典型隐身飞机动态RCS时间序列研究

定义和推导了目标机体坐标系与地面雷达坐标系之间的坐标转换关系式,得到了雷达视线在目标坐标系中的方位角和高低角.通过软件FEKO对典型隐身飞机目标F-22进行建模,计算得到了目标全空域的静态RCS值,并利用Matlab仿真分析了动态目标的RCS特性变化.仿真结果表明:不同飞行高度以及不同的航路捷径均可以影响机动目标的RCS序列,且当目标作适当的俯仰机动后,可以减小目标RCS值,给隐身飞机设计飞行航线模拟主动进攻提供仿真依据.     

飞机运动特征对雷达检测性能的影响分析

仿真分析了超音速隐身飞机的飞行速度对其动态RCS序列及雷达检测性能的影响。首先依据空气动力学原理设定飞行航迹,并考虑实际中随机抖动的影响,获取时变雷达视线姿态角;然后应用物理光学并结合等效电磁流的方法,仿真分析了飞行速度对动态RCS序列的影响;最后基于隐身飞机RCS起伏数据,推导出起伏目标检测概率计算公式,进一步研究了速度对雷达检测性能的影响,得出飞行速度越高,发现概率越低且起伏越剧烈的结论。研究成果可为超音速隐身目标的探测提供依据。     

运动特征对飞机动态RCS分布特性的影响分析

为了研究不同航路捷径和高度对飞机动态RCS的影响,并能找到描述其分布特性的通用起伏模型,对飞机动态RCS进行了统计分析。首先采用准静态法仿真计算了飞机在不同航路捷径和不同高度时的动态RCS,分析了运动特征对飞机动态RCS的影响;其次用3种经典起伏模型对动态RCS拟合建模,并通过Kolmogorov-Smirnov检验比较了统计建模结果的差异,得出对数正态分布在描述动态RCS起伏特性方面具有通用性的结论。研究成果对于非合作目标的预警探测有重要意义,为雷达总体性能的提升提供理论依据。     

包含等离子体覆盖层的金属方柱RCS分析

应用(FD)2TD数值方法对等离子体的电磁波反射系数和相位进行研究,并与解析解进行比较,证明该方法的正确性.同时应用该数值方法计算了尺寸为入射波长2.0倍的金属方柱的雷达散射截面(RCS),其结果与矩量法进行了比较,接着计算了在金属方柱表面覆盖等离子体厚度分别为入射波长的0.5、1.0、和2.0倍3种情况下的RCS.结果表明:金属方柱的等离子体覆盖层可以有效地减小雷达目标的RCS,这一结论可以应用于航空飞行器的隐身技术中.     

隐身飞机米波段RCS的统计建模研究

采用米波雷达探测作为反隐身手段时,经典的RCS起伏模型无法精确描述隐身飞机的RCS统计特性。首先仿真分析了典型隐身飞机侧站盘旋时的动态RCS;其次采用经典起伏统计模型分析了头向RCS的统计特性,并通过分布检验方法比较了统计建模结果在VHF频段和L频段的差异;最后提出了采用高斯混合分布来实现米波段RCS的精确统计建模,将有助于提高反隐身效果。研究成果将为雷达总体设计和反隐身作战提供理论依据。     

弹道中段进动目标动态RCS仿真研究

为计算弹道中段进动锥体目标的动态RCS,根据中段弹道目标的运动学特性,利用椭圆弹道理论仿真计算出了中段弹道;同时根据导弹与雷达的空间几何关系,求得弹头实时视角值。然后利用高频区理论计算方法计算出弹道中段进动目标的实时RCS值。仿真结果与理论分析相比较,证明了所提方法的有效性。     

