黎 鑫, 夏曉云, 張玉石, 水鵬朗

(1. 中國(guó)電波傳播研究所電波環(huán)境特性及?；夹g(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東 青島 2661072. 西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院, 陜西 西安 710071)

0 引 言

目標(biāo)雷達(dá)截面積(radar cross section,RCS)是表征目標(biāo)對(duì)入射雷達(dá)電磁波散射能力的物理量,可以反映目標(biāo)的尺寸、形狀、材料等信息,對(duì)目標(biāo)探測(cè)[1-7]、目標(biāo)識(shí)別與分類(lèi)[8-16]等方面研究具有重要的意義。

RCS估計(jì)方法主要包括理論計(jì)算和實(shí)際測(cè)量?jī)深?lèi)。前者又可以分為精確方法和近似方法。精確方法用公式描述邊值問(wèn)題,并利用滿足合適的精確邊界條件的波動(dòng)方程的精確解來(lái)獲得答案[17]。近似方法一般建立在麥克斯韋方程的一些漸進(jìn)解或是邊界條件有關(guān)的一些簡(jiǎn)化假定的基礎(chǔ)上。目前已發(fā)展出幾何光學(xué)法、物理光學(xué)法、等效電磁流法、積分方程法等多種不同的算法[18-21]。盡管有多種方法可供使用,但面對(duì)有些復(fù)雜形狀的目標(biāo)時(shí),RCS估計(jì)仍然存在諸多困難[22-23]。因此,在實(shí)際工程應(yīng)用中不能完全依靠仿真計(jì)算,仍須通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲取目標(biāo)的RCS。

通常目標(biāo)RCS的精確測(cè)量在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試場(chǎng)內(nèi)完成,主要分室外[24]和室內(nèi)[25]兩種。無(wú)論何種測(cè)試場(chǎng)都需要克服環(huán)境帶來(lái)的影響,像室內(nèi)一般采用吸波材料,室外可以通過(guò)增加多道吸波屏或改變場(chǎng)區(qū)地面結(jié)構(gòu)用以消除或利用多徑信號(hào)的影響[26]。雖然標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)大多數(shù)目標(biāo)的RCS精確測(cè)量,但都是合作目標(biāo),對(duì)于非合作目標(biāo),尤其是海上目標(biāo),要想掌握其RCS特性,目前只能通過(guò)實(shí)際裝備進(jìn)行測(cè)量[27]。然而,對(duì)于下視雷達(dá),多徑影響[28]是不可避免的,原因是海面不具備布設(shè)吸波材料或是改變結(jié)構(gòu)的條件。因此,實(shí)際環(huán)境下要獲取海上目標(biāo)較為準(zhǔn)確的RCS亟需解決多徑效應(yīng)的問(wèn)題。

為了保證測(cè)量準(zhǔn)確性,在進(jìn)行RCS測(cè)量時(shí)目標(biāo)信號(hào)應(yīng)明顯高于背景水平,這一點(diǎn)在測(cè)試場(chǎng)內(nèi)很容易達(dá)到。然而,對(duì)于海上目標(biāo)而言,由于受到海浪的影響,時(shí)常有目標(biāo)信號(hào)淹沒(méi)在海雜波的情況發(fā)生。如何在雷達(dá)回波中有效分離低信雜比(signal to clutter ratio,SCR)的目標(biāo)信號(hào)是估計(jì)目標(biāo)RCS的關(guān)鍵。

基于上述目的,本文提出了一種海面背景下弱目標(biāo)RCS估計(jì)方法,主要采取了兩項(xiàng)措施,一是利用海上外定標(biāo)技術(shù)解決多徑效應(yīng)問(wèn)題,二是基于離散傅里葉變換(discrete Fourier transform,DFT)相參積累改善了目標(biāo)SCR。結(jié)合超高頻(ultra high frequency,UHF)波段雷達(dá)海上目標(biāo)RCS測(cè)量試驗(yàn),驗(yàn)證了該方法的有效性并對(duì)目標(biāo)RCS特性進(jìn)行了分析。

1 海上目標(biāo)RCS估計(jì)方法

1.1 海上外定標(biāo)技術(shù)

