任意多边形导体板的高频散射分析

结合微分长度绕射系数和一致性等效电磁流推导得到了微分边缘绕射系数 ,将任意观察方向上的远区散射场与任意方向入射的平面波以绕射系数形式联系起来 ,得到一种实用简便的高频散射计算方法。并以多边形平板为例验证了该方法。

典型几何基元的高频散射建模方法梳理

高分辨率SAR图像中蕴含目标与环境丰富的信息,但复杂的电磁散射机制使其难以直观解译,这一直是SAR图像解译的重要研究课题。该文简单梳理了典型几何基元的高频散射建模方法,以面散射、线散射和点散射为线索简要回顾了若干高频散射机制的研究发展过程,并给出几种典型几何基元的散射机制表达式及部分仿真结果,分析了典型散射机制表征面临的难点及应用于SAR图像解译的关键科学问题,提出从几何基元出发,发展对应的散射基元,通过散射基元进行组合和相互作用以树状方式实现更完备和广泛的散射特征表征体系,最后讨论了面向SAR图像散射信息解译来构建散射机制字典的可行性。

高频散射问题的高效配置法

本文从二维声软高频散射问题的边界积分方程出发,利用密度函数在凸区域外散射的关于波数k→+∞的渐近分析,将其由高振荡性转化为低振荡性,进而得到一个第二类Fredholm积分方程的解.通过选取积分区间[0,2π]的配置点,按照多项式(明区域)与几何(暗区域)增加(或减少),得到其收敛性为O(k-1/(24))(k>>1).此外,数值例子表明本文的数值方法非常有效.

高频天波返回散射回波谱实验研究

用中国电波传播研究所高频天波返回散射探测站进行的我国首次陆地 /海洋回波谱的实验研究 ,其中包括自行研制的实验设备 ,实验结果。介绍了获得海洋回波谱的信号处理方法 ,并由海洋回波Doppler谱计算了电离层状参数和风向、海流等海洋状态参数。

利用高频天波返回散射反演台风中心和风速

通过分析高频天波返回散射地(海)杂波频谱分布特性,构建三谱滤波器模型,实现多类型频谱中一阶海杂波峰值比的提取,结果与实测数据吻合较好.基于台风中心与区域一阶海杂波峰值比相关性分析,结合后向差分法,有效确定了台风中心,结果与气象部门发布数据趋势上基本一致,平均绝对误差约38km.使用修正经验模型法初步开展了台风中心最大风速和台风中心附近的风速反演,结果与气象部门发布数据分布基本一致.研究结果表明高频天波返回散射探测对大范围、远距离海态监测具有重要意义.

高频返回散射系统中一种非长干扰的抑制方法

高频返回散射系统工作在HF频段,这一频段电磁环境非常复杂,并且存在各种类型的干扰,这些干扰严重影响了系统的工作性能,必须加以抑制.通过对高频返回散射系统实测数据中存在的干扰进行分析,发现有种干扰在Doppler域相邻Doppler单元以及相邻距离单元均有较强的相关性.针对这种干扰,提出了一种Doppler域基于特征子空间的干扰抑制方法,即在Doppler域构造干扰协方差矩阵,进行特征分解得到干扰子空间,然后将待处理单元的回波向干扰子空间的正交补空间投影,从而将干扰滤除.实测数据处理结果证明了该方法的有效性.

高频返回散射台风跟踪技术实验研究

高频返回散射海面回波Doppler谱中存在着两个明显的峰(称之为一阶Bragg峰),研究表明两个峰值的大小与海面风向有关,根据这种关系对反演海面风向以及台风位置作了研究,利用中国电波传播研究所高频返回散射探测站的固定频率探测数据进行实验,绘制出了2007年9月台风"韦帕"的风向场图与路径图,并与气象部门实际台风数据进行比较,较好地反映出了海面风向场、台风中心位置与台风经历的路线,表明高频返回散射探测系统可以应用于海洋气象监测中。

高频返回散射探测中一种特殊现象成因及特性分析

在高频返回散射定频探测多普勒谱中,存在一种具有"弯钩"形状的地海回波,该现象是影响天波雷达海面目标检测的重要因素之一.针对该现象,在建立时变电离层模型基础上,利用射线追踪技术获得多普勒信息,实现返回散射定频探测仿真.仿真结果表明,该现象主要由电离层高低角传播和电离层电子浓度变化引起,电离层参数对"弯钩"多普勒偏移和距离位置具有明显影响.

