弹载相控阵探测器：目标区域散射单元划分优化方案

对弹载探测器波束覆盖区域的散射单元进行精确划分能够有效量化目标区域的杂波幅值，有助于完成散射单元回波的矢量叠加。地面散射单元的划分［83］采用基于距离-方位的单元划分方法，在探测波束的覆盖范围内将区域划分为多个ΔR×Δθ散射单元，其中ΔR为距离向最小分辨间隔，Δθ为方位向最小分辨间隔，按照距离-方位划分方法更贴近弹载探测器成像的工作模式，如图6-4所示。

图6-4　距离-方位覆盖区域散射单元划分示意图

距离向宽度与方位向间隔是散射单元划分的基本条件，由于杂波单元还要受到天线方向图、距离衰减等因素的共同影响，在此基础上，结合弹载相控阵探测器的方位向分辨率与距离向定距精度决定单元格的大小。仿真的过程中，应该以弹载探测器的最小可分辨单元为最小划分单元。若选择过小，会使计算成本增加；若选择过大，则无法正确反映覆盖范围内的杂波数据，因此需要合理地选取散射单元以在计算速度与模型逼真程度上得到权衡。

在探测波束覆盖的目标区域中的散射单元后向系数的计算需要考虑仿真的运算量，因此采用一种常用的经验模型修正常数γ模型来描述每一散射单元的后向散射系数［84］，则图6-4中的第m个散射单元可以表示为

式中，第一项表示由探测波束经目标区域的漫反射分量，第二项表示由探测波束经目标区域的镜面反射分量。c1表示模型常数；c2表示垂直入射时的相干散射强度；c3表示强度下降速度系数；φ表示天线波束俯仰角，可以表示为

如图6-4所示，散射单元的面积ΔA为圆心角为Δθ、半径为nΔr与（n-1）Δr的两个扇形面积的差值，可以表示为(www.xing528.com)

则该散射单元的RCS可以表示为

式中，σ0表示服从Weibull分布的随机数。Weibull分布的均值可以表示为

因此可获得Weibull分布的尺度参数q与散射单元俯仰角φ之间的关系：

根据第3章中的实测地杂波处理的数据结果，尺度参数随着入射角的变化并不明显，基本处于某一均值呈上下微小波动状态，因此直接利用尺度参数进行实测数据拟合，最终可以实现每一距离向上的散射单元的RCS。