一种鸟类动态RCS的检测系统及方法
阅读：384发布：2020-05-14
专利汇可以提供一种鸟类动态RCS的检测系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于无线电侦测技术领域，尤其涉及一种 鸟 类动态RCS的检测系统及方法，该鸟类动态RCS的检测系统包括： 矢量网络分析仪 ，至少具有一用于发射 信号 的第一通道模 块 ，以及具有一用于接收信号的第二通道模块；转台组件，包括转台及转台 控制器 ，所述转台用于承载所述鸟类，所述转台控制器用于步进控制所述转台旋转；发射天线，分别与所述第一通道模块连接；接收天线，分别于所述第二通道模块连接；高速 照相机 ，所述高速照相机与所述矢量网络分析仪信号连接，以根据所述矢量网络分析仪的第二通道模块接收的回波信号进行启动拍照；以及计算机。本发明解决了 现有技术 中只能检测静态目标的RCS，没有检测动态目标的动态RCS，特别是鸟类的动态RCS的问题。，下面是一种鸟类动态RCS的检测系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种鸟类动态RCS的检测系统，其特征在于，包括：
矢量网络分析仪，至少具有一用于发射信号的第一通道模块，以及具有一用于接收信号的第二通道模块；
转台组件，包括转台及转台控制器，所述转台用于承载所述鸟类，所述转台控制器用于步进控制所述转台旋转；
发射天线，分别与所述第一通道模块连接；
接收天线，分别于所述第二通道模块连接；
高速照相机，所述高速照相机与所述矢量网络分析仪信号连接，以根据所述矢量网络分析仪的第二通道模块接收的回波信号进行启动拍照；以及
计算机，所述计算机与所述矢量网络分析仪、转台控制器连接。
2.如权利要求1所述的鸟类动态RCS的检测系统，其特征在于，所述高速照相机的帧率为1000fps。
3.如权利要求1所述的鸟类动态RCS的检测系统，其特征在于，所述转台组件还包括设置在所述转台上的支架，用于承载所述鸟类。
4.一种基于权利要求1-3任一项所述系统的鸟类动态RCS的检测方法，其特征在于，包括步骤：
S101、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号，并实时接收信号；
S102、通过电击方式刺激固定在微波暗室中的鸟类振翅；
S103、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述鸟类的回波信号，并判断接收的回波信号是否高于门限值，若接收的回波信号高于门限值，则自动触发记录数据，并发送第一同步信号到高速照相机进行拍照并存储；
S104、将所述回波信号换算为鸟类动态RCS信息；
S105、通过转台控制器控制转台按预设角度旋转鸟类的位置，在新的角度上重复测量。
5.如权利要求4所述的鸟类动态RCS的检测方法，其特征在于，所述通过电击方式刺激固定在微波暗室中的鸟类振翅的步骤包括：
S 201、将所述鸟类的爪子采用导线固定在所述转台上，并且将所述导线另一端引到微波暗室外面；
S 202、通过电击微波暗室外面的导线传输电击信号到所述鸟类的爪子上刺激鸟类振翅。
6.如权利要求4所述的鸟类动态RCS的检测方法，其特征在于，
还包括步骤：
S301、设置矢量网络分析仪参数；
S302、根据所述矢量网络分析仪参数对所述矢量网络分析仪进行校准。
7.如权利要求4所述的鸟类动态RCS的检测方法，其特征在于，
还包括：
S401、通过所述矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号；
S402、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述微波暗室背景的回波信号并进行存储；
S403、根据所述微波暗室背景的回波信号转换成所述微波暗室背景的RCS信息。
8.如权利要求4所述的鸟类动态RCS的检测方法，其特征在于，
还包括步骤：
S501、打开高速照相机常速记录目标区域，在转台上先后放置大小圆球；
S502、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号；
S503、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述圆球的回波信号并进行存储；
S504、根据所述圆球的回波信号同步第二同步信号到高速照相机；
S505、通过所述高速照相机根据所述第二同步信号进行拍照并存储圆球照片；
