水下運動體海面尾跡電磁散射研究.pdf

1、隨著降噪技術(shù)的發(fā)展，使只用聲學(xué)方式探測水下運動體受到了限制，同時促進了一系列的非聲探測技術(shù)的發(fā)展，其中電磁波尾跡探測技術(shù)逐漸成為關(guān)注的重點。目前，這種探測技術(shù)研究重點為基于水動力學(xué)的尾跡建模和基于掃描方式的雷達成像兩個方面，對建模和成像之間的電磁波與粗糙海面相互作用（即對電大尺度粗糙面電磁波散射機理）研究略顯不足。本文在建立散射目標模型的基礎(chǔ)上，分析研究了電磁散射算法和散射波的特點。
　　首先，目標建模主要包括海浪建模、尾跡建模和

2、蒸發(fā)波導(dǎo)建模三部分。海浪建模工作內(nèi)容是對比不同海譜特點并選取適用于本文研究目標的建模理論、技術(shù)和方法；尾跡建模工作內(nèi)容是對水下運動體不同尾跡進行仿真分析，同時使用射線方程回溯積分計算尾跡與海面的相互作用；蒸發(fā)波導(dǎo)建模工作內(nèi)容是建立蒸發(fā)波導(dǎo)模型，并研究蒸發(fā)波導(dǎo)對電磁波傳播和目標體周圍環(huán)境的影響。
　　其次，選取適合于尾跡模型的算法，并對算法中的不足之處進行修正。入射選取錐形波為入射波，以減少有限目標區(qū)域的截斷效應(yīng)；用基爾霍夫算法來計

3、算一維粗糙面和二維粗糙面的散射強度，考慮到算法對電磁波掠入射時粗糙海面遮蔽情況處理有不足之處，所以基于電磁波傳播主區(qū)和電波繞射理論來修正傳統(tǒng)遮蔽函數(shù)，并應(yīng)用到電磁散射計算中；在散射波強度分析基礎(chǔ)上增加相位信息處理，本文使用龐加萊球?qū)夭O化特性進行分析，增加了目標散射特征細節(jié)。
　　最后，統(tǒng)計海面散射參數(shù)隨溫度、鹽度變化的影響；在蒸發(fā)波導(dǎo)的條件下，使用遮蔽修正后的基爾霍夫近似法對海面和水下運動體尾跡進行電磁散射計算，計算中考慮海面