Восстановление импульсных характеристик и формы радиолокационных объектов при сверхширокополосном импульсном зондировании

• Автор: Шипилов, Сергей Эдуардович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 148 с.

Оглавление
Список используемых сокращений
Введение
Глава 1. Восстановление импульсных характеристик и их применение в задачах сверхширокополосной радиолокации
1.1. Общая характеристика проблемы
1.2. Способы моделирования радиолокационных характеристик при использовании сверхширокополосных сигналов
1.3. Оценивание параметров резонансной модели
1.4. Непараметрическое оценивание импульсных характеристик
1.5. Методы получения радиолокационных изображений объектов с помощью сверхширокополосного излучения
1.5.1. Томографический подход
1.5.2. Построение изображений и оценка размеров и ориентации объектов другими методами
Заключение
Глава 2. Полюсные модели сверхширокополосных сигналов и импульсных характеристик
2.1. Применение принципа причинности в оценке импульсных характеристик сверхширокополосных систем
2.1.1. Соотношение Крамерса-Кронига
2.1.2. Экспериментальная установка и методика измерений
2.1.3. Расчёт импульсных характеристик
2.1.4. Сравнение оценок импульсных характеристик для двух моделей фазовых спектров
2.2. Полюсные модели

2.2.1. Непрерывная полюсная модель сигналов
2.2.2. Дискретная полюсная модель сигналов
2.2.3. Применение полюсных моделей для кабельных систем
2.2.5. Сравнение результатов, полученных с использованием непрерывной и дискретных полюсных моделей
2.2.6. Использование полюсных моделей при зондировании объектов в свободном пространстве
2.3. Выводы
Глава 3. Восстановление формы радиолокационных объектов при
малоракурсном сверхширокополосном зондировании
3.1. Модификация соотношения Льюиса-Боярского
3.1.1. Регуляризация задачи при малоракурсной локации
3.1.2. Имитационное моделирование
3.2. Метод генетических функций
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2. Восстановление формы по набору генетических функций
3.2.3. Имитационное моделирование
3.2.4. Использование полюсной модели в методе генетических функций
3.2.5. Унификация банка данных генетических функций
3.3. Выводы
Заключение
Литература
Приложение

Список используемых сокращений
ГФ - генетическая функция;
ДПФ - дискретное преобразование Фурье; ИХ - импульсная характеристика;
МНК - метод наименьших квадратов;
МСР - метод сингулярных разложений; ПМС - полюсная модель сигнала;
РЛИ - радиолокационное изображение; PJ10 - радиолокационный объект;
РЛС - радиолокационная система;
РЛХ - радиолокационная характеристика; СШП - сверхширокополосный;
ФПР - функция плотности распределения.
Г(к) = -,4 - 7 - -/-ч- Л (1.25)

Соотношение (1.23) носит название тождества Льюиса-Боярского [20, 22, 89]. Обобщенный коэффициент рассеяния объекта Г(к) связан с комплексным коэффициентом рассеяния р(к) следующим образом [20, 22, 94, 98]

Г(к) = ~тт~у°(к) + /7*(_к)1, р(к) = -4= [ ехр(-2/кх)ког8. (1.24)
к ^ кп>
Здесь п - вектор нормали к поверхности цели, а кп > 0 в выражении (1.24) означает, что интегрирование ведется по освещенной части поверхности цели. Из выражения (1.24) следует, что для получения Г(к) требуется проводить измерения /?(к) с двух противоположных направлений. Известно обобщение тождества Льюиса-Боярского на случай многопозиционных измерений, когда передатчик и приемник разнесены в пространстве на угол а [99, 105]:
л/л р(к) + р'(-к) к2 1 + соя(о:)
Комплексный коэффициент рассеяния является измеряемой величиной, он очевидным образом связан с соответствующим значением частотной характеристики цели при фиксированном значении частоты, а также с ЭПР цели <т(к) [20]:
а(к) = р(к)рк). (1.26)
Приведенное тождество Льюиса-Боярского, позволяет явно увидеть связь распознаваний по характеристикам рассеяния и по геометрической форме. Поскольку различные цели имеют разную форму, то, в принципе, всегда возможно распознавание или селекция целей по измеренным СШП РЛХ. Однако из тождества (1.23) следует, что для этого СШП РЛХ следует измерить при всех ракурсах РЛО и в бесконечной полосе частот, причем погрешности измерения РЛХ должны быть достаточно малыми, чтобы погрешности в определении формы цели, к которым, в конечном счете, они сводятся, не превзошли отличий формы различных целей.