S506、根据所述圆球的回波信号转换成所述圆球的RCS信息；
S507、通过所述转台控制器控制所述转台按预设角度旋转所述圆球的位置，重复S501-S506。
9.如权利要求4所述的鸟类动态RCS的检测方法，其特征在于，
还包括步骤：
S601、将鸟类的爪子固定在所述转台上；
S602、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号；
S603、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述静态鸟类的回波信号并进行存储；
S604、根据所述静态鸟类的回波信号同步第三同步信号到高速照相机；
S605、通过所述高速照相机根据所述第三同步信号进行拍照并存储静态鸟类的静态照片；
S606、根据所述静态鸟类的回波信号转换成所述静态鸟类的RCS信息；
S607、通过所述转台控制器控制所述转台按预设角度旋转所述静态鸟类的位置，重复S601-S606。
一种鸟类动态RCS的检测系统及方法
技术领域
[0001] 本发明属于无线电侦测技术领域，尤其涉及一种鸟类动态RCS检测系统及方法。
背景技术
[0002] 目前，飞鸟的翅膀被认为对飞鸟的雷达散射截面积(RCS，Radar Cross Section)贡献较小，可忽略不计；但有些认为，鸟类飞行中，由于振翅运动对其RCS贡献很大。基于对上述数据和结论的怀疑，欲重新评估鸟类翅膀对RCS贡献，即测量动态鸟类RCS。现有技术中，使用矢网测量目标的RCS是常见的方法，但是该方法一般用于测量静态目标的RCS，几乎没有测量动态目标的动态RCS，尤其是测量鸟类的动态RCS。
发明内容
[0003] 本发明提供一种鸟类动态RCS的检测系统，旨在解决现有技术中不能检测鸟类的动态RCS的问题。
[0004] 本发明实施例提供了一种鸟类动态RCS的检测系统，包括：
[0006] 转台组件，包括转台及转台控制器，所述转台用于承载所述鸟类，所述转台控制器用于步进控制所述转台旋转；
[0007] 发射天线，分别与所述第一通道模块连接；
[0008] 接收天线，分别于所述第二通道模块连接；
[0009] 高速照相机，所述高速照相机与所述矢量网络分析仪信号连接，以根据所述矢量网络分析仪的第二通道模块接收的回波信号进行启动拍照；以及
[0010] 计算机，所述计算机与所述矢量网络分析仪、转台控制器连接。
[0012] 更进一步地，所述转台组件还包括设置在所述转台上的支架，用于承载所述鸟类。
[0013] 本发明实施例还提供了一种基于上述实施例所述系统的鸟类动态RCS的检测方法，包括步骤：
[0014] S101、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号，并实时接收信号；
[0015] S102、通过电击方式刺激固定在微波暗室中的鸟类振翅；
[0016] S103、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述鸟类的回波信号，并判断接收的回波信号是否高于门限值，若接收的回波信号高于门限值，则自动触发记录数据，并发送第一同步信号到高速照相机进行拍照并存储；
[0017] S104、将所述回波信号换算为鸟类动态RCS信息；
[0019] 更进一步地，所述通过电击方式刺激固定在微波暗室中的鸟类振翅的步骤包括：
[0020] S201、将所述鸟类的爪子采用导线固定在所述转台上，并且将所述导线另一端引到微波暗室外面；
[0021] S202、通过电击微波暗室外面的导线传输电击信号到所述鸟类的爪子上刺激鸟类振翅。
[0022] 更进一步地，还包括步骤：
[0023] S301、设置矢量网络分析仪参数；
[0024] S302、根据所述矢量网络分析仪参数对所述矢量网络分析仪进行校准。
[0025] 更进一步地，还包括：
[0026] S401、通过所述矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号；
[0027] S402、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述微波暗室背景的回波信号并进行存储；
[0028] S403、根据所述微波暗室背景的回波信号转换成所述微波暗室背景的RCS信息。
[0029] 更进一步地，还包括步骤：
[0030] S501、打开高速照相机常速记录目标区域，在转台上先后放置大小圆球；
