專利名稱：基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電磁領域，尤其涉及一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法。
背景技術：
微波段的艦船、飛機等均屬于典型的電特大尺寸目標，如何有效地預估其電磁散射特性對于其目標特性的掌握非常重要。對于此類問題，傳統(tǒng)的預估方法主要有基于多層快速多極子方法(MLFMM)的低頻方法和基于彈跳射線追蹤方法(SBR)的高頻方法。低頻方法通常預測精度較高(誤差通常在l-2dB)，但是計算速度較慢，且處理電大尺寸目標的能力有限，尤其是無法計算電特大尺寸目標。而且，頻率越高，則目標電尺寸越大，則越難以利用低頻方法處理。高頻方法則預測精度相對較差(誤差通常不止3dB，甚至可達5-8dB以上)，但是能處理電特大尺寸目標，速度較快，且電尺寸越大(或目標不變，頻率越高)，結果的精度趨于提高。顯然，這兩種方法均無法完全工程上對精度和速度的要求。因此，迫切需要建立一種兼顧精度和速度的預估方法，能快速而較為準確地預估電特大尺寸目標的電磁散射特性。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法，能兼顧精度和速度，快速而準確地預估電特大尺寸目標的電磁散射特性。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法，包括以下步驟:
(1)基于高頻方法預估給定目標的較低頻段的電磁散射特性；
(2)基于低頻方法預估給定目標的相同較低頻段的電磁散射特性；
(3)比較步驟(I)和步驟(2)的預估結果，確定兩預估結果的峰值差和均值差是否在預設范圍內；
(4)若兩預估結果的峰值差和均值差不在預設范圍內，則根據基于低頻方法預估的結果對高頻方法所建立模型進行校模，直到兩預估結果的峰值差和均值差在預設范圍內；
(5)若兩預估結果的峰值差和均值差在預設范圍內，則利用高頻方法對所需高頻段的電磁散射特性進行預估，得到目標散射特性結果。按上述方案，步驟(I)中所述的高頻方法為彈跳射線法SBR。按上述方案，步驟(2)中所述的低頻方法為多層快速多極子方法MLFMM。按上述方案，步驟(I)中所述的較低頻段為短波或超短波頻段，所述的電磁散射特性為短波或超短波頻段雷達散射截面RCS, radar cross section。按上述方案，步驟(3)中所述的峰值差的預設范圍為ldB，均值差的預設范圍為ldB。
按上述方案，步驟(4)中所述的對高頻方法所建立模型進行校模使用以下方法: 通過增加多次反射次數(shù)進行校模；
通過改變繞射的計入方法進行校模；
通過加密模型的網格進行校模；
或以上方法的任兩種或三種的結合。按上述方案，步驟(5)中所述的高頻段為X或Ku波段。本發(fā)明產生的有益效果是:
1.本發(fā)明基于高頻方法的固有特點——頻率越高，結果精度趨于提高，從而確保了這一模型在更高頻段的有效性，使得高頻段預估結果的精度也得到了確保。2.本發(fā)明利用低頻方法的高精度結果對高頻方法的模型進行校驗，從而確保了高頻方法模型的準確性。3.由于高頻方法的預估速度較快，因此，經過校模后的預估速度也會較快，從而實現(xiàn)了對電特大尺寸目標又快又好地進行電磁散射特性的預估。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實施例中基于高低頻方法預估的結果比較 圖2是本發(fā)明實施例中艦船在X波段的單站RCS。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法，包括以下步驟:
(I)基于SBR預估某簡化艦船在短波波段的單站RCS:水平入射，垂直極化，30MHz ；
某簡化艦船如圖1所示。(2)基于MLFMM預估某簡化艦船在短波波段的單站RCS:水平入射，垂直極化，30MHz ；
(3)比較二者結果在峰值和均值方面的差異；
(4)確認模型后，再利用SBR預估該船在X波段的單站RCS:水平入射，垂直極化，IOGHz ；
二者結果曲線對比如圖1所示，由于峰值和均值差異均為IdB以內；則直接使用SBR進行預估；
該船在X波段的單站RCS如圖2所示。如果二者結果曲線對比，峰值和均值差異超過ldB，則需要先根據基于低頻方法預估的結果對高頻方法所建立模型進行校模，直到兩預估結果的峰值差和均值差在預設范圍內，再執(zhí)行步驟(4);進行校模的方法有:
通過增加多次反射次數(shù)進行校模；
通過改變繞射的計入方法進行校模； 通過加密模型的網格進行校模；
我們還可以使用以上方法的任兩種或三種的結合來進行校模。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)基于高頻方法預估給定目標的較低頻段的電磁散射特性； (2)基于低頻方法預估給定目標的與步驟(I)相同較低頻段的電磁散射特性； (3)比較步驟(I)和步驟(2)的預估結果，確定兩預估結果的峰值差和均值差是否在預設范圍內； (4)若兩預估結果的峰值差和均值差不在預設范圍內，則根據基于低頻方法預估的結果對高頻方法所建立模型進行校模，直到兩預估結果的峰值差和均值差在預設范圍內； (5)若兩預估結果的峰值差和均值差在預設范圍內，則利用高頻方法對所需高頻段的電磁散射特性進行預估，得到目標散射特性結果。
2.根據權利要求1所述的電特大尺寸目標散射預估方法，其特征在于，步驟(I)中所述的高頻方法為彈跳射線法SBR。
3.根據權利要求1所述的電特大尺寸目標散射預估方法，其特征在于，步驟(2)中所述的低頻方法為多層快速多極子方法MLFMM。
4.根據權利要求1所述的電特大尺寸目標散射預估方法，其特征在于，步驟(I)中所述的較低頻段為短波或超短波頻段，所述的電磁散射特性為短波或超短波頻段雷達散射截面RCS。
5.根據權利要求1所述的電特大尺寸目標散射預估方法，其特征在于，步驟(3)中所述的峰值差的預設范圍為ldB，均值差的預設范圍為ldB。
6.根據權利要求1所述的電特大尺寸目標散射預估方法，其特征在于，步驟(4)中所述的對高頻方法所建立模型進行校模使用以下方法: 通過增加多次反射次數(shù)進行校模； 通過改變繞射的計入方法進行校模； 通過加密模型的網格進行校模； 或以上方法的任兩種或三種的結合。
7.根據權利要求1所述的電特大尺寸目標散射預估方法，其特征在于，步驟(5)中所述的高頻段為X或Ku波段。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于高低頻算法校模的電特大尺寸目標散射預估方法，包括以下步驟1，基于高頻方法預估給定目標的較低頻段的電磁散射特性；2，基于低頻方法預估給定目標的較低頻段的電磁散射特性；3，比較步驟,1和步驟2的預估結果，確定兩預估結果的峰值差和均值差是否在預設范圍內；4，若兩預估結果差值不在預設范圍內，則根據低頻方法預估的結果對高頻方法所建立模型進行校模；5，若兩預估結果差值在預設范圍內，則利用高頻方法對所需高頻段的電磁散射特性進行預估，得到目標散射特性結果。本發(fā)明提供的電特大尺寸目標散射預估方法，能兼顧精度和速度，快速而準確地預估電特大尺寸目標的電磁散射特性。
文檔編號G01R31/00GK103176082SQ201310065499
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權日2013年3月1日
發(fā)明者方重華, 易學勤, 張崎 申請人:中國艦船研究設計中心