水面舰船RCS统计模型分析.pdf

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1、2011年4月舰船电子对抗Apr．2011第34卷第2期sHlPBoARDELEcTRoNlccouNTERMEAsuREv01．34No．2O水面舰船RCS统计模型分析宋广，张德保，李鸣(解放军91404部队，秦皇岛066001)摘要：外场动态测量水面舰船的雷达截面(Rcs)是获取其电磁散射特性的一种重要手段。由于受水面舰船航行时姿态变化及测量环境等影响，RCs的起伏是随机的，不规律的。首先分析了离散数据统计方法，针对某型民船的外场实测RCS数据建立了统计模型，并对其进行拟合分析，得到了其RC

2、S起伏的统计分布规律。关键词：水面舰船；统计模型；电磁散射特性中图分类号：TN957．51文献标识码：A文章编号：cN32—1413(2011)02一0073一02AnalysisofStatisticalModelforRCSofSurfaceShipSONGGuang，ZHANGDe-Bao，LIMing(UnIt91404o{PLA，Qinhuangdao066001，China)Abstr懿t：Dynamicmeasurementofradarcrosssection(RCS)ofsur

3、faceshipinoutfieldisanim—portantmeanstoobtaintheelectromagneticscatteringcharacteristicoftheship．Duetotheinflu—encessuchasattitudechangeinsurfaceshipnavigatingandmeasurementenvironmentandsoon，thefluctuationofRCSisrandomandirregular．Thispaperfirstlyan

4、alyzesthestatisticalmethodofdiscretedata，constructsthestatisticalmodelaccordingtotheactualmeasurementRCSdatainout—fieldofacertaincivilship，andperformsthefittinganalysis，obtainsthestatisticaldistributionruleofitsRCSfluctuation．Keywords：surfaceship；sta

5、tisticalmodel；electromagneticscatteringcharacteristic引言目标的雷达散射截面是表征雷达目标对于照射电磁波散射能力的一个物理量，是描述雷达目标信息最重要、最基本的一个参数。水面舰艇是海上信息战装备系统的活动载体，其RCS是舰艇无源对抗以及威胁规避等决策应用中的重要信息，而得到舰艇外场动态测量的RCS的各种特征值以及统计分布规律就显得尤为重要。海上动态RCS测量数据起伏剧烈，需要对测量数据进行平滑简化处理，并在此基础上对其进行统计特征描述，给出特征

6、参数和概率密度曲线及累计概率曲线，对其模型进行理论拟合比较，建立精确的统计模型。收稿日期：20lO—08一061RCS测量数据的统计参数以及统计处理对于测量得到的RCS离散数据(口。，cr2，⋯，巩)，其主要的经典统计参数定义如下：盯mi。一min(口1，cr2，⋯，“)(1)盯。。=max(仃l，cr2，⋯，民)(2)巩=仉。。一‰。(3)一1口2丙～(4)一解]l／2㈣式中：‰。为极小值；‰为极大值；巩为极差；孑为均值；d。td为标准差。∑叫74舰船电子对抗第34卷同时在分析RCS统计数据时

7、，还需给出概率密度分布(PDF)和累积概率分布(CDF)，有关动态RCS数据离散的概率密度函数PDF和累积分布函数CDF的计算如公式(6)、(7)。概率密度函数定义为雷达散射面积位于∞和cro+曲之间的概率P，按下式计算：P(嘞≤口≤面+d仃)=I。PDF(∥)d盯(6)J％CDF(盯)=lPDF(盯)曲(7)对于离散的RCS测量数据，可按如下方法计算：设在该扇区内出现的RCS最大值和最小值分别为‰，和“¨将(‰。一％；。)等分为N个值段，值段长为△=(口。。一‰。)／N。在第n(1≤，2≤N)

8、值段中，RCS出现的次数记为f。，从第1个值段到第，1个值段(包括第咒个值段)中RCS数据累积出现的次数记为．，。，全扇区内RCS数据个数的总和记为-厂N。则有：PDF(必)=击(8)cDFc必，=；毫Pc讼，△一；毫筹=旁c9，中位值与百分概率值：中位值或称中值，即50％概率值，此时累计分布函数CDF(蛳“)为：cDF(cr5。％)：I‰％PDF(口)d仃：50％(10)对于离散的RCS测量数据，当CDF[(m一1)△]<0．5而CDF(仇△)≥o．5时：cr50“=[‰

9、n+(优一1)△]+