高程數(shù)據(jù)在雷達(dá)模擬器中的成像技術(shù)研究.pdf

1、受限于地理位置、氣候等因素影響，不便于采用真實(shí)雷達(dá)開展教學(xué)。使用雷達(dá)模擬器進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)是一種可行的手段。以高程數(shù)據(jù)作為雷達(dá)仿真圖像的底層數(shù)據(jù)，優(yōu)點(diǎn)是精度高，應(yīng)用靈活，可用來構(gòu)建三維地形。本文對高程數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究，并結(jié)合雷達(dá)散射截面積(Radar Cross Section,RCS)模型和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)針對高程數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，從數(shù)據(jù)融合、采樣插值、文件拼接、文件分割和索引等方面對高程數(shù)據(jù)的處理方法進(jìn)行研

2、究。提出將電子海圖的航道和人工建筑信息融入高程數(shù)據(jù)，為RCS建模奠定基礎(chǔ);通過實(shí)驗(yàn)分析三種高程插值方法的優(yōu)缺點(diǎn)以應(yīng)對不同采樣精度需求;介紹了對零散高程數(shù)據(jù)塊的拼接方法;提出基于四叉樹的文件分割與索引算法，便于后續(xù)數(shù)據(jù)文件的查找使用。
　　(2)以高程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對不同類型目標(biāo)的RCS計(jì)算方法進(jìn)行研究。針對人工建筑，使用改進(jìn)的Gordon方法和高階拋物線方程法分別用于大、小型目標(biāo)的RCS計(jì)算，并驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果;針對自然地形，介紹了基于

3、小平面單元模型的RCS計(jì)算方法，該方法借助于歸納統(tǒng)計(jì)的地形地貌因子，可獲得較真實(shí)的結(jié)果;針對高程數(shù)據(jù)特性，提出地面回波強(qiáng)度計(jì)算公式，通過統(tǒng)計(jì)高程分布概率，人工擬合參數(shù)變化曲線，突顯目標(biāo)回波強(qiáng)弱差異。
　　(3)以RCS為影響目標(biāo)回波強(qiáng)弱的主要因素，對雷達(dá)圖像進(jìn)行仿真。在仿真前，提出RCS預(yù)計(jì)算方法，設(shè)計(jì)了RCS儲(chǔ)存和檢索的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，降低實(shí)時(shí)計(jì)算量;在仿真中，改進(jìn)掃描線求解方法，解決像素點(diǎn)重復(fù)計(jì)算和遺漏問題;在仿真后，針對圖像計(jì)算誤