高频天波返回散射传播实验研究新进展

论述了中国电波传播研究所在高频天波返回散射传播新的实验研究.返回散射实验系统根据法拉第旋转效应利用收发不同极化天线阵成功的探测到2000km远的飞机.探测得到的飞机航迹和同时用VHF雷达探测的飞机航迹进行了比较,其差异很小,均方根误差为σ=13km.返回散射实验系统的探测区域包括了陆地、陆海边界和海洋.得到了陆地、陆海边界和海洋的高频天波Doppler谱,可清晰的分辨陆地和海洋边界,利用其特点可对海岸线定位.建立了一个新的对称的准余弦电离层扰动模型,利用射线追踪的技术和迭代反演技术拟合了电离层扰动电离图的Pmin-f曲线,获得了电子浓度分布并推断了沿探测路径的电离层扰动区域的大小和扰动区临界频率波动的幅度.研究了扰动电离层对HF波传播的跳距、覆盖区域的大小及射线"俘获"效应等.

一种用于复杂目标高频电磁散射计算的高效方法

提出一种快速准确计算电大复杂目标高频电磁散射的方法。采用面片模型,对于不会造成二次反射的面片,用物理光学法直接计算其散射场;对于能够造成二次反射的面片,从其表面发出射线管,用弹跳射线法计算多次反射效应。还给出了典型目标单站雷达散射截面计算结果。通过与纯粹弹跳射线法、矩量法以及测量值的比较,验证了该方法的有效性和准确性。

高频渐近散射理论及其在地球物理场数值模拟与反演成像中的应用——研究历史与研究现状概述以及若干新进展

为了对高频渐近散射理论及其在地球物理场数值模拟与反演成像中的应用有一个提纲挈领的了解,对与之有关的研究历史和研究现状进行了概述,并对近5年内笔者在这个领域中所取得的一些进展做了介绍。针对目前文献中所存在的一些问题,首先,对散射理论中的一些基本概念和基本公式进行了回顾,并对这些概念和公式的数学物理内涵进行了重申和强调;其次,对高频渐近散射理论的研究历史和研究现状及其在地球物理场数值模拟与反演成像中的应用成效进行了概述;再次,对近5年内笔者所取得的一些研究进展进行了介绍,其中包括对面积分方程的拟解析近似、广义Beam-Born(Beam-Rytov)型近似以及弱散射近似所引入的误差等等;最后,对高频渐进散射理论的自身发展及其在地球物理场数值模拟与反演成像中的应用前景进行了展望。无论是在历史上还是在现阶段,高频渐近散射理论在地球物理场数值模拟与反演成像中一直占有不可替代的地位,尤其是在反射地震偏移成像和全波形反演研究中更是如此。高频渐近散射理论的进一步发展依赖于对高频渐近Green函数的研究。随着相应研究的不断深入,高频渐近散射理论今后将会在地球物理场数值模拟与反演成像领域中发挥更大的作用。

高频返回散射观测的典型结果和分析

描述了１９９３年１０月～１２月，在新乡站进行的高频返回散射观测实验，取得了大量很有意义的结果。从中看出：①高频返回散射电离国的类型和形态特征；②高频返回散射电离图中最高观测频率、斜距的日变化规律；③返回散射观测中发现Ｅｓ的演变过程及其特征。

高频返回散射观测P-F电离图的变化规律

1.引言众所周知,在短波通讯、天波雷达工作频率的预报中,仅以长期预报方法已不能满足现今工程应用的要求,只有采用短期预报或实时预报电离层的传播条件,就需对电离层进行实时监测,才能解决和提高预报工作频率的精确度。高频返回散射探测,可作为实时监测电离层较理想的手段,为短波通讯、天波雷达提供工作频率。为此目的,我们对高频返回散射观测资料(1991年11、12月)进行统计、分析、讨论及其变化规律和特性的研究。 2.高频返回散射仪的工作原理及其主要性能、指标高频返回散射仪的工作原理是:发射机A和接收机B放在同一端工作,当发射机在某个预选的工作频率时,发射的电波斜向入射到电离层,再经电离层把电波反射到地球表面或地物,因地球表面或地物的不平坦和电气不均匀性,对无线电短波产生散射作用,而其中有一部分电波的能量是按原来入射的路径,经电离层再次反射(单次跳越或多次跳越),返回到接收机B端,被接收机收到返回信号,其过程如图1所示。

