Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Comparison between measured and calculated bistatic RCS data on a rough metallic background surface.

Comparison between measured and calculated bistatic RCS data on a rough metallic background surface. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Jonas Rahm, Magnus Gustafsson, Magnus Herberthson, Erik Zdansky, Stefan Nilsson, Anders Örbom
Ort: Linköping
Sidor: 31
Utgivningsår: 2010
Publiceringsdatum: 2010-12-27
Rapportnummer: (FOI-R--3102--SE)
Nyckelord radar, bistatisk, reflektivitet, RCS, radarmålarea, radarkalibrering, Gaussyta, X-band, Lilla Gåra
Keywords radar, bistatic, reflectivity, RCS, radar calibration, Gauss surface, X-band, Lilla Gåra
Sammanfattning Bistatiska radar mätningar har utförts på en tillverkad och skrovlig aluminiumyta. Den normaliserade målytan från mätningarna använd för att validera två olika beräkningsmetoder, dvs iterativ fysikalisk optik (IPO) och integralekvationsmetoden (IEM). IPO metoden baseras på att lösa den magnetiska fält integral ekvationen (MFIE) på ett iterativt sätt och förutsätter en facetterad beskrivning av objektet. Varje iterationssteg kan betraktas som ett internt reflektionsbidrag till den totala normerade målarean. IPO-metoden lämpar sig att användas på objekt som är för stora för mer "exakta" metoder, som t ex momentmetoden och finita differens metoden i tidsdomän, och där högfrekvensmetoder, t ex fysikalisk optik, inte ger resultat med tillräckligt god noggrannhet. IEM metoden baseras på att lösa Stratton-Chu integral ekvationen genom att beskriva den skrovliga ytan med två statistiska parametrar, dvs korrelationslängd och höjdstandardavvikelse. Resultatet från IEM ges av ett medelvärde av den diffusa delen av den normerade målarean. Den stora fördelen med IEM jämfört med andra beräkningsmetoder är framförallt att metoden är mycket snabb. Jämförelserna mellan mät- och IPO-resultaten visar på mycket god överensstämmelse för alla uppmätta mätgeometrier och polarisations kombinationer. IEM resultaten uppvisar mycket god överensstämmelse med mätdata för några mätgeometrier medans för andra geometrier uppvisar IEM resultaten en underskattning av den normerade målarean. Slutsatsen är att IEM metoden har en god potential för att kunna användas för beräkning av dels bakgrundsklotter och dels som en del då mål-bakgrundsbidraget av målarean beräknas. Ytterligare undersökningar behöver utföras av IEM för att studera hur stort spridningsmåttet (variansen) är från det erhållna medelvärdet på målarean, hur man inför materialegenskaper i metoden samt hur man kombinerar IEM med andra metoder, t ex fysikalisk optik, för att kunna utföra beräkningar på större scenarier.
Abstract Bistatic radar measurements have been performed on a manufactured rough aluminum surface. The extracted normalized cross sections from the measurements are used to validate two different calculation methods, i.e. the iterative physical optics (IPO) and the integral equation method (IEM). The IPO method is based on solving the magnetic field integral equation (MFIE) in an iterative procedure and requires a faceted representation of the object. Each iteration step can be considered as an internal interaction contribution to the cross section. The IPO-method is suitable for using on objects that are too large for "exact" methods, e.g. the method of moment (MoM) and the finite difference in time domain (FDTD), and where high frequency methods, e.g. physical optics (PO), do not provide results good enough. The IEM method is based on solving the Stratton-Chu integral equation by describing the roughness of a surface by two statistical measures, i.e. the correlation length and the height deviation. The output result is given by an average value of the diffuse part of the normalized cross section. The huge advantage with IEM compared to other calculation methods is that IEM is of the order of several magnitudes faster, in terms of CPU-time. The results from the measurements and IPO are generally in good agreement over all geometries and polarization combinations. The IEM results exhibit very good agreement with IPO and measurement results for some geometries while for other geometries the IEM results will tend to underestimate the normalised cross sections. The conclusion is that the IEM method has potential to be used to model backgrounds and target-background interaction contributions. Further investigations have to be made concerning variance measures of the diffuse part of the normalized cross section, how to include material properties into IEM and how to combine other methods, e.g. PO, with IEM to be able to make calculations on large scenarios.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182