1 海军工程大学 电子工程学院, 湖北 武汉 430034
2 海军航空大学 青岛校区, 山东 青岛 266041
为了提高激光光尾流制导距离和探测信噪比，研究不同距离、不同气泡尺度、不同气泡数密度和不同气泡层厚度的气泡目标的后向散射特性具有重要的理论和应用价值。采用蒙特卡洛仿真和室内实验研究了前述舰船尾流气泡目标的激光后向散射特性。结果表明：近距离的气泡要比远距离的气泡更容易被检测到；在气泡数密度为102~108 m−3，气泡层厚度大于0.05 m时，大尺度和小尺度气泡始终存在回波信号，气泡层厚度小于0.05 m时无回波信号，此时，气泡层厚度特性对气泡后向散射的影响最大；在气泡数密度为109 m−3，气泡层厚度为0.05 m以下时，大尺度气泡回波信号脉冲宽度会展宽。在这种情况下，气泡数密度和尺度特性对气泡后向散射的影响最大。搭建了水下典型气泡尺度下的激光后向散射测量系统，验证了不同舰船尾流气泡目标特性对激光后向探测系统的影响。本文研究成果可为舰船尾流激光探测工程提供支撑。
舰船尾流 蒙特卡洛 后向散射 目标特性 ship wake Monte Carlo backscattering target characteristics
中国航空工业集团有限公司成都飞机工业(集团)有限责任公司，四川成都610091
对近远场变换技术在目标特性测试中的应用进行了研究，通过对飞机模型的仿真结果进行近场成像处理、远场计算重构以及卷积积分修正等处理，可将近场散射变换到远场。同时，近远场变换技术能够有效解决在不满足远场条件下测量雷达散射截面积(RCS)时遇到的问题。通过对金属导体圆柱、导弹模型、常规飞机模型、角反射器等进行RCS 测试，并对单柱面紧缩场与平面波紧缩场的RCS 测试结果进行对比，得到近远场变换技术适用于那些采用隐身减缩技术的目标体，具有对测量数据进行一定程度的修正及提升测试精确度的效果。但对于未采取隐身措施的目标，近远场变换技术则完全不适用。
近远场变换 目标特性 雷达散射截面 near-far field transform target characteristics Radar Cross Section 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(4): 354
国防科技大学电子科学学院, 湖南 长沙 410073
前向散射雷达是一种双基地角接近 180 °的特殊体制双基地雷达, 它通过捕获目标穿越基线时引起的回波起伏变化实现目标的检测, 因此对前向散射雷达目标回波特性的研究至关重要。以暗室实测的前向散射雷达回波数据为基础, 分析了球体、二面角、三面角、圆柱体雷达目标前向散射场与辐射场相干叠加的综合效应, 得出雷达目标进入前向散射区, 回波幅度先减小后小幅反弹的规律。该文可以增进对前向散射雷达目标回波特性的认知, 为目标检测与识别提供支撑。
双基地雷达 前向散射雷达 暗室测量 目标特性 bistatic radar forward scattering radar anechoic chamber measurement target characteristics 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(3): 195
国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室，湖南长沙410073
随着同步技术和高性能计算的发展，双/多基地雷达的“四抗”优势逐渐得以实现，双/多基地雷达成为当今雷达领域关注的焦点。雷达目标的双基地散射截面积(RCS)、双基地散射中心、双基地极化等特性与目标单基地散射特性相比，具有显著的差异。只有深刻理解雷达目标双基地散射特性才能充分挖掘双/多基地雷达在目标检测、特征提取与识别方面的潜力。因此，雷达目标双基地散射特性是一个亟需深入研究的方向。论文总结了雷达目标双基地散射特性研究的最新成果，为后续研究提供一定的借鉴。
双基地雷达 目标特性 雷达散射截面积 散射中心 极化 bistatic radar scattering characteristics Radar Cross-Section scattering center polarization 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(2): 106
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
地物三维结构在像元尺度下的光学辐射特征并不等同于其表面材质的反射特性，这给基于图像信息的目标特征提取与识别造成困难。结合对三维几何体的外场零视距测量实验, 分析了地物几何结构对像元综合反射率的影响效应。基于线性混合像元模型, 尝试加入方向辐射特性、光照阴影和端元分布等修正因子进行改进。结果表明, 较之于目前广泛使用的线性混合模型, 改进模型对像元综合反射率的计算精度有所提高, 相对误差由原先的 13.08% 平均减小至 8.79%。鉴于三维异质结构混合像元综合辐射作用的复杂性, 改进方法的完备性和模型普适性有待进一步研究和验证。
