船海復(fù)合場景面元化快速電磁建模方法及SAR成像仿真*

李　寧，張　民，王　欣，聶　丁

(西安電子科技大學(xué) 物理與光電工程學(xué)院， 陜西 西安　710071)

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船海復(fù)合場景面元化快速電磁建模方法及SAR成像仿真*

李寧，張民，王欣，聶丁

(西安電子科技大學(xué) 物理與光電工程學(xué)院， 陜西 西安710071)

在微波高頻段，海面背景或海上船類目標(biāo)往往具有電大尺寸和復(fù)雜精細(xì)的結(jié)構(gòu)，這給船海復(fù)合場景的電磁建模帶來巨大的計算負(fù)擔(dān)。為簡化計算，基于海面電磁散射模型面元化思想和圖形電磁學(xué)，結(jié)合計算耦合場的四路徑模型，提出一種電大尺寸船海復(fù)合場景電磁散射的快速計算方法。在保證海面與目標(biāo)復(fù)合散射場的計算準(zhǔn)確性前提下，提高計算效率。仿真并分析不同雷達(dá)參數(shù)下動態(tài)海面與目標(biāo)的雷達(dá)散射截面，計算結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)以及精確數(shù)值方法結(jié)果的良好一致性驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確性。將復(fù)合散射快速計算方法應(yīng)用于合成孔徑雷達(dá)成像仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了方法的有效性。

面元模型；圖形電磁學(xué)；復(fù)合散射；雷達(dá)散射截面；合成孔徑雷達(dá)成像

合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar, SAR)能克服云霧雨雪和夜暗條件的限制對地面目標(biāo)成像，可在任何時間任何氣象條件下以較高的分辨率完成對地觀測任務(wù)。該優(yōu)點(diǎn)使得SAR 成像仿真技術(shù)受到世界各國高度重視并在近年來得到迅速發(fā)展，在目標(biāo)探測、海洋遙感等諸多軍事和民用領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用[1-3]。尤其是近些年來，海洋的戰(zhàn)略地位備受各國關(guān)注。國際上一系列機(jī)載、星載SAR遙感計劃相繼付諸實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了多波段、多極化、全天候的海洋觀測，獲得了豐富的信息，充分展示了SAR遙感信息在海洋應(yīng)用上的意義和價值。……