做复杂环境波传播散射开拓者，铸无线电物理和电磁场强国梦(6)

有别于传统经验模型，实现了复杂海况下多尺度海面及多类型地物背景电磁散射机理的准确表征，为复杂地海环境通信信道建模、雷达探测和信号处理提供了基于物理层面的确定性散射和传播模型，构建起了地海面电磁散射、电波传播基础理论计算与通信及雷达信号处理工程应用之间的桥梁，研究成果填补了国内空白。粗糙面电磁散射有关成果已用于形成国家电磁代码，作为国家粗糙面散射的标准之一，确立了在复杂地海环境电磁散射特性研究领域国内的领先地位。
面向国家中长期科技发展规划纲要中的高分辨地海环境及目标探测和国家海洋安全需求，以期提高装备在复杂环境中的适应性、可靠性，近年来郭立新围绕国际上大尺寸粗糙地海面与目标耦合散射计算困难，又在随机粗糙面和目标复合电磁散射领域开展了深入研究。
针对电大尺寸地海环境、无源干扰环境与目标仿真的计算瓶颈及试验校验难以开展等问题，基于半确定面元结合弹跳射线法、高低频混合方法、矢量辐射输运理论等并借助OpenMP、CUDA等并行加速关键技术，解决了低仰角、高海情海杂波准确建模和目标环境耦合散射计算困难，研制出地海环境下目标远、近场电磁散射特性建模软件，能够实现大场景地海背景与目标的复合电磁散射快速计算。
他所带领的团队还将电磁散射与传统雷达成像有机结合，将电磁计算结果用于SAR信号处理，能够较为准确高效地生成地海场景信号级回波和地海面中目标SAR图像数据，实现了基于电磁散射机理的目标分类识别与特征提取，为目标与地海环境宽带/超宽带雷达回波生成和特征提取及我国高分辨雷达成像、制导引信一体新型探测器等研制提供基础。
郭立新还将探测器、目标及地海环境、人工干扰环境结合在一起开展散射研究，他在国际电气和电子工程师协会汇刊和《中国光学快报》上发表的论文中提出了广义前后向方法，有效解决了考虑耦合效应时粗糙面上下方存在多个目标时的复合散射计算难题，为相关部门某接收系统动态范围和灵敏度设计提供了理论依据；通过建立动态海面舰船目标及干扰复合场景电磁散射模型，揭示了海面、舰船目标与无源干扰之间复杂的电磁耦合机理，并对舰载平台下无源干扰进行综合评估。相关研究成果为提升实际复杂海洋环境下舰船目标探测、识别精度等提供了理论基础和技术支撑。
另一方面，他还重点开展了复杂地海环境中电波传播与散射逆问题研究。结合人工智能，选择合适的反演方法，准确、高效地对地海环境参数及其上下方目标参数等进行反演。基于深度学习等人工智能算法，结合散射建模结果从微波散射层与视觉层开展目标分类识别方法研究，构建了目标图像分类识别网络以及多特征融合的目标分类识别网络，研究成果对目标探测识别、装备智能化和自动化发展有重要意义。