海面舰船尾迹仿真与电磁计算

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1、房《謂似參国硕±学位论文胃国圍海面舰船尾迹仿真与电磁计算作者姓名王伟ＩｊｇＪ指导教师姓名、职疏张民教授申请学位类别理学硕±Ｉ西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加ｔｕ标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也；不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或征书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任

2、何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一学位论文若有不实么处，本人承担切法律责任。本人签名：主帝日期；之〇识也今西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可公布论义的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研巧成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在

3、。＾年解密后适用本授权书本人签名：至中导师签名：／‘：〇２日期知矿化：之扣日期＾３学校代码10701学号1307122557分类号TN011密级公开西安电子科技大学硕士学位论文海面舰船尾迹仿真与电磁计算作者姓名：王伟一级学科：物理学二级学科：无线电物理学位类别：理学硕士指导教师姓名、职称：张民教授学院：物理与光电工程学院提交日期：2015年11月TheSimulationandElectromagneticCalculationoftheSeaandtheShipWakeAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERS

4、ITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinRadioPhysicsByWangWeiSupervisor:ZhangMinProfessorNovember2015摘要摘要随着海洋遥感与雷达探测跟踪等技术的迅速发展,海面及海上目标的检测越来越受到重视，尤其是海面舰船的检测已经成为海洋研究的主要内容。由于在实际的复杂海洋背景中难以检测舰船目标，因此通过舰船尾迹来反演舰船目标信息成为了海洋目标检测的重要研究方向之一。本文模拟了舰船开尔文尾迹、二维线性与非线性海面，研究了海洋背景下

5、的舰船开尔文尾迹，最后进行了相应的电磁散射计算。论文主要研究内容分为三个部分：海面建模、舰船开尔文尾迹建模以及海面与舰船开尔文尾迹的电磁散射计算。首先，阐述了海面建模的几种方法，选择了基于海浪谱的方法，给出了常用的海浪谱，利用线性叠加法与线性滤波法，模拟出了不同风速与不同风向下的二维线性海面。考虑到实际海面的非线性，又引入了非线性海面建模的常用方法，即CWM模型（ChoppyWaveModel），利用线性海面的结果得到了不同风速下的非线性海面，其所得结果与相应的线性海面进行对比，符合真实情况下的海面特点。其次，选择合适的舰船模型，对舰船尾迹中最常见的开尔文

6、尾迹进行了仿真，得到了不同参数下的开尔文尾迹结果，并结合开尔文尾迹的仿真结果对影响尾迹的因素进行了相应的比较与分析。然后将其叠加在前面所仿真的线性与非线性海面上，分别得到了线性与非线性海面上的开尔文尾迹，又改变海面的风速与舰船的船速，得到了不同风速与不同船速下的海面舰船开尔文尾迹，并对结果进行了分析，得到高海况下低船速的尾迹容易被湮没这个事实。最后，利用Debye公式计算了不同雷达入射波频率下的海水介电常数。然后考虑到本文所仿真海面的特点，在对电大尺寸的海面进行电磁散射计算时，采用了基尔霍夫近似的方法，得到了不同风速、不同风向、不同入射波频率以及不同极化方

7、式下海面电磁散射系数随雷达波入射角、散射角、入射方位角以及散射方位角的分布，并进行了相应的分析。在此基础上，对叠加不同船速的开尔文尾迹的线性与非线性海面进行电磁散射计算，得出了风速、风向以及船速等因素对它们后向散射的影响。关键词：海浪谱，线性海面，非线性海面，开尔文尾迹，电磁散射，基尔霍夫近似IABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmarineremotesensingandradartrackingtechnology,thedetectionoftheseaandthetargetsonithasbeenbe

8、comingmoreofaconcern,especiallyth