Bistatic RCS measurement on different background surfaces

Författare:

  • Erik Zdansky
  • Jonas Rahm
  • Anders Örbom

Publiceringsdatum: 2009-12-01

Rapportnummer: FOI-R--2785--SE

Sidor: 37

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • radar
  • bistatisk
  • reflektivitet
  • RCS
  • radarmålarea
  • radarkalibrering
  • Gaussyta
  • gräs
  • X-band
  • Lilla Gåra

Sammanfattning

Denna rapport redovisar en delinsats i ett svensk-franskt samarbete rörande mål och bakgrundssignaturer. Syftet är att rapportera till våra samarbetspartners och att dokumentera metoder, resultat och slutsatser. Den bistatiska reflektiviteten för en metalliskt ledande yta med Gaussisk höjdfördelning, sH=0,0072 m och en korrelationslängd L=0,0191 m, och för en gräsyta har mätts för en serie av spridningsgeometrier, som alla nominellt ligger i infallsplanet. Tre sändardepressionsvinklar, 10°, 20° och 30° har använts tillsammans med mottagarvinklar från strax över dessa värden till 140°. Detta innebär en kontinuerlig övergång från pseudomonostatiska förhållanden till att mot slutet av serierna närma sig spekulära geometrier. En objektfri kalibreringsmetod, särskilt väl ägnad för bistatiskt arbete, som vi tidigare bara prövat på kalibreringsobjekt i pseudomonostatisk geometri, har använts. ISAR-avbildning och invertering tillbaka till radarmålareadata har, tillsammans med nolldopplerfiltrering, använts för att kontrollera och ta bort bakgrundsbidrag. Data har mätts i området 8 till 12 GHz men p.g.a. trunkationseffekter har bara området 8,5 till 11,5 GHz använts för uppskattning av reflektiviteter vid 10 GHz. De erhållna reflektiviterna lider av en betydande känslighet för saknade uppgifter om magnitudcentrums läge, men detta kan man korrigera för i efterhand om behövliga uppgifter blir tillgängliga och en enkel metod för att framöver starkt sänka känsligheten för denna felkälla beskrivs. Gaussytans reflektivitet ökar med sändar- och mottagardepressionen, d.v.s. med bistatisk vinkel och bisektrisdepression, fast vid högre vinklar förväntas den inkoherenta delen åter falla. Reflektiviteterna för gräs är väsentligt lägre och bildar efter en viss inledande ökning en platå vid -25 till -18 dB beroende på sändarvinkel. Då man närmar sig den spekulära geometrin ökar grässignalen kraftigt, men detta beteende behöver bekräftas. De stora skillnaderna mellan de två ytorna visar ett behov att åtminstone för vegeterade ytor ta fram modeller och parameteruppsättningar som väl beskriver deras bistatiska reflektivitet.