基于DIS协议的地面警戒雷达仿真

研究C^3I系统仿真中警戒雷达仿真问题．运用雷达量测原理和机动目标跟踪理论，建立地面警戒雷达的功能模型．提出用集合等价划分方法对空中运动目标分批、合批处理的仿真模型．在该模型中，用以目标RCS(radar cross-section)作为权值的加权几何平均法计算合批目标的位置，用各分目标的RCS之和作为合批目标RCS．给出模型在基于DIS(distributed interactive simulation)协议的分布式作战仿真系统中的实现方法．仿真结果表明，模型合理，满足C^3I系统测试要求．     

飞机动态RCS计算方法的修正与改进

飞机动态雷达散射截面(RCS)的分析能够为飞机隐身设计和测试评估提供重要理论支撑。针对现有动态RCS计算方法只能适用于有限角域的不足,对飞机本体系中雷达方位角的定义进行了修正,扩大了现有方法的适用范围。提出了一种新型的动态RCS计算方法,解决了现有方法中雷达视线角与飞机RCS值无法建立一一映射关系的问题,使用飞机本体坐标系与雷达照射坐标系的欧拉旋转角表征飞机的动态RCS值,相比传统方法具有更高的准确性。最后,仿真验证了当飞机处于机动状态时,新型的动态RCS计算方法得出的结果与现有方法相比有显著差异,其有效提高了动态RCS计算的准确性。     

基于主分量分析的空间目标识别方法

目标的雷达散射截面(RCS)包含了丰富的目标类别信息,如何有效利用目标RCS特征对空间目标的雷达识别具有重要意义.文中提取中心矩作为特征向量,采用主分量分析(PCA)进一步进行特征压缩,利用支撑矢量机(SVM)分类算法来实现识别.基于实测数据的仿真实验结果表明,该方法具有较好的识别性能和推广能力.     

充气式角反射器制作偏差对RCS特性影响的仿真研究

二十面体充气式角反射器是重要的雷达干扰器材,三面角反射器是其基本组成单元。角反射器的制作偏差对其雷达截面积(RCS)特性有显著影响,因而研究三面角反射器制作偏差对其RCS特性的影响有重要意义。该文采用数值仿真方法研究了制作偏差对RCS特性的影响。首先验证了仿真方法的精度,利用该方法分别计算了角度偏差、顶角开孔、角反射布局部褶皱、导电性能和面轮廓度对三面角反射器RCS的影响。结果表明,角度偏差和面轮廓度对三面角反射器RCS的影响最为显著。     

用时域有限差分法分析涂敷目标的电磁散射特性

为了有效分析涂敷目标的宽带电磁散射特性,采用计算电磁学的时域有限差分方法,分别对涂敷各向同性和单轴各向异性吸波材料的目标进行了计算.研究了涂敷材料厚度、阻抗匹配等因素对目标雷达散射截面的影响.结果表明,当涂敷材料的电磁参数满足匹配条件时,对电磁波的吸收性能最好,从而可以有效地缩减目标的雷达散射截面.     

波纹表面金属目标散射特性分析

雷达散射截面的分析与预估是隐身/反隐身领域的一个重要课题.改变目标的几何外形是减小雷达散射截面有效途径之一.从真空中的麦克斯韦方程出发,采用交替隐式的时域有限差分方法以及时域卷积完全匹配层技术.研究了表面波纹对金属目标雷达散射截面的影响,给出了一表面加波纹金属圆柱雷达散射截面.结果表明当波长和波纹宽度相近时,金属圆柱表面加波纹可以在很大的空域角度内使其RCS明显减小.该方法及结果对隐身与反隐身技术的研究具有借鉴价值.     

各向异性介质覆盖导体柱电磁散射特性的FEM/BEM分析

应用有限元-边界元耦合法计算任意截面形状二维各向异性介质覆盖导体柱的雷达散射截面,对介质柱内、外区域分别应用有限元和边界元法进行分析,然后通过场的连续性进行耦合,形成待求矩阵方程,最后应用内观法结合多波前法求解该方程.作为算例,分别计算了无限长各向同性介质覆盖导体方柱和圆柱在平面电磁波照射下的雷达散射截面,结果与有关文献一致,在此基础上计算了各向异性介质覆盖导体方柱和圆柱的雷达散射截面.     

