一种雷达散射截面积快速计算方法、设备及存储介质与流程

本申请涉及雷达，尤其涉及一种雷达散射截面积快速计算方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、雷达散射截面积(radar cross section, rcs)是表征目标的关键特性之一，是度量目标对雷达散射能力的一个重要物理量。三面角反射体在舰艇、飞机等目标上经常出现，是目标侧视方向的强散射源，特别是当各平板相互正交时，在一个很宽的观察角范围内能够呈现出很大的rcs。其中角反射器作为雷达辐射标定中常用的无源定标设备，由于作为雷达辐射标定的角反射器尺寸较大，一般为电大尺寸，因此宜采用高频近似法进行rcs计算。现有技术对于等效孔径面积的计算方式依赖于成型软件中的算法或算子，对于使用者具有很大的限制，不能通过直观的算法逻辑对等效孔径面积进行求解。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种雷达散射截面积快速计算方法、设备及存储介质，解决了现有技术对于等效孔径面积的计算方式依赖于成型软件中的算法或算子的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种雷达散射截面积快速计算方法，基于角反射器对应的投影区域与对称投影区域，确定角反射器的等效孔径；根据待处理区域的各顶点坐标计算各顶点与坐标系原点的距离，并将各点按照距离从小到大进行排列，得到各点距离序列；其中，待处理区域包括：投影区域、对称投影区域、等效孔径；确定各点距离序列中的前第一预设数量个点为待排序点，获取各待排序点与原点构成向量的向量角，并将各待排序点按照向量角从小到大进行排列，以得到各点向量角序列；确定各点向量角序列中的前第二预设数量个点为待连接点，并将相邻的各待连接点按顺序进行两两相连；基于各对相邻连线的斜率值确定等效孔径的边数，并根据等效孔径的边数确认其顶点坐标；通过等效孔径的各顶点坐标，得到等效孔径的面积。

3、在本申请的一种实现方式中，在基于角反射器对应的投影区域与对称投影区域，确定角反射器的等效孔径之前，对角反射器进行平面投影，得到投影区域；通过坐标变换矩阵对角反射器进行投影，得到各投影点坐标；其中，投影点坐标为角反射器的顶角在投影区域所对应的点的坐标；确定各投影点关于坐标原点对称的点为对称点，并确定对称点所围成的区域为投影对称区域；根据各投影点坐标和对称点坐标，确定投影对称区域和投影区域各边的点斜式方程，以确定投影对称区域与投影区域相交部分的点坐标。

4、在本申请的一种实现方式中，根据等效孔径的边数确认其顶点坐标，具体包括：基于等效孔径的边数，判断是否需要进行顶点筛查；在确定等效孔径边数为需顶点筛查数的情况下，进行顶点筛查，以获得等效孔径的顶点坐标。

5、在本申请的一种实现方式中，需顶点筛查数为4；进行顶点筛查，具体包括：计算待连接点与坐标系原点的距离，并将待连接点按照距离从小到大进行排列，得到顶点距离序列；然后获取顶点距离序列中前4个点与坐标系原点构成向量的向量角，并将顶点按照向量角从小到大进行排列，得到按顺序排列的等效孔径的顶点；若等效孔径的边数为6，则对应的各点向量角序列的前6个点即为按顺序排列的等效孔径的顶点。

6、在本申请的一种实现方式中，基于相邻各连线的斜率值确定等效孔径的边数，具体包括：依次比较相邻三个顶点构成的两条直线的斜率，若相邻两直线的斜率均不相等，则等效孔径是边数为6，顶点数为6；若相邻两直线的斜率值存在相等的情况，则等效孔径是边数为4，顶点数为4。

7、在本申请的一种实现方式中，计算等效孔径的面积，具体包括：根据等效孔径的顶点数，按照等效孔径的顶点的排列顺序进行计算，计算公式如下：

8、

9、其中，为等效孔径的面积；与为等效孔径的顶点横、纵坐标；i为等效孔径的顶点排列顺序的序号；n为等效孔径的边数，n=4或6。

10、在本申请的一种实现方式中，在通过等效孔径的各顶点坐标，得到等效孔径的面积之后，方法还包括：根据 go/ap 算法计算雷达散射截面积，具体包括：利用波长的平面波垂直入射平板时的 rcs 公式预估角反射体的 rcs。