海上目標(biāo)RCS估計(jì)的關(guān)鍵是對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行外定標(biāo)獲得系統(tǒng)常數(shù),以便對(duì)測(cè)試目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行絕對(duì)幅度校準(zhǔn)。對(duì)于單站測(cè)量雷達(dá),可以根據(jù)雷達(dá)方程求解得到系統(tǒng)常數(shù)L:

(1)

式中：Pt和Pr分別為雷達(dá)發(fā)射功率和接收功率;G為雷達(dá)天線增益;R為標(biāo)準(zhǔn)體到天線的斜距;σ為標(biāo)準(zhǔn)體RCS;λ為雷達(dá)波長(zhǎng);Ft和Fr分別為雷達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)體往返路徑的傳播因子。

外定標(biāo)方式通常包括上視定標(biāo)和下視定標(biāo)兩種。對(duì)于部分島基雷達(dá)而言,受限于地理環(huán)境條件,只能采取下視定標(biāo)的方式，此時(shí)需要通過(guò)船只搭載的方式將標(biāo)準(zhǔn)體架設(shè)于海面之上。但由于海浪的運(yùn)動(dòng),標(biāo)準(zhǔn)體姿態(tài)和位置難以保持固定不變。為了解決該問(wèn)題,可以采用雙錨固定和加裝船用穩(wěn)定平臺(tái)的方式,其中在船艏和船尾分別拋錨固定可以較大程度減小船只漂移,船用穩(wěn)定平臺(tái)可以保證標(biāo)準(zhǔn)體姿態(tài)始終保持穩(wěn)定。另外,船只作為外定標(biāo)背景的一部分,具有較大RCS水平,一定程度上會(huì)影響定標(biāo)精度。這是因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)測(cè)量精度小于1 dB,定標(biāo)信號(hào)幅度至少要比背景水平高20 dB[29]。因此,定標(biāo)時(shí)可以采取兩種措施予以解決,一是采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)的船只,用來(lái)減小反射系數(shù),降低背景水平;二是采用有源校準(zhǔn)器(active radar calibrator,ARC),穩(wěn)定性高,可以產(chǎn)生較大RCS,而且物理尺寸可以做得較小,適合于架設(shè)空間較小的船只平臺(tái)。

在解決完上述問(wèn)題后,接下來(lái)需要處理多徑信號(hào)帶來(lái)的影響。根據(jù)Beckmann和Spizzichino[30]的傳播理論,多徑信號(hào)主要包括鏡面反射和漫反射信號(hào)兩種。當(dāng)有效波高、擦地角和雷達(dá)波長(zhǎng)滿足瑞利準(zhǔn)則時(shí),鏡面反射信號(hào)占主導(dǎo)地位,漫反射分量可以忽略。對(duì)于小擦地角的情況,上述準(zhǔn)則容易滿足,因此本文主要討論鏡面反射的情況。圖1為島基雷達(dá)信號(hào)傳播路徑示意圖。

圖1 雷達(dá)信號(hào)傳播路徑示意圖Fig.1 Diagram of radar signal propagation path

假設(shè)直達(dá)波電場(chǎng)為E0,則粗糙海面上ARC處的總電場(chǎng)可以表示為直達(dá)波場(chǎng)和鏡反射波場(chǎng)之和的形式,即

(2)

式中:ρs表示粗糙海面的粗糙度衰減因子;Γ表示菲涅爾反射系數(shù);λ表示雷達(dá)波長(zhǎng);ΔR表示直達(dá)波和鏡反射波路徑的路程差,由雷達(dá)高度hr、ARC距離海面高度ha二者之間的水平距離d以及船只距離海平面高度hs決定。

