Engee 文档
Notebook

基本物体的 EPR 建模

本示例考虑了基本雷达物体（圆柱体和圆锥体）反射信号的建模问题。 基本雷达物体（圆柱体和圆锥体）的反射信号建模。这些物体的特点是
它们有计算有效散射面 (ESR) 的分析表达式。

In [ ]: 
# Подключение вспомагательного файла, в котором 
# реализованы аналитические выражения для расчета ЭПР
include("$(@__DIR__)/helperTargetRCS.jl")
plotlyjs();

1. 对象 - 圆柱体

让我们设定圆柱体的尺寸：高 - 10 米，半径 - 1 米。 雷达的载波频率为 850 MHz。

In [ ]: 
c = physconst("LightSpeed") # скорость распространения сигнала, м/с
fc = 850e6 # несущая частота, Гц
R1 = 1; # Радиус нижней части цилиндра, м
R2 = 1 # Радиус верхней части цилиндра, м
H = 10; # высота, м

使用函数rcscylinder ，我们可以计算出圆柱体的倒数。 的倒数。通过helperTargetRCSPatternPlot 函数，我们可以 可视化 EPR 的 3D 模型。

In [ ]: 
cylrcs,az,el = rcscylinder(R1,R2,H,c,fc);
helperTargetRCSPatternPlot(az,el,cylrcs)
Out[0]:

模拟雷达目标（圆柱体） cylrcs我们将使用内置的 系统对象*EngeePhased.BackscatterRadarTarget***。

In [ ]: 
tgt_rcs = EngeePhased.BackscatterRadarTarget(
    PropagationSpeed=c, # скорость распространения сигнала
    OperatingFrequency=fc, # несущая частота
    AzimuthAngles=az, # сетка по азимутальному углу
    ElevationAngles=el, # сетка по углу места
    RCSPattern=cylrcs # ЭПР объекта
);

让我们根据谐波规律模拟目标旋转运动的场景：

In [ ]: 
N = 1000 # количество импульсов
num_turn = 4 # количество колебаний объекта

# модель вращения тела
mod_az = (0 .+ LinRange(0,40,N))' .+ ((LinRange(20,90,N)) .* sin.(LinRange(0,num_turn*2π,N)))' # азимутальный угол, град          
mod_el = (0 .+ LinRange(0,45,N))' .+ ((LinRange(20,45,N)) .*sin.(LinRange(0,num_turn*2π,N)))' # угол места, град

# Отображение модели
plot([mod_az[:] mod_el[:]],lab=["азимутальный угол" "угол места"],legend_position = :topleft)
xlabel!("Отсчеты")
ylabel!("Угол, град")
title!("Модель вращения тела")
Out[0]:

接下来，我们使用函数计算 N 个单脉冲的反射信号 的反射信号。 calc_resp_sig

In [ ]: 
in_sig = ones(N) # входной сигнал - последовательность одиночных импульсов 
out_sig_cyl = calc_resp_sig(tgt_rcs,in_sig,[mod_az;mod_el]); # расчет выходного сигнала

# Отображение результата
plotting_sig(out_sig_cyl,[mod_az[:] mod_el[:]];title = "Отраженный сигнал от цилиндра")
Out[0]:

从图中可以看出，反射信号的振幅随着目标偏差的增大而减小 反射信号振幅减小的原因是 接近边界角时 EPR 下降

2- 物体是一个圆锥体

下一个研究对象是一个圆锥体。 为了计算物体的 EPR，我们使用rcstruncone 、 它形成了一个截顶锥。 要得到法向锥，必须将R1 的上半径归零。

In [ ]: 
R1 = 0; # Радиус верхней части конуса, м
R2 = 1 # Радиус нижней части конуса, м
H = 1; # высота конуса, м

cone_rcs,az,el = rcstruncone(R1,R2,H,c,fc);
helperTargetRCSPatternPlot(az,el,cone_rcs)
Out[0]:

让我们重新使用系统对象tgt_rcs 来模拟锥体的 EPR。让我们使用方法release! 来更新 场RCSPattern - EPR 矩阵。

In [ ]: 
release!(tgt_rcs)
tgt_rcs.RCSPattern = cone_rcs;

然后，类比上一点，计算并显示反射信号

In [ ]: 
in_sig = ones(N) # входной сигнал - последовательность одиночных импульсов 
out_sig_cone = calc_resp_sig(tgt_rcs,in_sig,[mod_az;mod_el]); # расчет выходного сигнала

# Отображение результата
plotting_sig(out_sig_cone,[mod_az[:] mod_el[:]];title = "Отраженный сигнал от конуса")
Out[0]:

与圆柱体相比，锥体的反射信号图 在位置角发生变化时更平滑。

结论

在本例中，我们考虑了基本物体--圆柱体和圆锥体--的 EPR 模型。 这些物体是圆柱体和圆锥体。通过改变探针信号的到达方向 模拟目标的旋转运动。 目标的旋转运动。由此计算出反射信号。