《基于逆合成孔径雷达（SAR）小型航行器自动目标识别数据集的雷达截面建模：第一部分--数据准备》2024最新75页

本报告由两部分组成，第一部分旨在介绍加拿大国防研究与发展局（DRDC）根据小型船只自动目标识别（SCATR）数据集建立的雷达截面（RCS）预测模型。这一部分对原始反合成孔径雷达（ISAR）数据集、随附的全球定位系统（GPS）实况、Seaspot 处理器输出的相应数据以及为将原始数据处理成测距-多普勒 ISAR 帧和解析相应 GPS 实况而编写的 Matlab 例程进行了全面描述。报告这一部分所描述和准备的数据将在第二部分用于建立 RCS 模型。

加拿大政府（GoC）为其最新的监视卫星星座 RADARSAT Constellation Mission (RCM) 投资超过 15 亿美元。国防部/加拿大武装部队（DND/CAF）极地 Epsilon 2 (PE2) 资本项目利用从加拿大的三颗 RCM 卫星获得的合成孔径雷达 (SAR) 图像，对海上航道进行全天候监视，以完成其关键国防任务之一。从一开始，加拿大空军就对其专用的 RCM 船舶探测模式 (SDM) 的性能质量提出了严格的要求，以完成其保障加拿大海上进场的任务。PE2 目前的运行要求是在五级海况下探测大于 25 米的船只，对于大型船只的 RCS，存在相当简单的半经验模型，通常用于设计和评估 C 波段专用广域 SDM 的性能[1]。目标的 RCS 以物理单位平方米（m2）或相对于平方米的分贝（dBsm）为单位，用于衡量反射回雷达的能量大小。虽然 RCS 会因目标属性（包括尺寸、方向、形状、入射角、结构和材料等）的不同而产生数量级的变化，但所提出的简单模型包含一个仅取决于船舶长度的平均值，而忽略了所有其他因素。

根据 DND/CAF 最新版本的《天基监视要求文件》（SBS-RD）[2]中[Req 400.7]的规定，小至 5 米的船只也可进行天基监视。SBS-RD 正式确定了未来天基监视系统的设计和开发所需的 UNCLASSIFIED 监视要求，代表了整个 CAF 的业务和职能当局所确定的需求，为继续研究和开发（R&D）提供了信息，并旨在影响未来任务中实施的设计。然而，对于此类小型舰艇而言，简单的模型无法移植到其他同频或异频雷达上，而且任何射频（RF）都不存在可靠的 RCS 模型。文献[3]首次尝试将文献[1]中的简单模型适用于 5 至 15 米的小型船只，但仍然只考虑了船只的长度。

本科学报告中的工作旨在向更复杂的 RCS 模型迈出一步，该模型包含多个相关的目标属性，可用于行业设计符合更严格要求的特定 SDM，并评估小型船只的探测性能。这种 RCS 模型可用于可靠地预测未来雷达传感器的性能和针对小型船只探测进行优化的模式，例如，为 DND/CAF 主要资本国防空间监视增强项目（DESSP）所设想的模式 [4]。