11、在本申请的一种实现方式中，rcs 公式，具体为：

12、

13、其中，为等效孔径的面积；为rcs值，即，雷达散射截面积；为平面波的波长。

14、第二方面，本申请实施例还提供了一种雷达散射截面积快速计算设备，设备包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：基于角反射器对应的投影区域与对称投影区域，确定角反射器的等效孔径；根据待处理区域的各顶点坐标计算各顶点与坐标系原点的距离，并将各点按照距离从小到大进行排列，得到各点距离序列；其中，待处理区域包括：投影区域、对称投影区域、等效孔径；确定各点距离序列中的前第一预设数量个点为待排序点，获取各待排序点与原点构成向量的向量角，并将各待排序点按照向量角从小到大进行排列，以得到各点向量角序列；确定各点向量角序列中的前第二预设数量个点为待连接点，并将相邻的各待连接点按顺序进行两两相连；基于各对相邻连线的斜率值确定等效孔径的边数，并根据等效孔径的边数确认其顶点坐标；通过等效孔径的各顶点坐标，得到等效孔径的面积。

15、第三方面，本申请实施例还提供了一种雷达散射截面积快速计算的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，计算机可执行指令设置为：基于角反射器对应的投影区域与对称投影区域，确定角反射器的等效孔径；根据待处理区域的各顶点坐标计算各顶点与坐标系原点的距离，并将各点按照距离从小到大进行排列，得到各点距离序列；其中，待处理区域包括：投影区域、对称投影区域、等效孔径；确定各点距离序列中的前第一预设数量个点为待排序点，获取各待排序点与原点构成向量的向量角，并将各待排序点按照向量角从小到大进行排列，以得到各点向量角序列；确定各点向量角序列中的前第二预设数量个点为待连接点，并将相邻的各待连接点按顺序进行两两相连；基于各对相邻连线的斜率值确定等效孔径的边数，并根据等效孔径的边数确认其顶点坐标；通过等效孔径的各顶点坐标，得到等效孔径的面积。

16、本申请实施例提供了一种雷达散射截面积快速计算方法、设备及存储介质，通过简便的公式运算对等效孔径面积进行计算，降低了算法计算量的同时，解决了依赖于成型软件中的算法或算子的技术问题。

技术特征：

1.一种雷达散射截面积快速计算方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种雷达散射截面积快速计算方法，其特征在于，在基于所述角反射器对应的投影区域与对称投影区域，确定所述角反射器的等效孔径之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的一种雷达散射截面积快速计算方法，其特征在于，根据所述等效孔径的边数确认其顶点坐标，具体包括：

4.根据权利要求3所述的一种雷达散射截面积快速计算方法，其特征在于，需顶点筛查数为4；

5.根据权利要求1所述的一种雷达散射截面积快速计算方法，其特征在于，基于相邻各连线的斜率值确定所述等效孔径的边数，具体包括：

6.根据权利要求1所述的一种雷达散射截面积快速计算方法，其特征在于，所述计算所述等效孔径的面积，具体包括：

7.根据权利要求1所述的一种雷达散射截面积快速计算方法，其特征在于，在通过所述等效孔径的各顶点坐标，得到所述等效孔径的面积之后，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的一种雷达散射截面积快速计算方法，其特征在于，所述rcs 公式，具体为：

9.一种雷达散射截面积快速计算设备，其特征在于，所述设备包括：

10.一种雷达散射截面积快速计算的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令设置为：

技术总结
本申请公开了一种雷达散射截面积快速计算方法、设备及存储介质。方法包括：基于角反射器对应的投影区域与对称投影区域，确定角反射器的等效孔径；计算各顶点与坐标系原点的距离，并将各点按照距离从小到大进行排列；取各点与原点构成的向量角，并按照向量角从小到大进行排列，确定各点向量角序列中的前第二预设数量个点为待连接点，并将相邻的各待连接点按顺序进行两两相连；基于各对相邻连线的斜率值确定等效孔径的边数，并根据等效孔径的边数确认其顶点坐标；通过等效孔径的各顶点坐标，得到等效孔径的面积；本申请通过上述方法解决了现有技术对于等效孔径面积的计算方式依赖于成型软件中的算法或算子的技术问题。

技术研发人员：徐宗志,王涛,朱剑平
受保护的技术使用者：北京中科睿信科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16