何思远 张 凡 李 超 胡卫东 郁文贤 朱国强

(1.武汉大学电子信息学院,湖北 武汉 430079;2.国防科技大学自动目标识别重点实验室,湖南长沙410073;3.上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240)

1.引 言

目标与粗糙面复合电磁散射研究在雷达目标探测、目标识别以及微波遥感等领域有着广泛的应用,是电磁波散射研究领域较为复杂却具有实际应用价值的课题[1-5]。雷达成像描述了目标上的强散射源在空间的分布情况,结合目标识别等技术有望判断出目标的大小、形状及表面材料等参数。目标散射中心和距离像是目标特性中非常重要的成像特征[6]。研究粗糙面环境下雷达目标成像特征有助于理解目标与粗糙面之间复杂的电磁散射机理,有助于实现粗糙面环境下的目标探测和目标识别。

在早期的自由空间目标雷达成像仿真研究中,电磁散射理论建模一般采用各种高频近似方法,例如物理光学PO近似[7],射线追踪理论[8]等作为获取散射特性的手段。基于严格积分方程的电磁场数值方法建模原则上可以得到比较精确的结果,仿真结果也能更准确地反映实际的物理意义;但因为计算条件的限制,数值方法建模在雷达成像中的应用只是出现在一些简单模型中,例如加载条带的成像分析[9],典型目标的散射中心识别[10]等等。较之于自由空间中的目标雷达成像,粗糙面环境下目标成像特性分析也更为困难。目标和粗糙面之间复杂的电磁相互作用使目标成像过程与结果复杂化,电磁相互作用将会产生伴随的等效散射中心“像”,这些等效“像”会影响甚至于模糊目标自身的像,给目标特性分析与目标识别造成困难[11]。……