[0031] S502、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号；
[0032] S503、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述圆球的回波信号并进行存储；
[0033] S504、根据所述圆球的回波信号同步第二同步信号到高速照相机；
[0034] S505、通过所述高速照相机根据所述第二同步信号进行拍照并存储圆球照片；
[0035] S506、根据所述圆球的回波信号转换成所述圆球的RCS信息；
[0036] S507、通过所述转台控制器控制所述转台按预设角度旋转所述圆球的位置，重复S501-S506。
[0037] 更进一步地，还包括步骤：
[0038] S601、将鸟类的爪子固定在所述转台上；
[0039] S602、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号；
[0040] S603、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述静态鸟类的回波信号并进行存储；
[0041] S604、根据所述静态鸟类的回波信号同步第三同步信号到高速照相机；
[0042] S605、通过所述高速照相机根据所述第三同步信号进行拍照并存储静态鸟类的静态照片；
[0043] S606、根据所述静态鸟类的回波信号转换成所述静态鸟类的RCS信息；
[0044] S607、通过所述转台控制器控制所述转台按预设角度旋转所述静态鸟类的位置，重复S601-S606。
[0045] 本发明所达到的有益效果：本发明能够通过矢量网络分析仪与高速照相机同步配合、以及通过发射天线和接收天线与鸟类实现信息交互来检测鸟类的动态RCS，进而实现鸟类的动态RCS检测。并且通过计算机和转台控制器控制转台旋转鸟类的位置，能够检测鸟类不同方位的动态RCS。本发明解决了现有技术中只能检测静态目标的RCS，没有检测动态目标的动态RCS，特别是鸟类的动态RCS的问题。附图说明
[0046] 图1是本实施例提供的一种鸟类动态RCS的检测系统结构示意图；
[0047] 图2是本发明提供的一种鸟类动态RCS的检测系统与微波暗室的设置关系结构示意图；
[0048] 图3是本发明提供的一种雷达方程公式图；
[0049] 图4是本发明提供的一种目标RCS值公式图；
[0050] 图5是本发明提供的另一种目标RCS值公式图；
[0051] 图6是本发明提供的一种传输系数S21与端口功率关系图；
[0052] 图7是本发明提供的目标RCS值可用传输系数公式图；
[0053] 图8是本发明实施例提供的一种基于实施例一所述系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图；
[0054] 图9是图8中S101提供的一种方法流程图；
[0055] 图10是本发明实施例提供的另一种基于实施例一所述系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图；
[0056] 图11是本发明实施例提供的另一种基于实施例一所述系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图；
[0057] 图12是本发明实施例提供的另一种基于实施例一所述系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图；
[0058] 图13是本发明实施例提供的另一种基于实施例一所述系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图。
[0059] 其中，1、微波暗室；2、高速照相机；3、发射天线；4、接收天线；5、矢量网络分析仪；6、计算机；7、转台控制器；8、转台；9、支架；10、目标。
具体实施方式
[0060] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0061] 本发明能够通过矢量网络分析仪5与高速照相机2同步配合、以及通过发射天线3和接收天线4与鸟类实现信息交互来检测鸟类的动态RCS，进而实现鸟类的动态RCS检测。并且通过计算机6和转台控制器7控制转台8旋转鸟类的位置，能够检测鸟类不同方位的动态RCS。本发明解决了现有技术中只能检测静态目标10的RCS，没有检测动态目标10的动态RCS，特别是鸟类的动态RCS的问题。
