一種基于rcs不確定度的模型校驗方法
【專利摘要】本發明屬于信號特征控制【技術領域】，具體涉及一種基于RCS不確定度的模型校驗方法。包括以下步驟：①定義事件；②獲得事件差異，選定事件A和事件B的具體類型；提取在特定方位角和俯仰角下事件A和事件B的掃頻雷達散射截面數據，通過點對點的比較獲得兩個事件之間的差異；③選取期望精度D，獲得二項分布；④計算貝葉斯分布以獲取不確定度；⑤評估置信度：對事件差異Δ滿足公式（1.2）的概率θ落入[pm-d,pm+d]區間的可信度進行估計的區間置信度評估；⑥得到事件A和事件B的不確定度計算公式：U(pm,d)＝1-Q(pm,d)。本發明技術方案可以廣泛用于各種標準模型的理論計算的校驗。由于貝葉斯統計具有小樣本統計的能力，不確定度的貝葉斯二項式對于小樣本的估計存在優勢。
【專利說明】一種基于RCS不確定度的模型校驗方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于信號特征控制【技術領域】，具體涉及一種基于RCS不確定度的模型校驗方法。
【背景技術】
[0002]實際復雜目標的電磁散射特性一般都較為復雜，其散射場的幅度和相位對目標姿態的變化極為敏感，所觀察到散射場具有非常劇烈且復雜的起伏特性。在這種情況下，對理論模型進行系統性檢驗和評估的一種可行方案是統計平滑比較法，即對理論和測試數據先在滑動角度窗口內進行統計平滑，然后進行比對分析。
[0003]實驗測試和理論計算所得的RCS (雷達散射截面)依賴于實物模型的精確性、理論模型的合理性、計算方法的準確性、計算機有限階截斷誤差等許多不確定因素。如何評定計算結果或實驗測量的數據質量，并且定量給出對于已有數據的可信度，一直是人們關心的問題。
[0004]在缺少實測數據時，實際復雜目標的電磁散射特性是通過理論計算獲得，結合專家的主觀判斷做出合理的估計，并給出相應的參參考數值。這種方法具有很強的實用性，但是缺乏足夠的理論根據和客觀性。因此亟需一種標準客觀的校驗方法，即一套合理有效的不確定度確定方法。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種基于RCS不確定度的標準客觀的校驗方法，從而合理有效的得到不確定度。
[0006]為了實現這一目的，本發明采取的技術方案是:
[0007]—種基于RCS不確定度的模型校驗方法，應用在已經獲取目標雷達散射截面RCS的掃頻數據的情況下，包括以下步驟:
[0008]①定義事件:
[0009]定義事件A為通過以下兩種方法中的一種所獲得目標雷達散射截面的掃頻數據:實驗測量技術、精確級數求解法；
[0010]定義事件B為通過以下兩種方法中的一種所獲得目標雷達散射截面的掃頻數據:物理光學近似、矩量求解法；
[0011]②獲得事件差異:
[0012]選定事件A和事件B的具體類型；
[0013]提取在特定方位角和俯仰角下事件A和事件B的掃頻雷達散射截面數據，通過點對點的比較獲得兩個事件之間的差異如下:
[0014]Δ = I RCS (A, f) -RCS (B, f) |，f 是頻率 (0.1)；
[0015]③選取期望精度D，獲得二項分布:
[0016]通過I RCS (A, f) -RCS (B, f) | < D 定義期望精度 D ；[0017]設事件差異Λ共有N數據點，其中有η數據點小于期望精度，滿足公式
[0018]Δ i < D, i e (I, η) (0.2)；
[0019]另外Ν-η個事件差異Λ數據點大于期望精度，滿足公式
[0020]Δ j ^ D, j e (Ν-η+1, N) (0.3)
[0021]設事件差異Λ滿足公式(1.2)的概率Θ滿足二項式分布:
【權利要求】
1.一種基于RCS不確定度的模型校驗方法，應用在已經獲取目標雷達散射截面RCS的掃頻數據的情況下，其特征在于，包括以下步驟: ①定義事件: 定義事件A為通過以下兩種方法中的一種所獲得目標雷達散射截面的掃頻數據:實驗測量技術、精確級數求解法； 定義事件B為通過以下兩種方法中的一種所獲得目標雷達散射截面的掃頻數據:物理光學近似、矩量求解法； ②獲得事件差異: 選定事件A和事件B的具體類型； 提取在特定方位角和俯仰角下事件A和事件B的掃頻雷達散射截面數據，通過點對點的比較獲得兩個事件之間的差 異如下:
Δ = I RCS (A, f) -RCS (B, f) |，f 是頻率 (0.1)； ③選取期望精度D，獲得二項分布:
通過I RCS (A, f) -RCS (B, f) I < D定義期望精度D ； 設事件差異Λ共有N數據點，其中有η數據點小于期望精度，滿足公式 Δ i < D, i e (I, η) (0.2)； 另外Ν-η個事件差異Λ數據點大于期望精度，滿足公式 Δ j ^ D, j e (Ν-η+1, N) (0.3) 設事件差異Λ滿足公式(1.2)的概率Θ滿足二項式分布: (Ν\
P(\ RCS(A, f) — RCS(B, f) \< I) I θ) = θη(I — Θ)Ν—Π (0.4) KnJ ④計算貝葉斯分布以獲取不確定度: η ( Θ )為先驗分布，采用貝葉斯假設，貝葉斯先驗分布函數為:t、 -- 0<θ<1^W = 10(1.5) 貝葉斯后驗分布為:
π _ P(\ RCS(A, f) - RCSdl f) \< I) I θ)π(θ) — 6?,!{1-6?) ν ?! N^f/)= ~j- = - /I
￡ /)(| RCS(AJ)- RCS(B,f) |< D | θ)π{θ)?θ _ +1，Λ, — 〃 + 1) u.⑴ ++ =(1.7) ⑤評估置信度: 對事件差異Λ滿足公式(1.2)的概率Θ落入[pm-d，pm+d]區間的可信度進行估計的區間置信度評估公式為:
Pm^ (U) 二 I「丨(巧"1--1 = 11/隊(1是區間寬度輸入參數(1.8)
pm—d ⑥得到事件A和事件B的不確定度計算公式:
U(pm, d) = 1-Q(pm, d) (1.9)。
2.如權利要求1所述的一種基于RCS不確定度的模型校驗方法，其特征在于:期望精度 D = 3dB0
3.如權利要求1所述的一種基于RCS不確定度的模型校驗方法， 其特征在于:期望精度 D = 5dB0
【文檔編號】G01S7/40GK103675770SQ201210359070
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月24日 優先權日:2012年9月24日
【發明者】李糧生, 侯兆國, 閆華 申請人:中國航天科工集團第二研究院二〇七所