基于SBR的面向舰船海面场景的正向路径依赖虚点散射中心提取方法

《IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters》：Forward Path-Dependent Virtual Point Scattering Center Extraction Method for Ship-Sea Scenario Based on SBR

　　

摘要：

在高频散射分析中，散射中心为建立目标几何信息与电磁特性之间的联系提供了紧凑的表征方法。然而，在海面舰船场景中，现有方法主要提取归因散射中心（ASC），尚未考虑多次散射效应。因此，我们提出了一种路径依赖的虚拟点散射中心（VPSC）估计方法，该方法严格考虑了发射和弹跳射线（SBR）路径对等效点中心的贡献。每条多次弹跳路径被压缩为一个点，同时保留了其相位中心的等效性、多普勒不变性以及运动目标的距离一致性。通过三阶段策略，即多次散射射线路径表征、等效散射中心映射和物理约束降维，避免了来自不同散射源贡献的无物理意义混合。利用暗室中的比例缩比目标进行的测量验证了SBR方法（角域均方根误差（RMSE）≤ 2.88dB，频域RMSE ≤ 2.21dB）、雷达图像重建的保真度（结构相似性指数测度（SSIM）> 0.9），以及分析每种散射类型分布的能力。这些结果证实了所提方法适用于复杂海船复合环境下的雷达成像。