[0062] 实施例一
[0063] 如图1-2所示，本实施例提供的一种鸟类动态RCS的检测系统，包括：矢量网络分析仪5，至少具有一用于发射信号的第一通道模块，以及具有一用于接收信号的第二通道模块；转台8组件，包括转台8及转台控制器7，转台8用于承载鸟类，转台控制器7用于步进控制转台8旋转；发射天线3，分别与第一通道模块连接；接收天线4，分别于第二通道模块连接；高速照相机2，高速照相机2与矢量网络分析仪5信号连接，以根据矢量网络分析仪5的第二通道模块接收的回波信号进行启动拍照；以及计算机6，计算机6与矢量网络分析仪5、转台控制器7连接。
[0064] 其中，鸟类的动态RCS主要是指，鸟类振翅对RCS的贡献。上述鸟类为一般鸟类，比如，蜂鸟、鸽子等，蜂鸟的振翅频率最高为，每秒15～80次，鸽子的振翅频率约为，每秒6～10次；此外考虑性价比情况下，选用帧率1000fps的高速照相机2，上述高速照相机2用于记录目标10状态和分析目标10振翅的频率。在本发明实施例所说的目标10为被测物体，即可以是鸟类，比如蜂鸟、鸽子等；可以是圆球、鸟类，等，还可以是其他需要检测的物体，在本实施例中，被测物体为鸟类。上述高速照相机2包括BNC(Bayonet Nut Connector，摄像设备输出导线和摄像机连接头)，用于启动高速照相机2快门进行拍照。上述矢量网络分析仪5是时域RCS测试核心设备。上述矢量网络分析仪5还设置有扫频源，用于发射扫频信号。需要说明的是，一般鸟类振翅的频率在10Hz以内，这就要求矢量网络分析仪5的扫描频次在10Hz以上。该扫频源连接第一通道模块后与一功率放大器连接，这样扫频信号就可以通过该第一通道模块发送到发射天线3发射出去。上述矢量网络分析仪5包括：Trigger Aux(触发器辅助)功能，用于输出两路方波信号，一路通过BNC连接线连接到高速照相机2作为同步信号，另一路连接矢量网络分析仪5后面板HandlerIO接口中的INPUT1接口，通过同步信号作为判断单次扫描完的中断标志，进而驱动数据存储功能。上述矢量网络分析仪5还设置有控制界面，上述Trigger Aux功能以Macros(宏指令)命令的形式存储到矢量网络分析仪5中，并在界面上进行显示，通过点击Macros的下拉菜单的预设值按钮完成一次测量，并自动记录数据。上述转台8上还设置有支架9，用于承载上述鸟类。上述矢量网络分析仪5、转台8、高速照相机2、发射天线3、接收天线4、均设置在微波暗室1内。上述转台控制器7可以设置在微波暗室1内，也可以设置在微波暗室1外。上述转台控制器7可以为步进电机，用于控制转台8步进旋转。
上述计算机6可通过LAN连接矢量网络分析仪5。可使用电脑远程界面功能远程控制矢量网络分析仪5。
上述计算机6可通过LAN连接矢量网络分析仪5。可使用电脑远程界面功能远程控制矢量网络分析仪5。
[0065] 在本发明实施例中，RCS的测试原理为：通过测量雷达回波的功率，参照图3所示，雷达方程为 可以解算出目标10的RCS值σ，在该雷达方程 中，Pr是雷达接收回波功率；Pt为发射功率；G为天线增益；λ为雷达波长；R为目标距离。雷达方程指出，在相同的测量环境下，其他的参数不变，目标RCS值σ与雷达接收回波功率Pr成正比。因此，在已知标准球体的RCS理论值σ，下，通过对比待测目标10和标准球体的回波功率(P和P’)，可解算出目标RCS值，参照图4所示，目标RCS值公式为 即将图公式中的单位去dB值后，可得到如图5所示的目标RCS值公式为σ＝σ′-P′+P。在高频区测量RCS时，目标10可视为一个线性的二端口网络，Pr是端口一的输入功率，Pt为端口二的输出功率，参照图6所示，则传输系数S21与端口功率的关系可以表示为 因此，参照图7所
示，目标RCS值可用传输系数表示为σ＝S21-S′21+σ′，因此，通过测量传输系数S21来测量目标RCS。在本发明实施例中，采用矢量网络分析仪5测量功能就可以得到传输系数S21。此外，对于鸟类的回波数据而言，还需要对照其照片数据，才能分析鸟类回波数据和振翅之间的关系。
示，目标RCS值可用传输系数表示为σ＝S21-S′21+σ′，因此，通过测量传输系数S21来测量目标RCS。在本发明实施例中，采用矢量网络分析仪5测量功能就可以得到传输系数S21。此外，对于鸟类的回波数据而言，还需要对照其照片数据，才能分析鸟类回波数据和振翅之间的关系。
[0066] 在本发明实施例中，该鸟类动态RCS的检测系统的测试过程：
