小型消费无人机的ISAR雷达散射特性研究

本文档《SmallDroneISAR_Li_Ling.pdf》聚焦于消费级小型无人机的雷达信号特性研究，随着小型无人机的普及，其监管与监控变得日益重要。作者Chenchen Li和Hao Ling来自德克萨斯大学奥斯汀分校，他们的研究目标是深入探讨这些小型无人机在地面雷达下的表现。 研究动机源于市场上常见的无人机型号，如DJI Phantom、3DR Solo和DJI Inspire，它们的流行促使研究人员探索如何通过地基雷达来检测和识别它们。雷达成像技术，特别是逆合成孔径雷达(ISAR)被选为研究工具，因为ISAR不仅能提供雷达截面积(RCS)信息，还能揭示无人机表面的主导散射模式，这对于区分不同类型的无人机至关重要。 科学问题的核心关注点有两个： 1. 小型无人机由于尺寸小和低反射率的机身，其RCS值会非常低吗？这将直接影响到雷达探测的距离和精度。 2. 旋转的螺旋桨是否会产生显著的多普勒效应，导致雷达回波的复杂性增加？这对信号处理提出了挑战。 研究方法采用了一种严谨的实验设计：利用矢量网络分析仪（VNA）进行S11参数测量，确保了数据的准确性。实验过程中，无人机被安装在一个旋转台上，从基础设置开始，逐步改变角度和飞行状态，以获取全面的数据覆盖。所有结果都以绝对RCS单位进行校准，以便进行精确的比较和分析。 通过这个研究，作者不仅能够量化消费级无人机的雷达特征，还有可能为无人机的反制系统、空域管理以及法规制定提供有价值的数据支持。这项工作对于提升无人机安全和管理能力具有实际意义，并可能对未来无人机技术的发展方向产生影响。