要評(píng)估多徑效應(yīng)的影響,可以采用理論模型與實(shí)際測(cè)試相結(jié)合方式。通過(guò)式(2),首先仿真計(jì)算不同參數(shù)下的多徑信號(hào)幅度,形成可用于下一步與實(shí)測(cè)結(jié)果比對(duì)的數(shù)據(jù)集;然后分析多徑信號(hào)幅度對(duì)各類(lèi)參數(shù)的敏感性,例如只改變一個(gè)參數(shù)觀察整體曲線變化,對(duì)某一參數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)觀察其偏導(dǎo)數(shù)等,確定各參數(shù)對(duì)多徑信號(hào)的影響程度。接著,利用電磁信號(hào)接收設(shè)備,如場(chǎng)強(qiáng)計(jì)、頻譜儀、ARC等,搭載船只獲取實(shí)測(cè)多徑信號(hào)。為了簡(jiǎn)化分析,在實(shí)際操作過(guò)程中盡量保持部分參數(shù)固定,如保持hr和ha基本不變,通過(guò)船只運(yùn)動(dòng)改變d的大小。最后,將動(dòng)態(tài)接收到的多徑信號(hào)與理論預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)合參數(shù)敏感性分析結(jié)果,調(diào)整部分參數(shù)輸入值,使得預(yù)測(cè)曲線與實(shí)測(cè)結(jié)果達(dá)到最優(yōu)匹配,從而實(shí)現(xiàn)多徑效應(yīng)的評(píng)估[31]。

1.2 基于DFT的目標(biāo)SCR改善

對(duì)于海面背景下弱目標(biāo)回波數(shù)據(jù),僅從雷達(dá)回波幅值上難以區(qū)分目標(biāo)和雜波,所以直接估計(jì)目標(biāo)RCS必然會(huì)帶來(lái)較大誤差。要提高估計(jì)的準(zhǔn)確度,則需要通過(guò)提高目標(biāo)SCR的方式提取有效目標(biāo)信號(hào)。基于該目的,本文采用基于DFT的相參積累方法改善海上目標(biāo)信號(hào)的SCR。

對(duì)于離散信號(hào),相參積累脈沖數(shù)為N,N脈沖回波的DFT表示為

(3)

其中,fr為雷達(dá)脈沖重復(fù)頻率,fd=nfr/N為多普勒頻率。M個(gè)待測(cè)單元的N脈沖回波的多普勒功率譜表示為

(4)

依據(jù)式(4)計(jì)算待測(cè)單元回波功率譜及P個(gè)參考單元回波功率譜,其中參考單元為待測(cè)單元相鄰距離單元中去掉保護(hù)單元后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù),計(jì)算最大功率譜比值:

(5)

目標(biāo)所在距離單元Rtarget為

(6)

N脈沖積累后的目標(biāo)回波功率應(yīng)為整體回波功率去除雜波背景的功率:

(7)

根據(jù)雷達(dá)方程,可得目標(biāo)在N脈沖時(shí)間上的平均RCS估計(jì)值:

(8)

外場(chǎng)試驗(yàn)中,配試目標(biāo)通常處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),因此在測(cè)量目標(biāo)RCS時(shí),會(huì)受到雷達(dá)方向圖的調(diào)制,導(dǎo)致目標(biāo)不能獲得恒定的天線增益,需要根據(jù)天線方向圖對(duì)不同位置上的目標(biāo)RCS值進(jìn)行修正。雷達(dá)天線波束方向圖調(diào)制函數(shù)表示為F(θ,φ),其中θ和φ分別為目標(biāo)與雷達(dá)連線在方位和俯仰上的夾角?？紤]到收發(fā)天線共用,則修正后的目標(biāo)RCS為

(9)

2 海上目標(biāo)RCS測(cè)量試驗(yàn)

2.1 測(cè)量系統(tǒng)與測(cè)試船只

測(cè)量系統(tǒng)采用UHF波段全相參脈沖體制雷達(dá),架設(shè)在靈山島海拔約430 m的山頂處,可實(shí)現(xiàn)2°～10°擦地角范圍內(nèi)的海面觀測(cè)。天線為平面陣列形式,天線方位波束10.2°,俯仰波束寬度11°,水平極化方式,發(fā)射信號(hào)采用線性調(diào)頻模式,雷達(dá)發(fā)射帶寬為2.5 MHz,對(duì)應(yīng)距離分辨率為60 m。試驗(yàn)期間波束固定,俯仰角4°,方位角56°。試驗(yàn)配備了海浪浮標(biāo)、風(fēng)速計(jì)、電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)等,對(duì)觀測(cè)海域環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及海洋環(huán)境參數(shù)記錄。

測(cè)試船只采用普通漁船,木質(zhì)結(jié)構(gòu),長(zhǎng)度約為12.5 m,寬度約為3.3 m,平均運(yùn)動(dòng)速度約3 m/s,如圖2所示,試驗(yàn)時(shí)利用全球定位系統(tǒng)(global position system,GPS)手持設(shè)備實(shí)時(shí)記錄航跡。