[0067] 当检测动态鸟类的动态RCS时，将静态鸟类设置在转台8上、或者设置在转台8上的支架9上，并且电击该鸟类使得该鸟类进行振翅，此时，正在振翅的鸟类可以称为动态鸟类。通过矢量网络分析仪5内的扫频源发出扫频信号，并且通过第一通道模块将该扫频信号经过功率放大器进一步放大后，传送到发射天线3发射出去，经过与动态鸟类的相互作用，返回目标10回波，也即回波信号。接收天线4接收到目标回波并且通过第二通道模块传输到矢量网络分析仪5上进行保存，进而通过矢量网络分析仪5的测量功能得到传输系数S21，此外，使用矢量网络分析仪5的Trigger Aux功能对外输出两路方波信号，一路通过BNC连接线连接到高速照相机2作为同步信号，高速照相机2接收同步信号触发完成一次拍照。另一路连接矢量网络分析仪5后面板HandlerIO接口中的INPUT1接口，通过同步信号作为判断单次扫描完的中断标志，进而驱动数据存储功能。这样，根据设置的测量次数，可以完成矢量网络分析仪5测量数据和照片的同步。接收天线4接收的目标回波可以得到目标10的频域特性，然后将频域特性通过逆傅里叶变换(矢量网络分析仪5的Transform(转换)功能)到时域进行分析，通过时域加窗过滤时域门外的背景杂波，即得到宽频段内目标10的RCS信息。最后，结合高速照相机2对动态鸟类进行拍照得到的动态照片进行分析，进而得到动态鸟类的动态RCS信息。
[0068] 本发明能够通过矢量网络分析仪5与高速照相机2同步配合、以及通过发射天线3和接收天线4与鸟类实现信息交互来检测鸟类的动态RCS，进而实现鸟类的动态RCS检测。并且通过计算机6和转台控制器7控制转台8旋转鸟类的位置，能够检测鸟类不同方位的动态RCS。本发明解决了现有技术中只能检测静态目标10的RCS，没有检测动态目标10的动态RCS，特别是鸟类的动态RCS的问题。
[0069] 实施例二
[0070] 如图8所示，图8是本发明实施例提供的一种基于实施例一所述系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图；该鸟类动态RCS的检测方法包括步骤：
[0071] S101、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号，并实时接收信号。
[0072] 可通过矢量网络分析仪的扫频源发射扫频信号，并且通过第一通道模块将该扫频信号发射出来，经过一功率放大器进一步放大后发给发射天线发射出去。经过与动态鸟类的相互作用，返回目标回波，也即鸟类的回波信号。并且，在发射扫频信号后实时接收信号，避免错过鸟类振动翅膀的时间，无法获取鸟类振翅返回的信号。
[0073] S102、通过电击方式刺激固定在微波暗室中的鸟类振翅。
[0074] 具体的，将鸟类固定放置在转台上，还可以固定放置在转台上的支架顶端。这样使得鸟类的位置与发射天线、接收天线、高速照相机等位置配合，能够更有效的进行信息交互。当鸟类没有被刺激且进行振翅时，该鸟类可以称为静态鸟类。待鸟类固定完成后，可通过电击的方式刺激上述鸟类进行振动翅膀，由于鸟类固定在转台或支架上，鸟类没有移动，只是在原地振动翅膀，此时的鸟类，可以称为动态鸟类。这样便于检测鸟类的动态RCS；这样通过对比静态RCS和动态RCS可以有效检测并量化出鸟类翅膀对RCS的贡献。
[0075] S103、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述鸟类的回波信号，并判断接收的回波信号是否高于门限值，若接收的回波信号高于门限值，则自动触发记录数据，并发送第一同步信号到高速照相机进行拍照并存储。
[0076] 其中，上述第一同步信号为矢量网络分析仪根据动态鸟类返回的回波信号输出的一路脉冲信号，用做高速照相机启动信号，也即同步信号。上述门限值可以为控制高速照相机进行拍照的触发门限值。矢量网络分析仪测量动态鸟类时，鸟类静态情况下，鸟类回波信号幅值较低，矢量网络分析仪输出的第一同步信号的幅值也较低，且低于门限值，则无法触发回波信号数据记录和高速照相机拍照；但通过刺激鸟类时，鸟类振动翅膀，由于鸟类振动翅膀会提高回波信号的幅度，导致矢量网络分析仪输出的第一同步信号的幅值高于预设的门限值，进而触发回波信号数据记录程序，触发高速照相机拍照和并存储。具体的，当矢量网络分析仪接收到鸟类的回波信号后，通过矢量网络分析仪的Trigger Aux功能对外输出两路方波信号，一路通过BNC连接线连接到高速照相机作为同步信号，当高速照相机接收到第一同步信号后，即可触发高速照相机的快门对动态鸟类进行抓拍，并且将抓拍得到的鸟类的动态照片进行保存。这样便于记录动态鸟类的状态以及鸟类的振翅频率。另一路连接矢量网络分析仪后面板HandlerIO接口中的INPUT1接口，通过同步信号作为判断单次扫描完的中断标志，进而驱动数据存储功能。这样，根据设置的测量次数，可以完成矢网测量数据和照片的同步。进一步提高鸟类的动态RCS的检测准确率，避免干扰信号影响鸟类动态RCS的检测。
