粗糙体散射特性及合成孔径激光雷达成像仿真研究

发布时间：2024-06-29 00:23

　　粗糙物体散射特性的研究在国防、航天和航空激光雷达目标探测领域具有重要的学术价值。本文从粗糙物体激光散射理论出发,数值计算了粗糙物体激光散射的二阶、四阶统计特性。利用激光波束散射的基本理论,建立了粗糙表面多波束散射的理论模型。依据粗糙目标合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Lidar:SAL)的基础理论,给出了多发多收合成孔径激光雷达的工作模式。采用距离多普勒成像算法,获得了简单粗糙目标成像仿真。论文的主要内容包括:1.根据粗糙面Beckmann理论和高斯矩定理,推导了二维粗糙面两类双频互相关函数的解析表达式,计算了散射场四阶矩。重点分析了入射、观察条件及粗糙面特征参数对双频互相关函数和四阶矩函数的影响。基于物理光学近似,以粗糙球体和锥体目标为例,在平面波激光入射下,数值计算了粗糙体目标非相干分量比随物体的物理尺寸及目标材料的变化。2.采用Kirchhoff近似,建立粗糙表面双、多波束散射模型,讨论表面多波束散射特性,主要以三波束为例。推导了双、多波束散射强度归一化相关系数的表达式,分析了三波束相干散射强度比值的影响因素,数值计算了漫射强度及散射强度相关系数随角度差、...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1光学合成孔径图像[92]

抗”能力，所以在军事侦察、遥感测绘等诸多领域取得了广泛的应用前景[86]。1972年，RobertS.Copper等人论证了大功率SAL距离多普勒成像的问题，随后利用“Firepond”激光雷达对飞机、卫星的窄带单脉冲进行了跟踪和实验测试[90]。2004年，RobertLE等人....

图1-2西安电子科技大学SA

西安理工大学工程硕士专业学位论文6(a)西安电子科技大学SAL验证系统(a)SALverificationsystemofXidianUniversity(b)实验使用的目标(c)合成孔径成像结果(b)thegoaloftheexperiment(c)syntheticapert....

图2-5合成孔径原理图[106]

西安理工大学工程硕士专业学位论文16图2-5合成孔径原理图[106]Fig.2-5Schematicdiagramofsyntheticaperture[106]SAL的回波信号经过距离向脉冲压缩后，得到雷达的距离分辨率表达式为2rrCB=(2-32)在(2-32)式中，rB为发....

图3-1平面波入射到粗糙面散射几何关系图

粗糙面和粗糙体目标散射特性213粗糙面和粗糙体目标散射特性粗糙面的散射场统计特性对目标激光探测有直接影响，无论是对粗糙面散射还是目标散射研究，众多学者主要集中在对散射场二阶统计特性的研究。本章依据粗糙面散射的基本理论，研究粗糙面统计矩和粗糙物体的散射特性。理论推导表明随机粗糙面散....

本文编号：3996884