圖2 測(cè)試目標(biāo)Fig. 2 Test target

2.2 海上目標(biāo)RCS測(cè)量試驗(yàn)

海上目標(biāo)測(cè)量首先需要選擇相對(duì)干凈的海域避免其他非合作目標(biāo)干擾,其次由于UHF波段雷達(dá)為岸基測(cè)量系統(tǒng),只能依賴(lài)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)獲得不同條件下的目標(biāo)RCS測(cè)量值,因此需要設(shè)計(jì)合理的試驗(yàn)方案。

本試驗(yàn)?zāi)康氖悄M強(qiáng)弱目標(biāo)的情況,獲取高低兩種SCR的海上目標(biāo)數(shù)據(jù),用于本文提出的RCS估計(jì)方法有效性驗(yàn)證?；谠撃康?設(shè)計(jì)了兩條徑向航線,如圖3所示。其中,航線AB用于獲取低SCR的目標(biāo)信號(hào)?？紤]到試驗(yàn)期間雷達(dá)波束固定,雷達(dá)照射海面區(qū)域不變,在海情級(jí)別相同的情況下,海雜波背景相對(duì)穩(wěn)定,要實(shí)現(xiàn)低SCR,目標(biāo)回波應(yīng)盡量小。一種行之有效的辦法是利用雷達(dá)天線方位方向圖的調(diào)制作用,讓船只在偏離主波束中心的徑向航線上運(yùn)動(dòng)。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),偏離的角度選擇了方位向半功率點(diǎn)5°,單程增益衰減為3 dB。這種做法既保證了SCR,也便于方向圖因子計(jì)算。航線CD用于獲取高SCR的目標(biāo)信號(hào),該信號(hào)位于波束中心方向,擦地角范圍與航線AB一致,都為6°～3°。

圖3 試驗(yàn)航線示意圖Fig.3 Diagram of experiment route

根據(jù)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì),試驗(yàn)人員指揮漁船按照預(yù)設(shè)航線運(yùn)動(dòng),雷達(dá)同步獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)期間,測(cè)試海域有效浪高為0.45～0.56 m,海雜波背景水平相近。

圖4給出了一組弱目標(biāo)和強(qiáng)目標(biāo)的回波幅值圖,對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分別取自航線AB和CD的中一段。兩組數(shù)據(jù)在采集時(shí),船只都是由遠(yuǎn)及近運(yùn)動(dòng),結(jié)合GPS數(shù)據(jù)可知,船只位于徑向距離3.6～4.8 km范圍,對(duì)應(yīng)第60～80個(gè)距離門(mén)。從圖4(a)可以看出,目標(biāo)信號(hào)幾乎淹沒(méi)在海雜波背景中,而圖4(b)中目標(biāo)信號(hào)清晰可見(jiàn),達(dá)到了試驗(yàn)預(yù)期的效果。

圖4 試驗(yàn)效果圖Fig.4 Test results chart

3 RCS估計(jì)與特性分析

3.1 外定標(biāo)結(jié)果

雷達(dá)外定標(biāo)時(shí),為了簡(jiǎn)化天線方向圖因子的計(jì)算,ARC放置在雷達(dá)波束方位中心方向且位于雷達(dá)主瓣照射范圍內(nèi)。另外,為了獲取多個(gè)獨(dú)立樣本,由近及遠(yuǎn)選取了A、B、C、D 4個(gè)定標(biāo)位置,與雷達(dá)水平距離分別為3.06 km、6.15 km、7.03 km和8.20 km,位置關(guān)系如圖5所示。

圖5 定標(biāo)點(diǎn)位置示意圖Fig.5 Diagram of the calibration points location

由于船只拋錨后相對(duì)穩(wěn)定,因此每個(gè)定標(biāo)點(diǎn)拋錨后的測(cè)量認(rèn)為是一次獨(dú)立測(cè)量,每次獨(dú)立測(cè)量得到的系統(tǒng)常數(shù)統(tǒng)計(jì)平均結(jié)果如表1所示?？梢钥闯?未修正多徑效應(yīng)的系統(tǒng)常數(shù)在4個(gè)定標(biāo)點(diǎn)上存在顯著差異,而且出現(xiàn)了負(fù)值,標(biāo)準(zhǔn)差也達(dá)到了5.58 dB。