[0077] S104、将所述回波信号换算为鸟类动态RCS信息。
[0078] 上述鸟类的动态RCS信息包括鸟类的动态RCS值。当矢量网络分析仪接收到动态鸟类的回波信号后，可通过矢量网络分析仪的测量功能得到传输系数S21，并且结合图3-图7中RCS的测试原理计算得到鸟类的动态RCS值。
[0079] S105、通过转台控制器控制转台按预设角度旋转鸟类的位置，在新的角度上重复测量。
[0080] 上述预设角度为转台预先设定的设定间隔对应的角度。具体的，转台起始位置设置为与动态鸟类的高速照相机正面对准发射天线相一致方向为0。通过计算机控制转台控制器控制转台按照设定间隔对应的角度逐步步进，顺时针转动，动态鸟类每旋转一个方位，则自动执行S101至S104完成鸟类动态RCS的检测和存储，这样可以检测动态鸟类不同方位的动态RCS，并且记录每次的检测数据，可提高动态鸟类的动态RCS信息的准确性。
[0081] 在本发明实施例中，通过S101、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号，并实时接收信号；S102、通过电击方式刺激固定在微波暗室中的鸟类振翅；S103、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收所述鸟类的回波信号，并判断接收的回波信号是否高于门限值，若接收的回波信号高于门限值，则自动触发记录数据，并发送第一同步信号到高速照相机进行拍照并存储；S104、将所述回波信号换算为鸟类动态RCS信息；S105、通过转台控制器控制转台按预设角度旋转鸟类的位置，在新的角度上重复测量。这样，能够通过矢量网络分析仪与高速照相机同步配合、以及通过发射天线和接收天线与鸟类实现信息交互来检测鸟类的动态RCS，进而实现鸟类的动态RCS检测。并且通过计算机和转台控制器控制转台旋转鸟类的位置，能够检测鸟类不同方位的动态RCS。本发明解决了现有技术中只能检测静态目标的RCS，没有检测动态目标的动态RCS，特别是鸟类的动态RCS的问题。
[0082] 实施例三
[0083] 如图9所示，图是图8中S102提供的一种方法流程图；S102、通过电击方式刺激固定在微波暗室中的鸟类振翅的步骤包括：
[0084] S201、将鸟类的爪子采用导线固定在转台上，并且将导线另一端引到微波暗室外面。
[0085] 其中，还可以用绳子绑定该鸟类的爪子在转台上，或者转台的支架上。再将导线一端触碰该鸟类的爪子只要该导线与鸟类接触，且通电时能够刺激该鸟类即可。最后，再将该导线另一端设置到微波暗室的外面，便于用户实施电击操作来刺激该鸟类。
[0086] S202、通过电击微波暗室外面的导线传输电击信号到鸟类的爪子上刺激鸟类振翅。
[0087] 当确定鸟类固定完成后，可以通过电棒等工具，的电机微波暗室外的导线端，鸟便会受到刺激，扑腾翅膀，进而实现鸟类振翅的目标。需要说明的是，由于鸟类的爪子被绑在转台或支架上，所以鸟类无法飞走，只能在原地扑腾翅膀。
[0088] 实施例四
[0089] 如图10所示，在实施例二的基础上，本发明实施例还提供了另一种基于实施例一系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图；该鸟类动态RCS的检测方法还包括步骤：
[0090] S301、设置矢量网络分析仪参数。
[0091] S302、根据矢量网络分析仪参数对矢量网络分析仪进行校准。
[0092] 矢量网络分析仪的参数设置必须满足微波暗室条件和目标RCS测试要求。以Ku波段测试为例，矢量网络分析仪参数设置为：扫描范围14～18GHz，扫频带宽B＝4Ghz，采样点数N为1601，频率分辨率△f＝B/N则为2.5MHz，时域动态范围△t＝1/(△f)则为400ns，空间最大测量距离L＝(c*△t)/2则为60m；矢量网络分析仪采用带通工作方式，逆傅里叶变换后可以给出时域响应，模拟脉冲函数对被测目标进行照射，脉冲的宽度T由扫频的带宽B，即T＝1/B，所以距离分辨力△R＝cT/2＝c/2B则为0.0375m，考虑到扫描速度和扫描精度，将中频带宽设置为100KHz。
