3：基于天线距转台旋转中心距离r0、待测目标转动夹角和步骤2得到的回波信号得到传统近远场变换的nffft公式，具体公式为，
13、
14、其中，为待测目标上任意一散射点p指向转台旋转中心o的矢量，待测目标某一测量位置在极坐标下的坐标为k为电磁波自由空间波数，n0＝kr'max+10，r'max为待测目标最大尺寸，为hankel函数，j为虚数单位；
15、步骤4：对步骤3得到的传统近远场变换的nffft公式进行距离补偿，以天线端到待测目标的最短距离为补偿原则，得到最终的nfffrt公式，具体为：
16、
17、其中，
18、进一步地，步骤1中测试系统具体为：包括发射天线1、接收天线2和转台4；其中，发射天线1和接收天线2水平并排放置且正对着待测目标3，天线中心高度与待测目标3中心高度保持一致，待测目标3放置于转台4正上方，可以随转台进行旋转。
19、进一步地，步骤1中发射天线的极化状态为垂直极化或水平极化。
20、进一步地，步骤2中，参数、参数和参数经过时域选通处理后用于计算。
21、进一步地，步骤2中，金属平板的尺寸需大于待测目标的尺寸，且放置时能确保完全遮盖住待测目标。
22、进一步地，步骤2中，接收天线和发射天线的间隔离度要小于-40db，尽量减小天线互耦的影响。
23、进一步地，步骤2中，转台旋转角度满足-180°至+180°的转动。
24、进一步地，步骤3的具体过程为：
25、(1)将散射场等效为以各散射中心为源的二次辐射场，则近场接收到的测试回波信号可以表示为：
26、
27、为待测目标上任意一散射点p指向转台旋转中心o的矢量，为天线中点指向待测目标中心的矢量，为待测目标的散射中心固有特性；
28、(2)将式(4)整理为二维自由空间格林函数关于目标函数的加权积分为：
29、
30、由于测试距离满足r0＞＞r'max，上式可简化为：
31、
32、其中，其表征目标所固有的散射特性，与测试条件无关；
33、(3)目标在远场下回波信号与目标固有的散射特性关系式如下式：
34、
35、(4)联立近场测试关系式(6)和式(7)，可得如下近远场变换关系：
36、
37、其中，n0＝kr'max+10。
38、进一步地，步骤3中，天线位置距转台旋转中心距离r0应满足近场测试条件，即r0＜2d2/λ，其中，d为天线或待测目标的最大尺寸，λ为工作频率对应的波长。
39、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
40、本专利技术提供了一种基于距离补偿的rcs近远场变换计算方法，在测量近场回波信号时采用足够大的金属平板进行校准，可以拉近整体测试端面，提高测试的动态范围，有效减小中间路径的损耗干扰，然后通过测量近场接收到的回波信号，并考虑目标转动时测试面到目标的距离会随转动角度改变这一实际情况，引入距离补偿函数，将传统nffft计算公式推广至基于距离补偿的nfffrt计算公式，为测试目标的隐身性能提供了更加准确的rcs计算方法。
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1.一种基于距离补偿的RCS近远场变换计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的RCS近远场变换计算方法，其特征在于，步骤1中测试系统具体为：包括发射天线、接收天线和转台；其中，发射天线和接收天线水平并排放置且正对着待测目标，天线中心高度与待测目标中心高度保持一致，待测目标放置于转台正上方，可以随转台进行旋转。
3.如权利要求1所述的RCS近远场变换计算方法，其特征在于，步骤1中发射天线的极化状态为垂直极化或水平极化。
4.如权利要求1所述的RCS近远场变换计算方法，其特征在于，步骤2中，参数、参数和参数经过时域选通处理后用于计算。
5.如权利要求1所述的RCS近远场变换计算方法，其特征在于，步骤2中，金属平板的尺寸需大于待测目标的尺寸，且放置时能确保完全遮盖住待测目标。
6.如权利要求1所述的RCS近远场变换计算方法，其特征在于，步骤2中，接收天线和发射天线的间隔离度要小于-40dB。
7.如权利要求1所述的RCS近远场变换计算方法，其特征在于，步骤2中，转台旋转角度满足-180°至+18
8.如权利要求1所述的RCS近远场变换计算方法，其特征在于，步骤3的具体过程为：
9.如权利要求1所述的RCS近远场变换计算方法，其特征在于，步骤3中，天线位置距转台旋转中心距离R0应满足近场测试条件，即R0＜2D2/λ，其中，D为天线或待测目标的最大尺寸，λ为工作频率对应的波长。
...【技术特征摘要】
1.一种基于距离补偿的rcs近远场变换计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的rcs近远场变换计算方法，其特征在于，步骤1中测试系统具体为：包括发射天线、接收天线和转台；其中，发射天线和接收天线水平并排放置且正对着待测目标，天线中心高度与待测目标中心高度保持一致，待测目标放置于转台正上方，可以随转台进行旋转。
3.如权利要求1所述的rcs近远场变换计算方法，其特征在于，步骤1中发射天线的极化状态为垂直极化或水平极化。
4.如权利要求1所述的rcs近远场变换计算方法，其特征在于，步骤2中，参数、参数和参数经过时域选通处理后用于计算。
5.如权利要求1所述的rcs近远场变换计算方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦林，朱香宝，高冲，刘金适，余承勇，张云鹏，龙嘉威，高勇，李恩，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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