一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法

1.本发明属于雷达散射截面计算技术领域，特别是涉及一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法。


背景技术：

2.近年来，越来越多带有旋转叶片的目标出现在雷达监视范围中，特别是伴随着风电产业和消费级无人机产业的快速发展，以风力发电机和旋翼无人机为代表的带有旋转叶片的目标数量逐年增加。风力发电场潜在电磁影响的评估和旋翼无人机目标特征的分析，往往需要对其旋转叶片动态雷达散射截面进行计算。
3.对于旋转叶片雷达散射截面的计算，目前的主要方法有：外场实验测量、缩比模型测量、电磁计算和解析模型等。外场实验测量和缩比模型测量方法测量过程繁琐，若需分析不同尺寸参数叶片的雷达散射截面往往需要多次测量；电磁计算方法需要对叶片进行建模，并利用电磁计算软件花费大量时间进行运算。上述方法在工程应用中的便利性都不是很好，计算周期长。解析模型虽然便利性高，但目前的解析模型还仅能计算旋转叶片雷达散射截面的峰值，无法对叶片旋转过程中变化的全过程雷达散射截面数据进行快速计算。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种旋转叶片动态雷达散射截面的便利计算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了达到上述目的，本发明提供的一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，包括如下步骤：获取一种旋转叶片的雷达散射截面的实测数据；根据所述实测数据得到调制函数；根据所述实测数据得到乘性因子；根据叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数、所述调制函数和所述乘性因子的乘积构建计算模型；获取待求解叶片的尺寸参数；将所述尺寸参数输入所述计算模型，求解得到动态雷达散射截面。
6.作为优选，所述计算模型满足以下公式：
7.σ＝k
·
σ
peak
(λ,l,l1,l2)
·
y(θ)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
8.其中，σ表示旋转叶片动态雷达散射截面，y(θ)表示完整的调制函数，σ
peak
(λ,l,l1,l2)表示叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数，k表示乘性因子，所述完整的调制函数为以θ为自变量的周期函数，θ为旋转叶片相对参考位置的旋转角度，λ为入射电磁波波长，l为单个叶片长度、l1为单个叶片根部弦长的一半，l2为单个叶片最大弦长的一半，k为正实数。
9.作为优选，所述根据所述实测数据得到调制函数，具体包括：
10.对于叶片数、单个叶片长度、单个叶片根部弦长和单个叶片最大弦长已知的一种旋转叶片，获取旋转状态下同型号的多个不同旋转叶片在不同时刻的实测雷达散射截面数据集；
11.根据雷达视线与叶轮旋转面的夹角，将所述雷达散射截面数据集分为三个不同的
子集，其中，所述三个不同的子集包括：雷达视线与叶轮旋转面平行子集、垂直子集和中间状态子集；
12.对于所述雷达视线与叶轮旋转面平行子集中的数据，按降序排列，得到排序后的第一降序数据序列；
13.对所述第一降序数据序列进行归一化，使所述第一降序数据序列的最大值为0，然后使用多项式拟合对归一化后的所述第一降序数据序列进行拟合，得到拟合函数；
14.使用如下公式得到调制函数在一个周期内的值
[0015][0016]
其中，y
t
(θ)表示一个周期内的调制函数；y
t/2
(θ)表示拟合函数，n表示叶片数；
[0017]
对所述一个周期内的调制函数进行周期延拓，得到所述完整的调制函数；
[0018]
对所述垂直子集按降序排列，得到排序后的第二数据序列，得到雷达视线与叶轮旋转面垂直状态下的所述完整的调制函数。
[0019]
作为优选，所述雷达散射截面数据集分为三个不同的子集的方法为，当所述雷达视线与所述叶轮旋转面之间的夹角在0度到12.5度之间时，划分为雷达视线与叶轮旋转面平行；当所述雷达视线与所述叶轮旋转面之间的夹角在77.5度到90度之间时，划分为雷达视线与叶轮旋转面垂直；当所述雷达视线与所述叶轮旋转面之间的夹角大于12.5度小于77.5度时，划分为中间状态。
[0020]
作为优选，所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法还包括以下步骤：对所述第一降序数据序列进行均匀分段，采用各段的中值组成的新序列代替所述第一降序数据序列作为多项式拟合的目标函数。
[0021]
