地面散射
[拼音]:dimian sanshe
[外文]:surface scattering
陸地、海洋等面目標(biāo)對入射無線電波向周圍空間各方向的再輻射。與入射無線電波方向相反的回波。稱為后向散射。對陸地、海洋表面散射的研究在機(jī)載下視雷達(dá)的總體設(shè)計中有重要作用,因在強(qiáng)背景回波中提取目標(biāo)信息必須探知后散射系數(shù)σ0的幅度分布和起伏特性。此外,大量積累各種表面的散射特性數(shù)據(jù),建立雷達(dá)圖像灰度與表面σ0之間的相關(guān)關(guān)系,可為雷達(dá)遙感的圖像判讀提供依據(jù)。
面目標(biāo)可以看成是許多散射單元的集合,接收到的回波是所有散射單元散射信號的矢量和。各散射單元散射信號之間的相對相位不斷改變,使回波信號的幅度產(chǎn)生起伏,在不同的情況下,回波幅度起伏服從瑞利分布、賴斯分布或?qū)?shù)正態(tài)分布。在陸地海洋表面散射理論中,切面近似法(基爾霍夫近似法)和微擾法(賴斯方法)較為通用。當(dāng)表面曲率半徑比波長大得多時,可采用切面近似法;而當(dāng)表面粗糙度不大和斜率比較小時,宜采用微擾法。
陸地、海洋表面的后向散射截面──雷達(dá)截面,隨照射區(qū)域大小而變化,其回波特性可用單位面積上的雷達(dá)截面──歸一化雷達(dá)截面或后散射系數(shù)σ0描述。歸一化雷達(dá)截面σ0與入射波波長λ、入射角θ、極化,以及陸地和海洋表面的粗糙度和復(fù)介電常數(shù)有關(guān)。這些因素的影響十分復(fù)雜,加之陸地種類繁多,海面狀況復(fù)雜,很難找到σ0與各參數(shù)的一致關(guān)系。一般說來,在相同條件下,介電常數(shù)越大則σ0也越大。根據(jù)入射角的不同,地面散射可分成三個區(qū)域:
(1)在近垂直入射區(qū)σ0與極化關(guān)系不大,隨波長縮短而緩慢地增加;但它與表面粗糙度密切有關(guān),表面粗糙度越大,則σ0越小,且隨入射角的增大而減小的速度越慢;
(2)在近切向入射區(qū)。對不同的極化和粗糙度,σ0隨波長與入射角的變化也不同。水平極化且表面粗糙度不大時,σ0幾乎與cos4θ和λ-4 成正比,但垂直極化且表面粗糙度不大時,σ0隨入射角和波長的變化便沒有這樣快;
(3)在上述兩區(qū)域之間,σ0隨入射角和波長的變化一般比較慢,與cosθ和λ-1 成正比;當(dāng)粗糙度很大時,σ0幾乎與入射角和波長無關(guān)。這三個區(qū)域的分界點隨波長、極化、介電常數(shù)和表面粗糙度的變化而變化。
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標(biāo)簽:地面散射
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文章名稱:《地面散射》
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