Модель рассеяния радиолокационных сигналов протяженными квазипериодическими поверхностями

• Автор: Потипак, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 209 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание

Обозначения и сокращения

Введение

1 Анализ существующих решений задачи рассеяния ЭМВ протяженными

поверхностями

1.1 Рассеяние электромагнитных волн радиолокационными целями

1.2 Описание радиолокационных характеристик протяженного объекта

1.3 Аналитические методы расчета отраженного поля

1.4 Физические модели рассеяния электромагнитных волн

Выводы
2 Разработка имитационной модели рассеяния радиосигналов протяженной
поверхностью
2.1 Статистическое и спектральное описание морской поверхности
2.2 Радиолокационный портрет протяженной поверхности
2.3 Энергетические соотношения для рассеянного поля
2.4 Динамическая импульсная характеристика отражения поверхности
2.5 Зондирующий сигнал
2.6 Отраженный сигнал и его огибающая
Выводы
3 Реализация имитационной модели рассеяния радиосигналов протяженной
поверхностью
3.1 Модульное представление функциональной схемы
3.2 Схема вычислительного эксперимента
3.3 Моделирование морской поверхности
3.4 Моделирование зондирующего сигнала
3.5 Моделирование импульсной характеристики отражения поверхности
3.6 Моделирование отраженного сигнала и его огибающей
Выводы

4 Верификация и валидация модели рассеяния радиосигналов протяженной
поверхностью
4'. 1 Верификация моделирования ИХОП
4.2 Верификация моделирования огибающей отраженного сигнала при использовании ИС в качестве зондирующего
4.3 Верификация моделирования огибающей отраженного сигнала при использовании согласованного сигнала в качестве зондирующего
4.4 Валидация имитационной модели и результатов натурных экспериментов..
4.5 Анализ погрешностей модели и оценка экономической эффективности
имитационного моделирования
Выводы
5 Разработка методики оценки спектральных характеристик морской
поверхности
5.1 Алгоритм определения спектральных характеристик волнения :
5.2 Экспериментальная оценка качества восстановления пространственного
спектра морского волнения
Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение А Описание алгоритма’получения отсчетов ИХОП
Приложение В Реализации ИХОП
Приложение С Реализации огибающей отраженного сигнала (ИС)
Приложение D Реализации огибающей отраженного сигнала (согласованный
сигнал)
Приложение Е Расчет относительных среднеквадратических ошибок
моделирования

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
DTD - определение типа документа
XML - расширяемый язык разметки
АФУ - антенно-фидерное устройство
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика
БПФ - быстрое преобразование Фурье
БЦВМ - бортовая цифровая вычислительная машина
ГО - геометрическая оптика
ДОР - диаграмма обратного рассеяния
ИС - импульсный радиосигнал
ИХОП - импульсная характеристика отражения поверхности КВ - короткие волны
ПМР — поляризационная матрица рассеяния
PJ1C - радиолокационная станция
РЛХ - радиолокационная характеристика
РТЦиС — радиотехнические цепи и сигналы
СВЧ - сверхвысокая частота
СШП - сверхширокополосный
ФНЧ - фильтр нижних частот
ФО - физическая оптика
ФЧХ - фазо-частотная характеристика
ЭВМ - электронно-вычислительная машина
ЭМВ — электромагнитная волна
ЭО - элементарный отражатель
ЭПР - эффективная площадь рассеяния

2 РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ РАССЕЯНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ ПРОТЯЖЕННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
Используя подходы, изложенные в работах [108-112], была разработана имитационная модель, предназначенная для формирования реализаций огибающей отраженного радиолокационного сигнала, по заданным параметрам зондирующего сигнала и приемопередающей системы, характеристикам морской поверхности, а также с учетом навигационного положения носителя. Структура модели представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Структура имитационной модели
В соответствии с модульным подходом, для создания адекватной имитационной модели отражения радиосигнала необходимо построить:
- математическую модель поверхности моря, адекватно отражающую взаимосвязь статистических и спектральных характеристик, с физическими параметрами волнения;
- модель зондирующего сигнала, позволяющую использовать радиолокационные