基于天线空域极化特性的目标极化散射矩阵测量方法的研究的任务书.docx

基于天线空域极化特性的目标极化散射矩阵测量方法的研究的任务书
一、研究背景
在雷达目标识别和探测领域，极化散射矩阵是一种非常有用的工具。通过测量目标对于不同极化波的反射率，可以为目标的判别和分类提供更丰富的特征信息、更准确的目标探测。目标极化散射矩阵包括四个元素：$S_{hh}$,$S_{hv}$,$S_{vh}$和$S_{vv}$。其中，hh和vv分别代表水平和垂直极化，而hv和vh则代表水平和垂直极化的交叉反射。
许多测量方法和技术已经被开发出来，用于测量目标的极化散射矩阵。其中，一种常用的方法是基于极化绕射，称为极化绕射法。不过，这种方法需要具备一定的实验条件和设备，比如特殊的极化天线、频率扫描等。相比之下，基于天线空域极化特性的目标极化散射矩阵测量方法有更好的可操作性和适用性。
在一般情况下，反射目标的极化散射矩阵是一个稀疏和短时变的量。因此，使用基于数字波束形成原理的合成孔径雷达（SAR）系统进行极化散射矩阵的测量和分析，具有很大的优势。这种方法通过控制射线的入射角度和天线的极化特性，可以对扫描区域内的目标进行极化散射矩阵的测量和分析。总的来说，这种方法能够提高测量精度，减少实验条件的限制，并在目标探测和分类上提供更好的指导作用。
二、研究内容
本研究的主要目的是基于天线空域极化特性，研究一种新的目标极化散射矩阵测量方法，以实现对目标的准确探测和分类。
具体研究内容包括以下几个方面：
（1）研究基于SAR系统的目标极化散射矩阵测量原理和模型，并对SAR系统中的传输波束和接收天线进行优化设计。
（2）探究天线空域极化特性对目标极化散射矩阵测量的重要影响，分析和优化天线极化特性的构型和电学性能。
（3）开展实验验证，通过SAR系统对极化散射矩阵进行测量，得到丰富的目标特征信息，进行目标识别和分类。
（4）建立评价模型，对测量结果进行评估和分析，评估系统的性能和测量精度。
三、研究意义
本研究的意义在于：
（1）提高了目标极化散射矩阵的测量精度和可靠性，为目标探测和分类提供更加准确的特征信息。
（2）使用基于SAR系统的方法，降低了实验条件的限制，提高了测量效率和实验可操作性。
（3）研究天线空域极化特性对测量结果的影响，为天线优化设计提供了理论依据和技术支持。
（4）建立评价模型，对测量结果进行评估和分析，为后续研究提供数据支持和指导。
四、研究方法
本研究采用实验与理论相结合的方法。首先，通过分析极化绕射方法的局限性，研究了基于天线空域极化特性的目标极化散射矩阵测量方法，并建立了相关的理论模型和实验方法。随后，对SAR系统中的传输波束和接收天线进行了优化设计，实验测量了目标散射矩阵的数据，进行数据分析和图像处理，得出目标的极化散射矩阵。最后，建立了评价模型，对测量结果进行分析和评估。
五、预期结果
（1）研究基于天线空域极化特性的目标极化散射矩阵测量方法原理和模型。
（2）建立SAR系统中的传输波束和接收天线优化设计方法。
（3）通过实验验证，获得目标散射矩阵的数据，进行数据分析和图像处理。
（4）建立评价模型，对测量结果进行分析和评估。
（5）系统性地分析天线空域极化特性对测量结果的影响，为进一步优化方法提供依据。
（6）为雷达目标探测和分类提供更加准确的特征信息，为智能决策提供指导。