高频RCS预估中判别阴影区域的并行算法

利用物理光学方法预估高频雷达散射截面(RCS)时,需要判别目标表面的阴影区域。本文提出了一种基于树型结构的多重阴影判别算法,将判断面元是否被面元遮挡转变为判断面元是否被分组遮挡,极大地降低了计算复杂度。与此同时,引入并行技术,将基于树型结构的多重阴影遮挡算法并行化,进一步节省计算时间。数值算例表明,基于树型结构的多重阴影判别算法与传统的阴影判别方法相比,在保证计算精度一致的前提下,计算效率更加高效。

基于返回散射探测和干扰监测的短波通信实时选频系统

提出了一种基于HF电离层返回散射探测和干扰监测的短波通信实时选频系统.利用返回散射快速扫频及返回散射电离图自动判读技术,实时获取短波通信的可用频段信息,基于实时干扰监测结果,利用基于时间可用度的自动干扰分析技术得到干净信道信息,两种信息融合实时选择通信频率.文中给出了一些具体链路的通信选频试验结果,并对某些特殊情况下的实时选频效果进行了深入分析,试验结果表明了该系统的有效性.

中山站高频雷达观测结果初步分析

中山站高频相干散射雷达于2010年4月建成投入观测,并加盟SuperDARN雷达观测网,成为中国探测电离层对流的重要手段。首先简要介绍中山站高频雷达的工作原理及工作模式,然后利用该雷达第一年的观测数据,给出了每个波束观测的电离层回波总数随距离和回波强度、多普勒速度及谱宽的分布以及电离层回波发生率随频率的变化特性。观测结果和射线追踪的模拟计算表明,由于波束指向不同,电波矢量方向与地磁场形成正交条件的区域有所不同,因此会造成不同频率下,不同波束观测的电离层回波发生率的差别。

VHF雷达空域干涉法探测曲靖电离层E区场向不规则体精细结构

针对VHF相干散射雷达传统观测方式的探测能力局限,构建了空域干涉法探测实验系统,其具备对电离层场向不规则体(field-aligned irregularity,FAI)三维精细结构探测能力.结合曲靖E区FAI干涉探测实验数据,实现了对系统相位偏差校正及回波三维空间位置精确获取,得到了不规则体云团的三维精细结构以及漂移运动过程,包括FAI回波散射点的三维空间位置以及FAI云团的三维空间外尺度、漂移运动轨迹和漂移速度等.探测实例结果表明:其东西、南北和高度向分布范围分别为-35~20 km、85~120 km和95~130 km,对应的三维外尺度分别为23.8 km、7.6 km和7.6 km;东西向漂移速度要大于其他两个方向,并呈现出5~6 min的准周期回波特征.

基于高频相干散射雷达网的中纬度电离层动力学过程研究

中纬度电离层衔接极区和低纬度电离层,是电离层高中低纬耦合与扰动传播的重要区域,其电离层动力学过程尤为复杂。欧美国家依靠布设的高频相干散射雷达网对欧美扇区中纬度电离层动力学过程开展了大量研究,但对亚洲扇区中纬度电离层环境变化特征及机制尚缺乏深入研究,电离层扰动从极区向中低纬度地区的传播特征及其动力学过程和扇区异同性并不明确。基于此,回顾国际超级双极光雷达网的发展历程,总结基于高频相干散射雷达网研究中纬度电离层动力学过程的国际、国内研究现状和发展趋势,凝练我国高频相干散射雷达网建设完成之后的重点研究方向。

从F-117A看雷达截面外形隐身技术

阐述了用物理光学法解决高频散射的原理 ,对高频电磁场中的平板、圆柱及球体进行了计算 ,验证了F -1 1 7A隐身飞机大量使用平板隐身技术的结论。对不同情况要求下的外形隐身有一定的参考价值。

半无限大无耗介质平板的一致性几何绕射公式

给出了ＴＥ平面波被半无限大无耗介质平板绕射的新一致性几何绕射公式．与一般的一致性几何绕射公式相比，新公式具有推导严格、形式简洁的优点．