1.一种基于差值谱线的旋翼目标特征提取方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)构建旋翼目标叶片与涡旋电磁波模型:采用feko电磁仿真软件构建旋翼目标叶片和涡旋电磁波的仿真模型,涡旋电磁波产生由8个等间距排列的偶极子天线组成圆形阵列、各偶极子阵元天线频率为10GHz、阵列半径为30mm即一个波长长度,依次对阵元施加幅度相同、相位递增的信号激励源,阵元频率为10GHz,产生不同模态数的涡旋电磁波,在圆形阵列正上方300mm处设置一个半径为30mm的采样圆周,采样圆周半径与圆形阵列半径一致均为
30mm,采样点数为360个点,在圆阵与采样圆周之间即圆形阵列正上方150mm处设置旋翼目标螺旋叶片模型,旋翼目标螺旋叶片模型的叶片数、叶片长度、叶片宽度、叶片位置角度参数可调整;
2)得到差值谱线:改变激励源的相位,产生不同模态数的涡旋电磁波,发射不同模态数的涡旋电磁波,采用MATLAB对仿真的数据进行谱分解法处理,得到差值谱线,具体为:在圆形阵列与采样圆周之间先不添加旋翼目标螺旋叶片,即涡旋电磁波直接到达采样圆周,圆形阵列天线分别发射模态数为0、1、2、3的涡旋电磁波,得到一组仿真数据作为对照组;随后,在圆形阵列与采样圆周之间添加旋翼目标螺旋叶片,圆形阵列天线分别发射模态数为
0、1、2、3的涡旋电磁波,涡旋电磁波经过叶片影响后,到达采样圆周,得到一组仿真数据作为实验组,由于各模态数之间相互正交,通过谱分解法绘制涡旋电磁波的模态谱图,将实验组的模态谱减去对照组的模态谱得到模态差值谱线图,简称差值谱线;
3)得到对OAM影响的差值谱线:更改叶片数、叶片长度、叶片宽度、叶片位置角度,重复步骤2)得到多组仿真数据作为实验组数据,分别得到对OAM影响的差值谱线,由差值谱线得到:叶片数量、长度、宽度均对高模态的涡旋电磁波影响大、对低模态影响小;叶片数以主模态为中心轴、以叶片数为步进数对次模态造成影响,而叶片对OAM的影响与位置角度无关,电磁波的速度远大于螺旋桨转动速度,对于电磁波而言,螺旋桨可视为不同位置角度的静止状态,故转动的叶片对OAM的影响等效于静止的叶片对OAM的影响,分析次模态谱的变化,能判断是否存在旋翼目标,并获取旋翼目标叶片参数特征。