作为优选，多项式拟合所采用的多项式函数为3次多项式函数，满足如下公式：
[0022]yt/2
(θ)＝aθ3+bθ2+cθ,θ∈[0,π/2n)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0023]
其中，a、b、c分别为多项式拟合所采用的多项式函数的系数。
[0024]
作为优选，由一种旋转叶片的实测数据得到的，可用于其它尺寸的旋转叶片动态雷达散射截面计算的所述拟合函数为：
[0025][0026]
其中，θ的取值范围为0到π/2n。
[0027]
作为优选，所述叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数由基于物理光学法得到的理想导体圆柱形多叶片峰值雷达散射截面公式直接计算而得出。
[0028]
作为优选，不同尺寸的所述叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数的计算方法满足如下公式：
[0029][0030]
式(5)中，σ
peak
(λ,l,l1,l2)为叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数，λ为入射
电磁波波长，l为单个叶片长度，l1为单个叶片根部弦长的一半，l2为单个叶片最大弦长的一半。
[0031]
作为优选，所述根据所述实测数据得到乘性因子，满足如下公式：
[0032][0033]
式(6)中，d
kl
(p||m)为kl散度，其定义为
[0034][0035]
其中，p(x)为实测雷达散射截面数据集的概率密度函数，m(x)为计算得到的雷达散射截面数据的概率密度函数。
[0036]
作为优选，由一种旋转叶片的雷达散射截面的实测数据得到的，可用于其它尺寸的旋转叶片动态雷达散射截面计算的乘性因子k为：
[0037][0038]
与现有技术比较，本发明具有以下有益效果：
[0039]
只利用一种尺寸旋转叶片的雷达散射截面的实测数据，即可得到旋转叶片动态雷达散射截面的快速计算公式，由此公式可快速计算各种不同尺寸的同类旋转叶片的动态雷达散射截面。计算得到的结果具有良好准确性，可以为分析旋转叶片雷达散射截面的统计特征提供数据支撑。
附图说明
[0040]
图1为本发明提供的一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法的流程图。
[0041]
图2为本发明提供的一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法的一种型号风机叶片雷达散射截面实测数据排序结果图。
[0042]
图3为本发明提供的一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法的风机叶片理想导体圆柱体模型示意图之一。
[0043]
图4为本发明提供的一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法的风机叶片理想导体圆柱体模型示意图之二。
[0044]
图5为本发明计算得到的风机动态雷达散射截面变化函数与实测数据的比较。
[0045]
其中：
[0046]
1-第一叶片；2-第二叶片；3-第三叶片；a-接近平行状态的实测结果；b-接近垂直状态的实测结果；c-接近平行状态的本方法的计算结果；d-接近垂直状态的本方法的计算结果。
具体实施方式
[0047]
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法进行详细说明。
[0048]
图1为本发明提供的一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法流程图，包括如下步骤：
[0049]
步骤s101：获取一种旋转叶片的雷达散射截面的实测数据；
[0050]
步骤s102：根据所述实测数据得到调制函数；
[0051]
步骤s103：根据所述实测数据得到乘性因子；
[0052]
步骤s104：根据叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数、所述调制函数和所述乘性因子的乘积构建计算模型；
[0053]
步骤s105：获取待求解叶片的尺寸参数；
[0054]
步骤s106：将所述尺寸参数输入所述计算模型，求解得到动态雷达散射截面。
[0055]
上述的计算模型，通过只利用一种尺寸的旋转叶片的雷达散射截面(radar cross section，简称rcs)的实测数据而得到。通过该计算模型可快速计算各种不同尺寸的同类旋转叶片的动态雷达散射截面，计算得到的结果具有良好准确性，可缩短计算周期，提高了计算的便利性，可以为分析旋转叶片雷达散射截面的统计特征提供数据支撑。