[0093] 由于常见鸟类(例如麻雀、鸽子、野鸭等)振翅的频率一般在8-15Hz,以10Hz为例，那么飞鸟相邻振翅的间隙不超过100ms，则要求矢量网络分析仪的两次测量周期小于100ms，才能分辨出单次振翅对鸟类RCS的贡献。就矢量网络分析仪参数设置而言，单次测量时间与扫描带宽、测量点数成正比，与中频带宽成反比，测量数据的稳定度(精度)随测量点数减少和中频带宽增加而降低；因此需要满足单次测量时间前提下，控制测量点数和中频带宽等参数保证测量数据精度。
[0094] 通过上述设置的参数一方面对矢量网络分析仪进行校准，进而提高矢量网络分析仪的检测准确性；另一方面可以在单次测量时间和测量数据精度之间达到平衡，有效捕捉鸟类动态RCS随振翅运动的逐帧变化更适应与鸟类动态RCS的检测。
[0095] 实施例五
[0096] 如图11所示，在实施例二的基础上，本发明实施例还提供另一种基于实施例一系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图；该鸟类动态RCS的检测方法还包括：
[0097] S401、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号。
[0098] S402、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收微波暗室背景的回波信号并进行存储。
[0099] S403、根据微波暗室背景的回波信号转换成微波暗室背景的RCS信息。
[0100] 具体的，在检测鸟类的动态RCS之前，需要通过该矢量网络分析仪以及高速照相机对微波暗室进行背景测试，检测在没有检测目标时，微波暗室的背景是否存在背景RCS，若存在，则在检测目标RCS的结果中，需要消掉微波暗室的背景RCS，若微波暗室存在背景RCS，并且背景RCS超过预设值时，则说明该微波暗室吸波能力差，质量欠佳。若该微波暗室不存在背景RCS，则说明该微波暗室质量好，并且在检测目标RCS时，不需要消掉背景RCS，进一步提高目标动态RCS的检测精度。
[0101] 实施例六
[0102] 如图12所示，在实施例二的基础上，本发明实施例还提供另一种基于实施例一系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图；该鸟类动态RCS的检测方还包括步骤：
[0103] S501、打开高速照相机常速记录目标区域，在转台上先后放置大小圆球。
[0104] 其中，上述圆球可以是金属球体，比如铁球、钢球、铝球等。该圆球可以称为标准球体，用作为标准检测目标，也即用于做检测鸟类的动态RCS的参考。具体的，先后反观还大小圆球，可以得到多组参考数据。提高圆球的RCS准确率。
[0105] S502、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号。
[0106] 具体的，在S501对圆球进行固定以及启动后，可通过矢量网络分析仪的扫频源发射扫频信号，并且通过第一通道模块将该扫频信号发射出来，经过一功率放大器进一步放大后发给发射天线发射出去。经过与圆球的相互作用，返回目标回波，也即圆球的回波信号。
[0107] S503、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收圆球的回波信号并进行存储。
[0108] 当目标回波传回时，被接收天线接收，且通过第二通道模块传输到矢量网络分析仪上进行保存，这样便于对圆球的RCS进行分析。
[0109] S504、根据圆球的回波信号同步第二同步信号到高速照相机。
[0110] 具体的，上述第二同步信号为矢量网络分析仪根据圆球返回的回波信号输出的一路脉冲信号，用做高速照相机启动信号，也即同步信号。具体的，当矢量网络分析仪接收到圆球的回波信号后，通过矢量网络分析仪的Trigger Aux功能对外输出两路方波信号，一路通过BNC连接线连接到高速照相机作为同步信号，高速照相机接收同步信号触发完成一次拍照。另一路连接矢量网络分析仪后面板HandlerIO接口中的INPUT1接口，通过同步信号作为判断单次扫描完的中断标志，进而驱动数据存储功能。这样，根据设置的测量次数，可以完成矢量网络分析仪测量数据和照片的同步。
[0111] S505、通过高速照相机根据第二同步信号进行拍照并存储圆球照片。
[0112] 具体的，当高速照相机接收到第二同步信号后，即可触发高速照相机的快门对圆球进行抓拍，并且将抓拍得到的圆球的照片进行保存。这样便于记录圆球的状态。
[0113] S506、根据圆球的回波信号转换成圆球的RCS信息。
