专利名称：基于氧气吸收损耗的目标rcs预估修正方法
技术领域：
本发明涉及一种基于氧气吸收损耗的目标RCS预估的修正方法。
背景技术：
大气作为一种介质，对于电磁波的传播是存在吸收现象，因此其中传播的电磁波就存在一定的吸收损耗。目前，对于各类目标的RCS (Radar Cross-kction，雷达散射截面) 预估技术基本都是针对自由空间环境条件下，没有考虑大气吸收的损耗影响。随着探测距离的延伸，大气吸收损耗的影响逐渐增大，不考虑这一因素将会影响目标RCS的预估精度。 一般，大气层对电磁波吸收的主要因素之一是氧气(O2)吸收引起的，而氧气对电磁波的吸收主要在60GHz附近(即THz波段)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于氧气吸收损耗的目标RCS预估的修正方法，为目标在氧气吸收环境下的遥感、探测提供参考依据。本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为基于氧气吸收损耗的目标RCS 预估的修正方法，其特征在于它包括以下步骤1)根据电磁学理论，结合氧气的特定吸收频率，得到氧气的吸收系数ξ O2 (h)和吸收损耗^2，h为探测距离；2)根据目标回波的接收功率与传播吸收损耗的关系式IOlg忍=IOlgG-2L2得到氧气吸收环境下探测雷达接收天线处的目标回波功率Pp Ptl为自由空间条件下探测雷达接收天线处的目标回波功率；3)将氧气吸收环境下探测雷达接收天线处的目标回波功率己代入雷达方程 σ = i4PG2T，得到修正的目标RCS ；其中σ为目标的RCS，λ为探测雷达发射波的波长，G 为探测雷达天线增益，Pt为探测雷达的发射功率。按上述方案，氧气对任意探测频率f电磁波的吸收系数表达式为 Γ00091 ξο,(Η) = 2.005^ΡΓ3/2^ΑΝ (dBlkm)
N (1)；式(1)中P为大气压强，T为大气温度；其中，各谐振数N的求和项An为An = (Fn+μ1 n+ + Fn-μ1 ν— + Fo μ2νο) exp(-en IT)(2 )其中/A+ =风2Ν + 3\μ\— = + 1X^-1) μ 2N+为正本征分量，μ 为负本征
# + 1 N ；
分量，N为1 ①；
权利要求
1.基于氧气吸收损耗的目标RCS预估的修正方法，其特征在于它包括以下步骤1)根据电磁学理论，结合氧气的特定吸收频率，得到氧气的吸收系数ξO2(h)和吸收损耗^2，h为探测距离；2)根据目标回波的接收功率与传播吸收损耗的关系式=IGlgG-242得到氧气吸收环境下探测雷达接收天线处的目标回波功率Py Ptl为自由空间条件下探测雷达接收天线处的目标回波功率；3)将氧气吸收环境下探测雷达接收天线处的目标回波功率&代入雷达方程σ = i4PG2T，得到修正的目标RCS ；其中σ为目标的RCS，λ为探测雷达发射波的波长，G为探测雷达天线增益，Pt为探测雷达的发射功率。
2.根据权利要求1所述的基于氧气吸收损耗的目标RCS预估的修正方法，其特征在于 氧气对任意探测频率f电磁波的吸收系数表达式为ξθ2 (h) = 2.005%ΡΓ2 J2YjAn (dB I km)N (1)；式(1)中P为大气压强，T为大气温度；其中，各谐振数N的求和项An为An = (Fn+μ2ν+ + Fn-μ1 ν— + Fo μ2νο) exp(-en / Τ)(2 )其中/A+ = Ν^2Ν + 3\μ2^- = (# + 1)^^1) μ 2N+为正本征分量，μ 负本征分量， Ν + \Ν ；N为1M1 他=2{Ν 二1Χ2# + 1)，en = 2. 06844N(N+1) ； μ 2N0 为本征分量，en 为指数系数，非谐振分量=Δ//2+(Δ/)2 ⑴，Ζ7 “、AfΔ/谐振线形状函数为=-:-{M -ff+ Wf iM - ff -Wf ⑷，0.6400<h< %km0.3026+ 0.04218Λ %<h<25km θ.640Q<h<Um其中 Af = 0.1895g(h)P/T，g(/0 =g(h)为高度因子；因此，整个探测过程的吸收损耗Zm =\jo,(h)dh(5)。
3.根据权利要求2所述的基于氧气吸收损耗的目标RCS预估的修正方法，其特征在于 所述的探测频率f的取值范围为60GHz士 100MHz。
4.根据权利要求2或3所述的基于氧气吸收损耗的目标RCS预估的修正方法，其特征在于所述的谐振数N取100。
全文摘要
本发明提供一种基于氧气吸收损耗的目标RCS预估的修正方法，它包括以下步骤1)根据电磁学理论，结合氧气的特定吸收频率，得到氧气的吸收系数ξO2(h)和吸收损耗h为探测距离；2)根据目标回波的接收功率与传播吸收损耗的关系式得到氧气吸收环境下探测雷达接收天线处的目标回波功率Pr；3)将氧气吸收环境下探测雷达接收天线处的目标回波功率Pr代入雷达方程得到修正的目标RCS。针对探测距离已知、探测雷达确定，探测频率已知的前提下，根据氧气吸收损耗与雷达方程间的关联性，提出目标RCS预估修正方法，使得预估的目标RCS更为准确。
文档编号G01S7/41GK102353948SQ201110197278
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者刘其凤, 宋东安, 张崎, 方重华, 赵晓楠, 邓峰 申请人:中国舰船研究设计中心