[0056]
下面以大型水平轴风力发电机的旋转叶片的动态雷达散射截面估计为例进行说明。
[0057]
计算模型满足以下公式：
[0058]
σ＝k
·
σ
peak
(λ,l,l1,l2)
·
y(θ)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0059]
其中，σ表示旋转叶片动态雷达散射截面，y(θ)表示完整的调制函数，σ
peak
(λ,l,l1,l2)表示叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数，k表示乘性因子，所述完整的调制函数为以θ为自变量的周期函数，θ为旋转叶片相对参考位置的旋转角度，λ为入射电磁波波长，l为单个叶片长度、l1为单个叶片根部弦长的一半，l2为单个叶片最大弦长的一半，k为正实数。
[0060]
上述的大型水平轴风力发电机通常包含3个叶片。旋转叶片动态雷达散射截面σ为调制函数y(θ)、叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数σ
peak
(λ,l,l1,l2)和乘性因子k三部分的乘积。
[0061]
其中，1个叶片处于竖直向上状态时的状态记为参考位置，可记为“0”，旋转叶片相对参考位置的旋转角度记为θ，其中调制函数为以θ为自变量的周期函数，此时，轮毂连接叶片数为n＝3，调制函数y(θ)的周期t为π/3。叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数σ
peak
(λ,l,l1,l2)为入射电磁波波长λ、单个叶片长度l、单个叶片根部弦长一半l1和单个叶片最大弦长一半l2的函数。乘性因子k为正实数。
[0062]
进一步地，根据实测数据得到调制函数，具体包括如下步骤：
[0063]
步骤一：对于叶片数、单个叶片长度、单个叶片根部弦长和单个叶片最大弦长已知的一种旋转叶片，获取旋转状态下同型号的多个不同旋转叶片在不同时刻的实测雷达散射截面数据集；
[0064]
步骤二：根据雷达视线与叶轮旋转面的夹角，将步骤一中的雷达散射截面数据集分为三个不同的子集，其中，三个不同的子集包括：雷达视线与叶轮旋转面平行子集、垂直子集和中间状态子集；
[0065]
步骤三：对于雷达视线与叶轮旋转面平行的子集中的数据，按降序排列，得到排序后的第一降序数据序列；
[0066]
步骤四：对第一降序数据序列进行归一化，使第一降序数据序列的最大值为0，然后使用多项式拟合对归一化后的第一降序数据序列进行拟合，得到拟合函数；
[0067]
步骤五：使用如下公式得到调制函数在一个周期内的值
[0068][0069]
其中，y
t
(θ)表示一个周期内的调制函数；y
t/2
(θ)表示拟合函数，n表示叶片数；
[0070]
步骤六：对一个周期内的调制函数进行周期延拓，得到完整的调制函数；
[0071]
步骤七：对垂直子集按降序排列，得到排序后的第二数据序列，按照与步骤四至步骤六相同的方法，得到雷达视线与叶轮旋转面垂直状态下的完整的调制函数。
[0072]
在式(1)的计算公式中，叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数σ
peak
(λ,l,l1,l2)由基于物理光学法得到的理想导体圆柱形多叶片峰值雷达散射截面公式直接计算而得出，调制函数y(θ)和乘性因子k先由一种旋转叶片的实测数据进行估计，再用由此种旋转叶片实测数据得到的调制函数y(θ)和乘性因子k结合由公式计算的峰值函数σ
peak
(λ,l,l1,l2)计算其它尺寸的旋转叶片动态雷达散射截面。
[0073]
下面以wsr-88d天气雷达采集的型号为siemens swt-2.3-108的风机的叶片雷达散射截面的实测数据为例，说明由一种旋转叶片的实测数据估计调制函数y(θ)的方法。该型风机叶片和wsr-88d天气雷达的基本参数如表1和表2所示。
[0074]
表1第一叶片的参数
[0075][0076]
表2雷达参数
[0077][0078]
由一种旋转叶片的实测数据估计调制函数y(θ)的方法包括按顺序进行的下列步骤：
[0079]
在步骤一中，对于siemens swt-2.3-108风机，轮毂连接叶片数为3、单个叶片长度54m、单个叶片根部弦长为2.4m，单个叶片最大弦长为4m，收集其在旋转状态下该型号多个不同的旋转叶片在不同时刻的实测雷达散射截面的数据集s。
[0080]
在步骤二中，对步骤一收集的实测雷达散射截面的数据集s，根据雷达视线与叶轮旋转面的夹角，将数据集s分为雷达视线与叶轮旋转面平行、垂直和中间状态三个不同的子集s1、s2、s3。
[0081]