表1 多徑修正前后的系統(tǒng)常數(shù)

根據(jù)第1.1節(jié)介紹的方法,得到ARC接收的多徑信號(hào)與理論模型預(yù)測(cè)結(jié)果如圖6所示,可以發(fā)現(xiàn)預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)結(jié)果存在一定偏差,經(jīng)過(guò)分析后可知有效波高δ和船只四周海面高度hs數(shù)值誤差影響了預(yù)測(cè)曲線。這是因?yàn)棣氖且欢螘r(shí)間內(nèi)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,而hs更是難以直接測(cè)量,通常是依據(jù)國(guó)家每日發(fā)布的潮汐估計(jì),所以二者在精確描述定標(biāo)時(shí)刻的海面粗糙度時(shí)難免存在一些偏差。結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)最小二乘法校正了δ和hs,取得了較好的擬合效果,如圖6所示。校正后的多徑預(yù)測(cè)曲線與直達(dá)波預(yù)測(cè)曲線的差異即為多徑影響量,根據(jù)4個(gè)定標(biāo)點(diǎn)的影響量對(duì)原有結(jié)果進(jìn)行修正,結(jié)果如表1所示?？梢钥吹?修正后4個(gè)定標(biāo)點(diǎn)的系統(tǒng)常數(shù)結(jié)果基本相同,標(biāo)準(zhǔn)差也控制在1 dB以?xún)?nèi),較好地實(shí)現(xiàn)了海上外定標(biāo)。

圖6 實(shí)測(cè)結(jié)果與預(yù)測(cè)值對(duì)比圖Fig.6 Comparison of measured results and predicted value

3.2 目標(biāo)RCS估計(jì)

在估計(jì)弱目標(biāo)RCS之前,先觀察相參積累帶來(lái)的效果。結(jié)合圖4(a)對(duì)應(yīng)的弱目標(biāo)數(shù)據(jù),根據(jù)式(5)計(jì)算待測(cè)單元相參處理之后的SCR,積累脈沖數(shù)為512,繪制二維偽彩圖和一維SCR曲線如圖7所示?？梢钥闯?目標(biāo)所處距離門(mén)的SCR在相參積累后明顯提高,達(dá)到20 dB以上,保證了測(cè)量精度。

利用本文方法對(duì)圖4(a)對(duì)應(yīng)的弱目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,估計(jì)目標(biāo)的RCS如圖8所示。經(jīng)統(tǒng)計(jì),弱目標(biāo)的RCS結(jié)果σave=0.060 7 m2,同時(shí)還給出了80%和20%上分位點(diǎn)值。根據(jù)試驗(yàn)紀(jì)錄的GPS信息,結(jié)合雷達(dá)位置坐標(biāo)計(jì)算得出此時(shí)目標(biāo)船艏方向與雷達(dá)波束方位中心的夾角為5°。以船艏正對(duì)雷達(dá)波束方位中心的方向?yàn)?°,則可認(rèn)為估計(jì)的弱目標(biāo)RCS值是船只旋轉(zhuǎn)5°后的結(jié)果,這也是導(dǎo)致兩條航線數(shù)據(jù)估計(jì)的RCS存在差異的主要原因。

圖8 RCS估計(jì)結(jié)果Fig.8 Estimates of the RCS

3.3 RCS特性分析

為了評(píng)估基于DFT的相參積累對(duì)RCS估計(jì)的影響,可以利用圖4(b)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。利用單脈沖和基于DFT相參積累后的數(shù)據(jù)估計(jì)目標(biāo)RCS,并計(jì)算均值和標(biāo)準(zhǔn)差,結(jié)果如表2所示。