OSRC在介质覆层圆柱电磁散射中的应用

本文利用表面辐射条件(On-surface Radiation Condition,简称OSRC)分析和计算了介质覆层导电圆柱的RCS(Radar Cross Section)。文中给出了均匀介质覆层导电圆柱在TM/TE极化平面波照射下的RCS计算公式,并计算了一些例子。数值结果表明,当覆层为均匀无耗介质且电尺寸较大时,利用OSRC所得结果将足比较良好的。     

一种直接计算目标双站RCS的图形电磁计算方法

提出了一种结合图形电磁计算直接计算目标双站RCS的新方法。通过读取物体表面相对于入射方向和相对于散射方向的深度值,完成了对能产生散射场和绕射场的面和棱边的识别;修正了几何绕射场存在物理光学重复计算的问题,引入了物理绕射系数和等效电磁流相结合的方法。实例表明本文方法计算结果与文献结果吻合,从而证明本文方法的有效性。     

改进Z-FDTD方法分析等离子体的电磁散射

采用改进的Z变换方法研究了二维非均匀等离子体的散射特性,分析了TM、TE模式下不均匀等离子体包围金属圆柱的双站雷达散射截面。推导了二维情况下改进Z变换方法的公式。此方法具有推导过程简单,迭代公式简洁,计算精度高等优点,用于分析等离子体等色散介质的散射特性具有一定优势。给出了TM模式下电场分量的Matlab代码。数值结果表明,合适选择等离子体厚度、等离子体频率分布可在一定范围内降低目标的RCS,起到一定的隐身效果。     

高频区隐身目标的改进GRECO方法的RCS计算

图形电磁计算(GRECO)方法被认为是求解电大尺寸复杂目标的高频雷达散射截面(RCS)最有效的方法之一．将应用于理想导体劈的等效边缘电磁流概念推广到涂覆吸波材料的阻抗劈上，运用物理光学法(PO)和阻抗边界条件(IBC)求解了涂覆雷达吸波材料的表面的RCS计算．同时本文对目标的棱边检测方法进行改进，可以更全面地检测到所有的棱边，并计算其对目标总RCS的影响．计算结果与相关文献进行比较，结果令人满意．     

介质覆盖导体柱散射特性分析

应用有限元-边界元耦合法计算任意截面形状二维介质覆盖导体柱的雷达散射截面，对介质柱内、外区域分别应用有限元和边界元法进行分析，然后通过场的连续性进行耦合，形成待求矩阵方程，最后应用内观法结合多波前法求解该方程．作为算例，分别计算了无限长介质覆盖导体方柱和圆柱在平面电磁波照射下的雷达散射截面，结果与有关文献一致，在此基础上计算了两层介质覆盖导体方柱和圆柱的雷达散射截面．结果表明，由于使用了内观法结合多波前法求解非对称稀疏矩阵，大大减少了计算时间．     

FE-BI分析等离子体覆盖导体方柱的宽带RCS

文章将有限元—边界积分法(FE-BI)与渐进波形估计技术(AWE)相结合应用到宽带电磁散射特性分析中.首先应用该理论计算导体方柱的宽带雷达散射界面(RCS)并与FE-BI逐点计算进行了比较,接着计算了导体表面覆盖不同密度、不同碰撞频率的等离子体的宽带RCS.计算结果表明,FE-BI结合AWE技术比有限元逐点计算省时,且...     

复杂目标近场散射特性的预估计算

建立了用物理光学计算复杂目标近区散射特性的理论模型，利用像素法及面片法计算了典型形体及几种复杂目标近区RCS．结果表明复杂目标近区RCS特性与其远区相比有很大不同，近区RCS特性要复杂得多．这项研究在现代战争中有重要的工程价值．