一种复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及雷达目标特性技术领域，特别设及一种复杂目标中顶帽结构的尺寸参 数提取方法。
【背景技术】
[0002] W下对本发明的相关技术背景进行说明，但该些说明并不一定构成本发明的现有 技术。
[0003] 光学区雷达目标的电磁散射表现为目标某些局部位置上电磁散射的合成，该些局 部性的散射源表现出不同的散射机理。散射机理通常与特定的散射结构相关，包括=面角、 二面角、顶帽、球、平板等，针对该些散射结构，可W建立相应的参数化模型。该种基于电磁 散射机理的参数化模型可用于从复杂目标的散射信号中提取特定散射结构的尺寸参数。
[0004] 典型散射结构尺寸信息的提取方法尚处于起步阶段，目前国内外已提出了若干参 数化模型及参数提取算法，但该些模型和提取算法存在W下不足；一方面，该些模型所描述 的散射结构过于理想，例如要求顶帽结构满足帽顶高度和帽沿宽相等的条件，因而该些模 型常常不能描述实际目标中的散射结构，尺寸参数提取的准确性较差；另一方面，由于复杂 目标中的多散射结构之间存在几何遮挡效应，W及特定角度下散射源在距离像中的位置相 互重叠等问题，其尺寸参数的提取更为困难，进而影响尺寸参数提取的准确性。
[0005] 因此，现有技术中需要一种能够解决由于光学区雷达目标的散射结构复杂而导致 复杂目标中散射结构尺寸信息提取的准确性差的问题的解决方案。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提出一种能够针对一般的顶帽结构、且提取准确性好的复杂目 标中复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法。
[0007] 根据本发明的复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法，包括：
[0008] 构建顶帽结构的参数化模型；
[0009] 针对任一入射角，获取顶帽结构在所述入射角下的一维距离像历程图W及一维 距离像信息，提取顶帽结构在顶帽结构在该入射角下的雷达散射截面（RCS，Radar化OSS Section)变化曲线；所述RCS变化曲线是指顶帽结构的RCS强度值与方位角之间的关系；
[0010] 根据顶帽结构在任一入射角下的RCS变化曲线，获取顶帽结构的RCS空间分布 图；
[0011] 依据RCS空间分布图，提取顶帽结构在任一方位角下的RCS强度最大值，W及与 RCS强度最大值对应的入射角，并根据参数化模型确定顶帽结构的尺寸参数信息。
[0012] 优选地，方位角为0°~360°。
[0013] 优选地，尺寸参数信息包括顶帽结构的帽顶高度和帽沿宽度。 优选地，参数化模型公式为：
[0014] 式中，瑞P-A"'为电压，用来表征目标RCS强度值的大小，且RCS强度值= 201og巧，j为复数单位，k为波数，r为帽顶半径，h为帽顶高度，d为帽沿宽度，0为 入射角。min{ }为比较函数，即取中较小者。
[001引优选地，当A= 时，f取最大值，公式1改写为： lane
贝ij，顶帽结构的帽顶高度h和帽沿宽度d分别为：
[001 引d=h?tan日 公式 4。
[0017] 优选地，获取顶帽结构在所述入射角下的一维距离像历程图W及一维距离像信 息，提取顶帽结构在所述入射角下的RCS变化曲线具体为：
[0018] 根据扫频数据获得顶帽结构在所述入射角下的一维距离像历程图；根据顶帽结构 的=维位置，得到顶帽结构在所述入射角下的一维距离像信息，并在一维距离像历程图上 绘制一维距离像信息与所述一维距离像历程图的对比图；从对比图中提取顶帽结构在所述 入射角下的RCS变化曲线。
[0019] 优选地，在确定顶帽结构的尺寸参数信息之后，尺寸参数提取方法进一步包括；对 所述RCS空间分布图进行误差分析。
[0020] 优选地，所述对所述RCS空间分布图进行误差分析具体为；根据帽顶高度、帽沿宽 度W及公式1，确定顶帽结构在各个入射角下的RCS强度值；依据顶帽结构在各个姿态角下 的RCS强度值，获取顶帽结构的反演RCS空间分布图；对RCS空间分布图和反演RCS空间分 布图进行误差分析。
[0021] 优选地，误差分析是指对对RCS空间分布图和反演RCS空间分布图的最小均方差 进行误差分析。