目标特性 混合像元 三维结构 target characteristics mixed pixel three dimensional structure 大气与环境光学学报
2021, 16(6): 457
1 四川大学,a.电气信息学院
2 b.计算机学院，成都 610065
为了提升我国SAR图像应用的基础支撑能力，各方均认为应该建设完备的SAR目标特性库。目前，基于电磁建模仿真构建SAR目标特性库图像的准确性依赖于地物仿真参数，仿真参数难以通过理论获取。针对这个问题提出了一种基于卷积神经网络的SAR图像最佳仿真参数预测方法。该方法将仿真获取的SAR仿真图像作为输入，建立了一个11层的卷积神经网络回归系统。因为预测的仿真参数是4维，提出了一种新的损失函数来解决多维回归中的每个维度预测的准确性问题。通过对神经网络训练时参数的误差幅值变化分析，可以看到该损失函数在4维的预测上都能取得比较好的效果;通过对真实图像和仿真图像的对比，可以看到真实图像和仿真图像具有很高的相似性，验证了该方法的有效性。
合成孔径雷达 目标特性库 卷积神经网络 仿真参数 SAR target feature library convolutional neural network simulation parameter
1 山西大学电子信息工程系, 山西 太原 030013
2 首都师范大学物理系 太赫兹波谱与成像北京市重点实验室 太赫兹光电子学教育部重点实验室, 北京 100048
太赫兹雷达散射特性的研究对于目标识别、跟踪以及截获有重要意义.设计了0.22 THz频率步进雷达散射截面(Radar Cross section, RCS)测量系统, 提出了针对频率步进太赫兹雷达信号体制下, 角反射器RCS的提取方法.采用实验与仿真相结合的方式, 得到了单个角反射器和角反射器组在4°范围内的太赫兹雷达散射截面.结果表明, 角反射器类目标的RCS实验测量结果与理论计算结果在误差范围内一致性较好, 为进一步精确测量目标在太赫兹波段的散射特性奠定了研究基础.
太赫兹 目标特性 雷达散射截面 频率步进 THz target properties radar cross section stepped-frequency
1 装备学院航天装备系, 北京 101416
2 装备学院研究生管理大队, 北京 101416
空间目标光学横截面积(OCSA)的准确计算是空间目标特性分析及识别的重要基础和前提之一。针对面元网格法计算OCSA实时性差，计算机图形学方法对材质的双向反射分布函数(BRDF)描述能力弱等问题，提出了一种基于OpenGL拾取技术的复杂空间目标OCSA计算方法。通过OpenGL拾取技术实现面元的一次遮挡判断，再基于改进Z缓冲技术实现面元的二次遮挡判断，在实现计算实时性的基础上保留了面元的详细信息，使高精度BRDF模型应用及OCSA精确计算得以开展。设计了嵌套式圆柱体和实际卫星模型并计算了其OCSA值，其中嵌套圆柱体OCSA的计算误差小于0.08%，在普通计算机上运行的平均耗时小于0.01 s，对卫星OCSA的计算平均耗时小于0.1 s，验证了本文方法的正确性和实时性。
光计算 空间目标特性 光学横截面积 拾取技术 Z缓冲技术
华中光电技术研究所武汉光电国家实验室，湖北 武汉 430073
针对红外弱小目标的实时检测，提出了一套基于DSP和FPGA高速乒乓缓存结构的红外实时目标检测系统。该硬件系统以高速乒乓缓存结构为核心，利用基于目标特性的区域生长算法完成对红外弱小目标的检测。实验结果表明，该检测系统对红外弱小目标具有较好的检测效果和较高的实时性，可以实现对红外弱小目标的实时检测。
高速乒乓缓存 目标特性 区域生长 目标检测 high speed ping-pang cache target characteristics region growing target detection
1 哈尔滨工业大学 光电子技术研究所 可调谐(气体)激光技术国家级重点实验室， 黑龙江 哈尔滨 150001
2 北京机电工程研究所，北京 100074
532 nm激光成像雷达在成像过程中容易受到日光干扰而降低图像信噪比。利用532 nm条纹管激光雷达对复杂场景(建筑物群)进行昼夜成像实验，并采用直方图统计法分析同一场景分别在白昼和夜晚的激光强度像和距离像的像素值分布，进而分析日光对激光成像性能影响。实验结果表明：日照光会提高激光强度像的亮度以及背景/目标的对比度，同时也增加了距离像的空天背景噪声；夜晚激光距离像信噪比高，但目标强度像对比度不佳。
目标特性 532 nm激光 激光成像 日照光 target characteristics 532 nm laser laser imaging sunlight