其中，雷达散射截面数据集分为三个不同的子集的方法为，当雷达视线与叶轮旋转面之间的夹角在0度到12.5度之间时，划分为雷达视线与叶轮旋转面平行；当雷达视线与叶轮旋转面之间的夹角在77.5度到90度之间时，划分为雷达视线与叶轮旋转面垂直；当雷
达视线与叶轮旋转面之间的夹角大于12.5度小于77.5度时，划分为中间状态。
[0082]
其中，雷达视线与叶轮旋转面平行可以为接近平行，该状态下，雷达视线与叶轮旋转面的夹角在0度到12.5度之间；雷达视线与叶轮旋转面垂直，可以为雷达视线与叶轮旋转面接近垂直，该状态下，雷达视线与叶轮旋转面的夹角在77.5度到90度之间。
[0083]
在步骤三中，对于雷达视线与叶轮旋转面平行的实测数据子集s1中的数据，按降序排列，得到排序后的数据序列r1(x)。由siemens swt-2.3-108风机的多台不同风机的叶片雷达散射截面实测数据，所有数据汇总后，共计n个数据，排序得到的r1(x)如图2所示。
[0084]
在步骤四中，将r1(x)作为雷达视线与叶轮旋转面平行状态下周期性调制函数y(θ)在半个周期内0到π/6的参考值，使用db作为单位。
[0085]
在该步骤中，对第一降序数据序列进行均匀分段，采用各段的中值组成的新序列代替第一降序数据序列作为多项式拟合的目标函数，对r1(x)进行均匀分段，用各段的中值组成的新序列代替r1(x)作为多项式拟合的目标函数，可以提高调制函数y(θ)估计的计算准确度。
[0086]
多项式拟合所采用的多项式函数为3次多项式函数，满足如下公式：
[0087]yt/2
(θ)＝aθ3+bθ2+cθ,θ∈[0,π/2n)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0088]
对r1(x)进行归一化，使其最大值为0db，然后使用多项式拟合对归一化后的r1(x)进行拟合，得到拟合函数y
t/2
(θ)，其中θ取值在0到π/6之间。
[0089]
将y
t/2
(θ)作为调制函数的基本单元。使用多项式拟合所采用的多项式函数为常数项为0的3次多项式函数。
[0090]
由siemens swt-2.3-108风机的叶片雷达散射截面实测数据排序后，拟合得到的y
t/2
(θ)如下式所示：
[0091]yt/2
(θ)＝-615θ3+437θ
2-135θ,θ∈[0,π/6)
ꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0092]
因为旋转叶片的雷达散射截面周期性变化，对于风机来说，旋转叶片相对参考位置的旋转角度θ取值在0到π/6之间时，雷达散射截面单调递减变化，由于雷达散射截面实测数据采样时刻的随机性，可以涵盖旋转叶片的各种不同状态，所以可以用实测数据排序后的数据序列r1(x)拟合得到调制函数的基本单元y
t/2
(θ)。
[0093]
使用如下公式得到调制函数y(θ)在一个周期内0到π/3的值
[0094][0095]
对于雷达视线与叶轮旋转面垂直的实测数据子集s2中的数据，按降序排列，得到排序后的数据序列r2(x)。
[0096]
按照与步骤四到步骤六相同的方法，得到雷达视线与叶轮旋转面垂直状态下的一个周期内y
t/2
(θ)以及经周期延拓得到的完整的调制函数y(θ)。
[0097]
由上述过程，由一种旋转叶片siemens swt-2.3-108风机叶片的雷达散射截面的实测数据得到的，可用于其它尺寸的旋转叶片动态雷达散射截面计算的调试函数的基本单元，在0到π/6范围内为：
[0098]
[0099]
叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数σ
peak
(λ,l,l1,l2)为入射电磁波波长λ、单个叶片长度l、单个叶片根部弦长一半l1和单个叶片最大弦长一半l2的函数。σ
peak
(λ,l,l1,l2)的计算方法为：
[0100][0101]
该公式由如下过程得到。将叶片简化为圆柱体导体，并建立圆柱导体叶片模型，如图3和图4所示。已知利用物理光学法求解圆柱体雷达散射截面的解析公式如下
[0102][0103]
当雷达视线与叶轮旋转面平行时，如图4所示，第一叶片1与雷达视线垂直，第二叶片2和第三叶片3对应上式中的第二叶片2和第三叶片3的雷达散射截面相较第一叶片1要小得多，可忽略第二叶片2和第三叶片3的影响。当雷达视线与叶轮旋转面垂直时，三个叶片均与雷达视线垂直，三个叶片的雷达散射截面相等。
[0104]
由一种旋转叶片的雷达散射截面的实测数据估计乘性因子k的方法为：令p(x)为实测雷达散射截面数据集概率密度函数，m(x)为计算得到的雷达散射截面数据的概率密度函数，乘性因子k由如下优化问题估计。
[0105][0106]
式中d
kl
(p||m)为kl散度，其定义为
[0107][0108]
