复杂目标电磁散射仿真与频率步进雷达对三维目标的重构

摘要

提出下视频率步进雷达对电大复杂三维体目标电磁散射数值模拟、成像,以及几何特征的重构.采用双向射线解析跟踪BART方法(bidirectional analytic ray tracing method),数值计算随机粗糙面上电大复杂三维目标的极化散射场;基于下视聚束模式的频率步进雷达合成二维圆弧形孔径,获取包含幅度与相位的三维后向散射矩阵;通过波数域的三维插值,获取在XYZ坐标系中的均匀重采样数据;再对重采样数据进行三维快速Fourier变换(3D-FFT)快速获得三维聚焦图像,实现三维目标几何特征的重构.同时,采用基于物理光学(physical optics,PO)的FEKO软件计算简单体目标的散射场及其成像与重构,作为验证与比较.论证了本文对于地面背景上三维复杂体目标散射、成像与重构的可行、准确、高效的良好性能.