表2 兩種方法估計(jì)強(qiáng)目標(biāo)RCS均值和標(biāo)準(zhǔn)差

從表2可以看出,64和512相參積累脈沖數(shù)的計(jì)算結(jié)果相近,而且單脈沖和DFT兩種方式計(jì)算的均值幾乎相同,說(shuō)明了基于DFT的方式并不改變RCS估計(jì)的均值,但兩種方式計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)差存在明顯差異,這是由于平均產(chǎn)生的平滑效應(yīng)導(dǎo)致的。因此,基于DFT的相參積累會(huì)影響到RCS幅度統(tǒng)計(jì)特性,但不會(huì)影響RCS的均值。由于相參積累破壞了原數(shù)據(jù)的起伏特性,因此弱目標(biāo)的起伏特性需要采用其他方式進(jìn)行表征。

本文提出利用信噪比改善因子來(lái)表征弱目標(biāo)起伏特性。假定目標(biāo)回波時(shí)間序列是穩(wěn)定的,經(jīng)過(guò)2N個(gè)脈沖相參積累后信噪比是N個(gè)脈沖的2倍,而對(duì)于目標(biāo)RCS起伏劇烈的情況,相鄰脈沖間的目標(biāo)回波強(qiáng)度并非等幅,此時(shí)相參積累后的信噪比改善不同于理想狀態(tài),導(dǎo)致信噪比改善因子產(chǎn)生較大波動(dòng),表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)差增大,因此考慮利用這一特征量定性描述弱目標(biāo)的起伏特性。

將雷達(dá)回波數(shù)據(jù)X在脈沖維上按積累脈沖數(shù)N進(jìn)行分塊處理,塊數(shù)記為L(zhǎng),為了便于快速傅里葉變換計(jì)算,N通常取為2的整數(shù)次冪,則計(jì)算含目標(biāo)回波序列的功率譜：

(10)

式中：Rl為第l個(gè)脈沖塊上的距離單元；FFT(·)表示快速傅里葉變換。根據(jù)式(6),目標(biāo)所在距離門(mén)為Rtarget,則N脈沖積累后目標(biāo)的信噪比為

SNRN(l)=P(Rtarget,l)/(N·Noise)

(11)

同理,可獲取2N脈沖積累后目標(biāo)信噪比SNR2N。將SNRN中相鄰兩個(gè)元素(不重疊取值)取均值記為SNR′N(xiāo),SNR2N與SNR′N(xiāo)對(duì)應(yīng)元素比值取標(biāo)準(zhǔn)差記為v:

v=std(SNR2N/SNR′N(xiāo))

(12)

式中：std(·)表示取標(biāo)準(zhǔn)差,v即為表征目標(biāo)起伏的特征量,v值越大表示目標(biāo)起伏越劇烈,反之表示目標(biāo)起伏越緩慢。

利用航線AB和CD數(shù)據(jù),計(jì)算強(qiáng)弱兩種目標(biāo)信噪比改善因子,N取64,結(jié)果如圖9所示。可以看出,弱目標(biāo)的v值大于強(qiáng)目標(biāo)。某種程度上是由于低SCR情況下目標(biāo)受海雜波背景影響較大導(dǎo)致。

圖9 不同SCR下目標(biāo)信噪比改善因子對(duì)比Fig.9 Comparison of signal to noise ratio improvement factor under different SCR conditions

4 結(jié) 論

對(duì)于大多數(shù)合作目標(biāo)而言,RCS測(cè)量可以在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試場(chǎng)完成。然而,要獲取非合作目標(biāo)的RCS,目前只能依賴(lài)實(shí)際測(cè)量。實(shí)際環(huán)境下的RCS測(cè)量,尤其是海面背景下的弱目標(biāo),有時(shí)面臨著多徑信號(hào)干擾和目標(biāo)信號(hào)提取困難的問(wèn)題?；诖?本文提出了一種海面背景下弱目標(biāo)RCS估計(jì)方法。該方法主要包含兩項(xiàng)措施,一是利用實(shí)際接收與理論預(yù)測(cè)多徑信號(hào)的方式評(píng)估多徑影響,二是基于DFT相參積累提取弱目標(biāo)信號(hào)。同時(shí),利用UHF波段雷達(dá)和木質(zhì)漁船開(kāi)展了針對(duì)性試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果證明了本文方法在RCS估計(jì)方面的有效性,但用于描述目標(biāo)RCS起伏存在偏差。為此,又給出了基于信噪比改善因子的目標(biāo)起伏描述,一定程度上解決了海上弱目標(biāo)RCS起伏特性難以刻畫(huà)的問(wèn)題。