其中，m(x)由已知尺寸旋转叶片得到的调制函数、对应的叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数值和假设的乘性因子根据式(1)计算得到动态雷达散射截面后求得。在本实施例中，由siemens swt-2.3-108风机叶片的实测数据可得y
t/2
(θ)，将该风机叶片的尺寸参数和雷达波长参数代入式(7)可得叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数值，再由假设的乘性因子值，根据式(1)，并将y
t/2
(θ)当作式(1)中的y(θ)，可以得到对应调制函数半个周期内的动态雷达散射截面值，再由完整的调制函数y(θ)的周期性可知，半个周期内雷达散射截面值的概率密度函数与完整时间的概率密度函数相同，因此，由对应调制函数半个周期内的动态雷达散射截面值，可直接计算得到概率密度函数m(x)。
[0109]
通过上述方法，根据一种旋转叶片siemens swt-2.3-108风机叶片的雷达散射截面的实测数据得到的，可用于其它尺寸的旋转叶片动态雷达散射截面计算的乘性因子k为：
[0110][0111]
现在已得到了计算其它尺寸的旋转叶片动态雷达散射截面的计算公式，式(1)中，调制函数y(θ)由式(6)结果根据式(5)计算y
t
(θ)，再周期延拓得到，乘性因子k由式(11)得到。
[0112]
计算其它尺寸的旋转叶片动态雷达散射截面时，例如计算siemens-gamesa sg 3.4-132风机的旋转叶片动态雷达散射截面，其尺寸参数如表3。由式(7)可得该型风机的叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数σ
peak
(λ,l,l1,l2)。再代入式(1)即可得到该型风机的旋转叶片动态雷达散射截面结果。
[0113]
表3第二叶片的参数
[0114][0115]
使用本发明提供的一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，得到的sg 3.4-132风机动态雷达散射截面与实测数据在半个周期内，即调制函数的基本单元对应的旋转角度范围内的比较见图5，其中，a表示接近平行状态的实测结果，b表示接近垂直状态的实测结果，c表示接近平行状态本方法的计算结果，d表示接近垂直状态本方法的计算结果。结果的定量化比较见表4。从图5和表4可以看到，本发明方法计算得到的结果与实测数据相比具有良好准确性。
[0116]
表4本技术中的计算方法的计算结果与实测数据的比较
[0117]

技术特征：
1.一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：包括：获取一种旋转叶片的雷达散射截面的实测数据；根据所述实测数据得到调制函数；根据所述实测数据得到乘性因子；根据叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数、所述调制函数和所述乘性因子的乘积构建计算模型；获取待求解旋转叶片的尺寸参数；将所述尺寸参数输入所述计算模型，求解得到动态雷达散射截面。2.根据权利要求1所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：所述计算模型满足以下公式：σ＝k
·
σ
peak
(λ,l,l1,l2)
·
y(θ)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，σ表示旋转叶片动态雷达散射截面，y(θ)表示完整的调制函数，σ
peak
(λ,l,l1,l2)表示叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数，k表示乘性因子，所述完整的调制函数为以θ为自变量的周期函数，θ为旋转叶片相对参考位置的旋转角度，λ为入射电磁波波长，l为单个叶片长度、l1为单个叶片根部弦长的一半，l2为单个叶片最大弦长的一半，k为正实数。3.根据权利要求2所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：所述根据所述实测数据得到调制函数，具体包括：对于叶片数、单个叶片长度、单个叶片根部弦长和单个叶片最大弦长已知的一种旋转叶片，获取旋转状态下同型号的多个不同旋转叶片在不同时刻的实测雷达散射截面数据集；根据雷达视线与叶轮旋转面的夹角，将所述雷达散射截面数据集分为三个不同的子集，其中，所述三个不同的子集包括：雷达视线与叶轮旋转面平行子集、垂直子集和中间状态子集；对于所述雷达视线与叶轮旋转面平行子集中的数据，按降序排列，得到排序后的第一降序数据序列；对所述第一降序数据序列进行归一化，使所述第一降序数据序列的最大值为0，然后使用多项式拟合对归一化后的所述第一降序数据序列进行拟合，得到拟合函数；使用如下公式得到调制函数在一个周期内的值其中，y
