基于圆拟合算法的紧缩场RCS测量方法研究

admin · 发表于 2022-9-29 15:09:58

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随着时代的发展，对重目标、对低RCS目标的测试需求日益扩大，现在常用的紧缩场中的RCS测量技术难以满足这些需求，伴随着第二代金属支架的出现，基于圆拟合算法的背景与目标信号鲁棒分离的RCS测量方法可以克服背景易变等题目，提高RCS测量精度。本文主要对该测量方法原理及其工程实现进行全面而深入的研究。本文详细研究了各种圆拟合算法原理及求解过程。包括Levenberg-Marquardt算法、Landau算法、Spath算法等几何圆拟合算法，还有Kasa算法，Pratt算法，Taubin算法等代数圆拟合算法。仿真对比了各种算法的拟合精度及拟合时间，选择了适合于RCS测量的圆拟合算法，即‘高精度’代数圆拟合算法。并通过仿真确定了实测时采样点数及采样范围的选择。此外，为了克服由于异常点出现导致算法失效的状况，采用基于Monte-Carlo技术的最小中值二乘滤波方法，有效地解决了这一难题。本文采用基于圆拟合算法的RCS测量方法，对-20dBsm，-25dBsm，-30dBsm三种金属球目标在X波段和Ku波段的RCS曲线进行了测量。通过验证实验解释了矢网中频带宽及功率的设置准则。同时把由该方法得到的目标RCS随频率变化曲线与理论值及常规扫频方法得到的曲线进行了对比，验证了本方法的高测试精度。还分析了圆拟合前进行背景对消和时域滤波等预处理对最终测试精度的影响。

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