雷達-ARPA模擬器中岸線回波的生成算法及模擬.pdf

1、在當前全計算機化的雷達/ARPA模擬器中，雷達回波中的海岸線、雷康和SART的原始數(shù)據(jù)都是通過數(shù)字化儀從海圖中采樣獲得的，然后將獲得的數(shù)據(jù)以規(guī)定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存在固定類型的文件中。要使從海圖中獲取的原始數(shù)據(jù)能夠在3種不同的顯示方式(即船首向上的相對運動顯示方式、北向上的相對運動顯示方式和北向上真運動顯示方式)下正確的顯示出來，則必然要在幾個坐標系(圖板坐標系、屏幕坐標系、平面直角坐標系和地理坐標系)中進行一系列的坐標變換。
　　

2、目前，在非線性數(shù)學領(lǐng)域中有一個非?；钴S的分支，這就是分形(Fractal)理論，它所研究對象正是在自然界和非線性系統(tǒng)中那些不光滑和不規(guī)則的幾何形體(如山、樹、草、火、云、浪等)。分形理論也因此被大量的應(yīng)用于研究和分析圖像的紋理分析、自然景物的模擬、時序分析等相關(guān)的領(lǐng)域中。
　　 對于以往的雷達/ARPA模擬器，雷達回波和ARPA符號大多數(shù)都是通過連接前后兩相鄰的采樣點構(gòu)成折線圖形來逼近海岸線的方法生成的，但是這樣并不符合真實雷達

3、的工作機制。這種方法存在明顯的不足，模擬的圖像難有很高的逼真度。
　　 結(jié)合國內(nèi)外海岸線分形研究進展，針對航海雷達/ARPA模擬器中自然岸線回波隨著量程減少而產(chǎn)生的不真實的感覺。本文通過對分形理論的深入研究，針對在量程較小時獲取海岸線采樣數(shù)據(jù)的減少而導致岸線回波沒有精細結(jié)構(gòu)的問題，結(jié)合海岸線的局部自相似性，分別運用三種分形算法來生成具有任意層次的精細結(jié)構(gòu)雷達岸線回波，比較三種算法模擬的結(jié)果。模擬結(jié)果表明，模擬得到的海岸線是自相似

4、的，具有分形性質(zhì)。
　　 本文的主要工作如下：
　　 (1)對分形理論的數(shù)學基礎(chǔ)較系統(tǒng)的分析和深入的研究。
　　 (2)雷達回波中海岸線的原始數(shù)據(jù)都是通過數(shù)字化儀從海圖上獲取的。獲取的數(shù)據(jù)為一些離散的采樣點，本文在不用增加采樣點的情況下，分別運用隨機Koch曲線、基于IFS的分形插值曲線和隨機插值點細分內(nèi)插法對岸線回波進行細化模擬。
　　 (3)通過對三種分形算法模擬的結(jié)果進行了分析，探討三種分形算法中存