The use of radar as an observational tool in entomological studies has a long history, and ongoing advances in operational radar networks and radio‐frequency technology hold promise for advances in applications such as aerial insect detection, identification and quantification. Realizing this potential requires increasingly sophisticated characterizations of radio‐scattering signatures for a broad set of insect taxa, including variability in probing radar wavelength, polarization and aspect angle. Although this task has traditionally been approached through laboratory measurement of radar cross‐sections, the effort required to create a comprehensive specimen‐based library of scattering signatures would be prohibitive. As an alternative, we investigate the performance of electromagnetic modelling for creating such a database, focusing particularly on the influence of geometric and dielectric model properties on the accuracy of synthesized scattering signatures. We use a published database which includes geometric size measurements and laboratory‐measured radar cross‐sections for 194 insect specimens. The insect anatomy and body composition were emulated using six different models, and radar cross‐sections of each model were obtained through electromagnetic modelling and compared with the original laboratory measurements. Of the models tested, the prolate ellipsoid with an internal dielectric of homogenized chitin and hemolymph mixture best replicates the measurements, providing an appropriate technique for further modelling efforts.

中文翻译：

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表征动物解剖结构和内部组成，以进行雷达昆虫学中的电磁建模。

在昆虫学研究中将雷达用作观测工具已有很长的历史，并且在操作雷达网络和射频技术方面的不断进步也为航空昆虫探测，识别和量化等应用的发展带来了希望。要实现这一潜能，就需要对越来越广泛的昆虫分类群进行越来越复杂的无线电散射签名表征，包括探测雷达波长，偏振和纵横角的可变性。尽管传统上是通过实验室测量雷达横截面来完成这项任务的，但创建基于样本的散射特征库的全面工作却令人望而却步。作为替代方案，我们研究了电磁建模创建此类数据库的性能，特别关注几何和介电模型特性对合成散射特征的准确性的影响。我们使用已发布的数据库，其中包括针对194个昆虫标本的几何尺寸测量和实验室测量的雷达横截面。使用六个不同的模型模拟了昆虫的解剖结构和身体成分，并通过电磁建模获得了每个模型的雷达横截面，并将其与原始实验室测量结果进行了比较。在所测试的模型中，具有均质甲壳素和血淋巴混合物的内部电介质的长椭球体可以最好地复制测量结果，为进一步的建模工作提供了合适的技术。我们使用已发布的数据库，其中包括针对194个昆虫标本的几何尺寸测量和实验室测量的雷达横截面。使用六个不同的模型模拟了昆虫的解剖结构和身体成分，并通过电磁建模获得了每个模型的雷达横截面，并将其与原始实验室测量结果进行了比较。在所测试的模型中，具有均质甲壳素和血淋巴混合物的内部电介质的长椭球体可以最好地复制测量结果，为进一步的建模工作提供了合适的技术。我们使用已发布的数据库，其中包括针对194个昆虫标本的几何尺寸测量和实验室测量的雷达横截面。使用六个不同的模型模拟了昆虫的解剖结构和身体成分，并通过电磁建模获得了每个模型的雷达横截面，并将其与原始实验室测量结果进行了比较。在测试的模型中，具有均质甲壳素和血淋巴混合物的内部电介质的长椭球体可以最好地复制测量结果，为进一步的建模工作提供了合适的技术。通过电磁建模获得每个模型的雷达和雷达横截面，并将其与原始实验室测量结果进行比较。在测试的模型中，具有均质甲壳素和血淋巴混合物的内部电介质的长椭球体可以最好地复制测量结果，为进一步的建模工作提供了合适的技术。通过电磁建模获得每个模型的雷达和雷达横截面，并将其与原始实验室测量结果进行比较。在测试的模型中，具有均质甲壳素和血淋巴混合物的内部电介质的长椭球体可以最好地复制测量结果，为进一步的建模工作提供了合适的技术。