[0114] 上述圆球的RCS信息包括圆球的RCS理论值。当矢量网络分析仪接收到圆球的回波信号后，可通过矢量网络分析仪的测量功能得到传输系数S21，并且结合图3-图7中RCS的测试原理计算得到圆球的RCS理论值。
[0115] S507、通过转台控制器控制转台按预设角度旋转圆球的位置，重复S501-S506。
[0116] 具体的，在检测目标鸟类前，通过S501至S507的步骤检测出标准球体的RCS理论值。这样便于对通过对比待测目标鸟类和标准球体的回波功率可以计算出目标鸟类的动态RCS值。进一步，提高鸟类的动态RCS理论值的准确性及效率。
[0117] 实施例七
[0118] 如图13所示，在实施例二的基础上，本发明实施例还提供另一种基于实施例一系统的鸟类动态RCS的检测方法流程图；该鸟类动态RCS的检测方法还包括步骤：
[0119] S601、将鸟类的爪子固定在转台上。
[0120] 具体的，将静态鸟类的爪子固定在转台上，还可以固定在转台上的支架顶端。这样使得静态鸟类的位置与发射天线、接收天线、高速照相机等位置配合，能够更有效的进行信息交互。
[0121] S602、通过矢量网络分析仪的第一通道模块发射扫频信号。
[0122] 具体的，在S601对静态鸟类进行固定后，可通过矢量网络分析仪的扫频源发射扫频信号，并且通过第一通道模块将该扫频信号发射出来，经过一功率放大器进一步放大后发给发射天线发射出去。经过与静态鸟类的相互作用，返回目标回波，也即静态鸟类的回波信号。进一步的，该第一通道模块射的扫频信号具体是与静止中的鸟类相互作用。
[0123] S603、通过矢量网络分析仪的第二通道模块接收静态鸟类的回波信号并进行存储。
[0124] 具体的，当目标回波传回时，被接收天线接收，且通过第二通道模块传输到矢量网络分析上进行保存，这样便于对静态鸟类的静态RCS进行分析。
[0125] S604、根据静态鸟类的回波信号同步第三同步信号到高速照相机。
[0126] 具体的，上述第三同步信号为矢量网络分析仪根据静态鸟类返回的回波信号输出的一路脉冲信号，用做高速照相机启动信号，也即同步信号。具体的，当矢量网络分析仪接收到静态鸟类的回波信号后，通过矢量网络分析仪的Trigger Aux功能对外输出两路方波信号，一路通过BNC连接线连接到高速照相机作为同步信号，高速照相机接收同步信号触发完成一次拍照。另一路连接矢量网络分析仪后面板HandlerIO接口中的INPUT1接口，通过同步信号作为判断单次扫描完的中断标志，进而驱动数据存储功能。这样，根据设置的测量次数，可以完成矢量网络分析仪测量数据和照片的同步。
[0127] S605、通过高速照相机根据第三同步信号进行拍照并存储静态鸟类的静态照片。
[0128] 具体的，当高速照相机接收到第三同步信号后，即可触发高速照相机的快门对静态鸟类进行抓拍，并且将抓拍得到的静态鸟类的静态照片进行保存。这样便于记录静态鸟类的状态。
[0129] S606、根据静态鸟类的回波信号转换成静态鸟类的RCS信息。
[0130] 上述静态鸟类的RCS信息包括静态鸟类的静态RCS值。当矢量网络分析仪接收到静态鸟类的回波信号后，可通过矢量网络分析仪的测量功能得到传输系数S21，并且结合图3-图7中RCS的测试原理计算得到静态鸟类的静态RCS值。
[0131] S607、通过转台控制器控制转台按预设角度旋转静态鸟类的位置，重复S601-S606。
[0132] 上述预设角度为转台预先设定的设定间隔对应的角度。具体的，转台起始位置设置为与静态鸟类的高速照相机正面对准发射天线相一致方向为0。通过计算机控制转台控制器控制转台按照设定间隔对应的角度逐步步进，顺时针转动，静态鸟类每旋转一个方位，则自动执行S602至S606完成静态鸟类的静态RCS的检测和存储，这样可以检测静态鸟类不同方位的动态RCS，并且记录每次的检测数据，可提高静态鸟类的静态RCS信息的准确性。
[0133] 检测静态鸟类的静态RCS是在检测动态鸟类的动态RCS之前进行的，静态RCS用于对检测动态RCS进行对比，而动态RCS可以判断出鸟类振翅对鸟类的RCS有贡献。
[0134] 需要说明的是，一般而言，鸟类振翅周期较短，尤其是考虑到其爪子被绑住在支架上，原地扑腾翅膀的时间大概在1-2秒；因此设置测量时间大于扑翼时间，那么在一次触发预设的门限值后，整个测量次数内会同时记录鸟类动态RCS数据和鸟类静态RCS数据。
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