t
(θ)表示一个周期内的调制函数；y
t/2
(θ)表示拟合函数，n表示叶片数；对所述一个周期内的调制函数进行周期延拓，得到所述完整的调制函数；对所述垂直子集按降序排列，得到排序后的第二数据序列，得到雷达视线与叶轮旋转面垂直状态下的所述完整的调制函数。4.根据权利要求3所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：所述雷达散射截面数据集分为三个不同的子集的方法为，当所述雷达视线与所述叶轮旋转面之间的夹角在0度到12.5度之间时，划分为雷达视线与叶轮旋转面平行；当所述雷达视线与所述叶轮旋转面之间的夹角在77.5度到90度之间时，划分为雷达视线与叶轮旋转面垂直；当所
述雷达视线与所述叶轮旋转面之间的夹角大于12.5度小于77.5度时，划分为中间状态。5.根据权利要求3所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：还包括以下步骤：对所述第一降序数据序列进行均匀分段，采用各段的中值组成的新序列代替所述第一降序数据序列作为多项式拟合的目标函数。6.根据权利要求3所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：多项式拟合所采用的多项式函数为3次多项式函数，满足如下公式：y
t/2
(θ)＝aθ3+bθ2+cθ,θ∈[0,π/2n)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，a、b、c分别为多项式拟合所采用的多项式函数的系数。7.根据权利要求3所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：由一种旋转叶片的雷达散射截面的实测数据得到的，可用于其它尺寸的旋转叶片动态雷达散射截面计算的所述拟合函数为：其中，θ的取值范围为0到π/2n。8.根据权利要求2至7中任一项所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：所述叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数由基于物理光学法得到的理想导体圆柱形多叶片峰值雷达散射截面公式直接计算而得出。9.根据权利要求8所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：不同尺寸的所述叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数的计算方法满足如下公式：式(5)中，σ
peak
(λ,l,l1,l2)为叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数，λ为入射电磁波波长，l为单个叶片长度，l1为单个叶片根部弦长的一半，l2为单个叶片最大弦长的一半。10.根据权利要求2至7中任一项所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：所述根据所述实测数据得到乘性因子，满足如下公式：式(6)中，d
kl
(p||m)为kl散度，其定义为其中，p(x)为实测雷达散射截面数据集的概率密度函数，m(x)为计算得到的雷达散射截面数据的概率密度函数。11.根据权利要求10所述的旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，其特征在于：由一种旋转叶片的雷达散射截面的实测数据得到的，可用于其它尺寸的旋转叶片动态雷达散射截面计算的乘性因子k为：

技术总结
本申请提供了一种旋转叶片动态雷达散射截面的计算方法，包括：获取一种旋转叶片的雷达散射截面的实测数据；根据所述实测数据得到调制函数；根据所述实测数据得到乘性因子；根据叶片理想导体模型雷达散射截面峰值函数、所述调制函数和所述乘性因子的乘积构建计算模型；获取待求解叶片的尺寸参数；将所述尺寸参数输入所述计算模型，求解得到动态雷达散射截面。该方法只利用一种尺寸旋转叶片的实测数据，即可得到旋转叶片动态雷达散射截面快速计算公式，由此公式可快速计算各种不同尺寸的同类旋转叶片的动态雷达散射截面。计算得到的结果具有良好准确性，可以为分析旋转叶片雷达散射截面的统计特征提供数据支撑。射截面的统计特征提供数据支撑。射截面的统计特征提供数据支撑。


技术研发人员：王晓亮 施宇翔 何炜琨
受保护的技术使用者：中国民航大学
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/23