大型船舶逆合成孔徑雷達（ISAR）CST仿真實例

Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR)，是一種雷達，利用電磁波反射收到距離影響的原理，分辨目標的三維形狀。用于氣象，軍事探測等等。本期展示如何獲得ISAR的二維圖結果，用來定位目標的局部重點散射區域。

開ISAR模板，自動選好A求解器：

導入模型CAD：

該船模型130米長，在ISAR常用頻率10GHz時相當于電尺寸4000個波長。

A求解器中已選擇ISAR計算模式，設置入射平面波極化：

然后Sweep選項中，分別對頻率和掃描設置分辨率和晶格數。這里簡單解釋就是Resolution和Cell的乘積要夠大，才能包括目標的尺寸。其中frequency是用來探測距離range，掃描角是用來探測橫向距離cross-range。由于船在距離方向（船長）較長，在橫向距離方向（船寬）較短，所以這里設置Phi的cell不多。

注意這里觀察的角度（image center）是Theta=90，Phi=0，就是從船頭正面看：

Settings中設置求解器，尺寸大結構平滑的適合用SBR Raytudes，這里我們將最大最小的射線長度都加大，為了快速得到仿真結果：

網格我們也調稀疏一些，加快速度：

開始仿真。結束后可見RCS的結果，所以這個是掃描一個很小范圍的角度，可參考ISAR理論來了解為什么是個小角度掃描。

可見這里入射波極化是Phi，RCS也是Phi為主。 

得到這些RCS結果之后，回到求解器，點擊添加PP后處理：

前往后處理，可見兩個模板已添加。如果掃描設置改變，重新仿真，則需要這里刪除PP后處理，再重新添加。原因要打開ISAR后處理查看：

模板會調用RCS的結果，路徑自動設置好，所以RCS結果發生改變就要重新生成這個后處理哦。

后處理中可以調整ISAR圖的中心點，比如就要看目標局部的ISAR時可以使用。

極坐標重新格式化（polar reformatting）是一種圖像形成技術，選該選項會在計算 ISAR 圖像之前，將原始數據（角度/頻率平面）首先投影到笛卡爾網格上，推薦使用，提高精度。重采樣系數一會介紹，先用1.

Evaluate All更新全部后處理，得到兩個ISAR圖：（另外兩個是原始數據而已）

可忽略一定值以下的ISAR結果，就可以看到目標反射的主要部位了：

如果觀察三維結果，確實是這幾個地方反射比較強：

如果在后處理中增加采樣系數，可得到更平滑的結果:

如果在后處理中選擇不同的窗口函數，呈現效果略有不同：

測試情況A:   小分辨率，少cells，仿真時間較短，但覆蓋范圍不夠大

后處理1倍采樣：

后處理多倍采樣：

 測試情況B:   小分辨率，多cells，仿真時間較長，覆蓋范圍夠大

后處理1倍采樣：

后處理多倍采樣：

最后說明，最新版本的自帶案例中包括本期介紹的ISAR案例。

小結:

1.    ISAR的計算是A求解器的計算模式之一，掃描一個很小的角度。

2.    ISAR的后處理需要和RCS結果同步，所以要留意及時刪除和重新添加。

3.    本案例中A求解器的射線精度降低，速度增加；ISAR后處理可以繼續調整精度。