[0022] 根据本发明的复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法，包括：构建顶帽结构的 参数化模型；针对任一入射角，获取顶帽结构在该入射角下的一维距离像历程图W及一维 距离像信息，提取顶帽结构在顶帽结构在该入射角下的RCS变化曲线；根据顶帽结构在任 一入射角下的RCS变化曲线，获取顶帽结构的RCS空间分布图；依据RCS空间分布图，提取 顶帽结构在任一方位角下的RCS强度最大值，W及与RCS强度最大值对应的入射角，并进一 步根据参数化模型确定顶帽结构的尺寸参数信息。根据本发明的复杂目标中顶帽结构的尺 寸参数提取方法，无须要求顶帽结构满足帽顶高度和帽沿宽相等的条件，能够针对一般的 顶帽结构，且能够提高复杂目标中顶帽结构尺寸参数提取的准确性和精确性。
【附图说明】
[0023] 通过W下参照附图而提供的【具体实施方式】部分，本发明的特征和优点将变得更加 容易理解，在附图中：
[0024] 图1是示出根据本发明的复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法示意图；
[0025] 图2是示出根据本发明的复杂目标结构示意图；
[0026] 图3是示出根据本发明的复杂目标中顶帽结构的示意图；
[0027] 图4是根据本发明的顶帽结构在70°入射角下的一维距离像历程图；
[0028] 图5是根据本发明的顶帽结构的一维信息对比图；
[0029] 图6是根据本发明的顶帽结构在70°入射角下的RCS变化曲线；
[0030] 图7是根据本发明的顶帽结构在70°入射角下的RCS空间分布图；
[0031] 图8是根据本发明的复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法反演出的帽顶高 度示意图；
[0032] 图9是根据本发明的复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法反演出的帽沿宽 度示意图；
[0033] 图10是根据本发明的复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法反演出的反演 RCS空间分布图；
[0034] 图11是根据本发明的RCS空间分布图与反演RCS空间分布图的最小均方差。
【具体实施方式】
[0035] 下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描 述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
[0036] 目前，顶帽结构尺寸信息的参数化模型及参数提取算法存在W下不足：一方面， 该些模型所描述的散射结构过于理想，例如要求顶帽结构满足帽顶高度和帽沿宽相等的条 件，因而该些模型常常只适用于特定结构的顶帽结构，当应用于描述实际目标中的顶帽结 构时，尺寸参数提取的准确性较差；另一方面，由于复杂目标中的多散射结构之间存在几何 遮挡效应，W及特定角度下散射源在距离像中的位置相互重叠等问题，其尺寸参数的提取 更为困难，进而影响尺寸参数提取的准确性。
[0037] 针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提出一种既能够适用于一般的顶帽结构、又 能应用于复杂目标中准确地提取顶帽结构的尺寸参数的方法，从而提高顶帽结构尺寸参数 提取的准确性。
[0038] 为了阐明本发明的尺寸参数提取方法，本发明构建了一个包含若干典型散射结构 的复杂目标，图2示出了复杂目标的一个实施例，包括顶帽结构1、S角面结构2、圆柱结构 3和二面角结构4。
[0039] 下面W右侧顶帽结构为例，参见图3,并结合附图2-11，对根据本发明的复杂目标 中顶帽结构的尺寸参数提取方法进行详细说明。
[0040] 根据本发明的复杂目标中顶帽结构的尺寸参数提取方法，包括：
[0041] S101.构建顶帽结构的参数化模型。
[0042] 根据本发明的尺寸参数提取方法的优选实施例，尺寸参数信息包括顶帽结构的帽 顶高度和帽沿宽度。
[0043] 优选地，顶帽结构的参数化模型公式为：
[0044]
[004引式中，瑞P-A"'为