海面艦船SAR圖像建模與仿真
本文選題:合成孔徑雷達 + 艦船建模; 參考:《電子科技大學》2017年碩士論文
【摘要】:在合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像仿真的研究中,電磁仿真由于其相對于外場現(xiàn)實實驗以及微波暗室實驗研究成本低、操作方便、安全性高等方面的巨大優(yōu)勢,因而成為許多科研人員的研究熱點。隨著各個世界大國紛紛制定自己的海洋戰(zhàn)略,研究以SAR對海觀測為背景的海面艦船建模與電磁仿真具有很大的現(xiàn)實意義。針對以SAR對海觀測為應用背景的電磁仿真方面的問題,本文的研究內容為:1、通過對艦船幾何結構的分析,采用實體建模方法,建立了艦船目標的三維模型。2、分析了幾種電磁計算方法的特點,采用速度快、精度高以及對計算機內存要求相對合理的大面元物理光學(large element PO,LE-PO)方法,通過電磁仿真軟件進行仿真計算。3、針對海洋表面結構及海面運動特性,研究了線性時變海面的后向散射信號的多普勒譜特性,分析了海洋參數(shù)對多普勒展寬與頻移的影響。4、根據(jù)船舶六自由度運動特性,分析了海譜模型及方向分布函數(shù)對艦船運動特性的影響。通過將海面和艦船進行融合,建立了海面艦船目標運動特性模型。利用電磁仿真軟件,研究了時變海面運動艦船目標對電磁散射的調制機理,給出了回波數(shù)據(jù)的SAR圖像。結果顯示,電磁仿真技術得到了清晰的仿真圖像。對于電磁仿真在成本及精度方面的優(yōu)點,可大大方便雷達成像的仿真研究。
[Abstract]:In the research of synthetic Aperture radar (SAR) imaging simulation, electromagnetic simulation has the advantages of low cost, convenient operation and high security compared with external field experiments and microwave darkroom experiments. As a result, it has become a hot research topic for many researchers. With the development of marine strategy in various world powers, it is of great practical significance to study the modeling and electromagnetic simulation of sea surface ships with the background of SAR observation. Aiming at the problem of electromagnetic simulation based on SAR ocean observation, the research content of this paper is: 1. Through the analysis of ship geometry structure, the solid modeling method is adopted. The 3D model of ship target. 2. The characteristics of several electromagnetic calculation methods are analyzed. The large element PO-LE-POs method, which has high speed, high precision and reasonable memory requirement, is adopted. Based on the electromagnetic simulation software, the Doppler spectrum characteristics of the backscattering signal of the linear time-varying sea surface are studied according to the structure of the ocean surface and the characteristics of the sea surface motion. The influence of ocean parameters on Doppler broadening and frequency shift is analyzed. According to the motion characteristics of ship with six degrees of freedom, the influence of sea spectrum model and directional distribution function on ship motion is analyzed. Based on the fusion of sea surface and ship, the moving characteristic model of sea surface ship is established. By using electromagnetic simulation software, the modulation mechanism of electromagnetic scattering by moving ship targets on time-varying sea surface is studied, and the SAR image of echo data is given. The results show that clear simulation images are obtained by electromagnetic simulation technology. The advantages of electromagnetic simulation in cost and precision can greatly facilitate the research of radar imaging simulation.
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TN957.52
【參考文獻】
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,本文編號:1966478
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