顶角切除和角度公差对角反射体雷达散射截面积的影响分析

综合利用GO/AP算法和CST仿真软件分析了顶角切除和角度公差对三角形三面角反射体(Triangular Trihedral Corner Reflector,TTCR)单站雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)的影响。研究了三种顶角切除的样式,理论分析和仿真结果表明,只要将顶角切除的尺寸控制在垂直边长的10%以内,三种切除样式对TTCR的RCS影响将十分有限。在角度公差方面,研究了两侧面同时向内或向外偏离90°的情况,发现要使RCS缩减量不超过-3 dB,角度公差应控制在0.5°以内。     

机载布撒器雷达散射截面计算

对机载布撒器雷达散射截面(RCS)进行了计算研究,采用面元法进行目标几何建模,采用求解高频电磁场的物理光学法 RCS 计算。通过计算得到了布撒器全方位雷达散射截面积结果,并与实验测试结果进行了比较分析。为布撒器气动—隐身一体化设计时 RCS 的减缩提供了参考依据。     

飞行器雷达外形隐身技术

雷达隐身外形技术是雷达散射截面减缩技术措施之一。部件RCS研究可为整机采用外形技术以降低其RCS提供研究依据。本文扼要介绍了外形技术的效益、部件和整机RCS减缩的一般途径。     

基于FEKO计算的异型结构三面角反射器RCS特性分析

针对常规角反射器固有特性无法满足特殊场合使用要求的问题,在研究角反射器反射机理的基础上,通过对角反射器的顶角、原点、斜边等不同部位进行优化设计,采用FEKO软件对新型角反射器进行建模仿真,从而获得优化后的异型结构三面角反射器的RCS值及方位覆盖角度变化规律。对多种优化方式进行比较,结果表明:对顶角进行优化时,RCS最大值及覆盖范围变化较小;对斜边进行优化时,RCS量值虽会降低,但覆盖角度更加宽广,有效方位角度内的RCS起伏更小。两种方式可满足特殊场合的实践应用,具有实际的工程价值。     

多平面升力体外形设计与气动/隐身性能研究

基于乘波体(Waverider Vehicle,WRV)外形利用多平面设计方法生成了一种多平面升力体(Multi-planar Lift-body Vehicle,MLV),针对乘波体和多平面升力体利用仿真方法开展了气动/隐身性能研究。基于层流方程的数值计算发现与乘波体相比,多平面升力体最大升阻比减小10%,最大升阻比减小量较小;纵向焦心和航向压心相对前移,质心系数取0.55时,纵向静稳定裕度较小,小攻角时需进行静不稳定控制,航向静稳定裕度较大,侧滑角未对升阻比和纵/航向静稳定特性产生明显影响。基于物理光学法(Physical Optics,PO)的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)仿真计算发现多平面升力体可以实现RCS的整体减缩,在俯仰角60～120°,偏航角-10～10°范围内RCS较大,飞行过程中可通过姿态控制避开此区域。研究结果表明:多平面方法生成的多平面升力体具有较好的气动和隐身性能。     

坦克的雷达隐身外形技术初步研究

现代战场中,雷达是探测、侦察、跟踪、定位、精确打击的重要设备之一.坦克是地面战场中的重要军事装备,也正是各种雷达的重点工作对象.因此,雷达隐身成为降低雷达对坦克的作用效能,提高坦克战场生存力的重要手段.该文分析了坦克雷达特征(雷达截面积RCS)及主要外形结构因素,提出了利用外形技术进行坦克RCS减缩的设计方法.研究结果表明,外形技术可以很好的降低坦克的RCS.     

IPO方法计算角反射器和腔体的近场RCS

运用迭代物理光学法(IPO)计算了角反射器和腔体的电磁散射作用,分析了网格划分粗细和迭代次数对RCS计算的影响,并与不同的文献结果和测量结果进行比较,两者有较好的一致性,说明了本文计算采用的公式和程序的可靠性。在此基础上,计算了角反射器和腔体的近场RCS值。     

雷达散射截面对反舰导弹生存能力的影响研究

建立了反舰导弹对由预警雷达和舰空导弹武器系统组成的现代化反导系统的突防概率的计算方法,其中包括探测概率和拦截概率的计算.通过仿真计算,分析反舰导弹的RCS对生存能力的影响.研究结果表明,减缩反舰导弹的RCS可以显著降低反舰导弹被探测的概率,从而可以缩短舰空导弹的发射区远界,缩短反导的作战准备时间,提高反舰导弹的生存能力.     

坦克目标RCS统计模型分析

为分析和评估目标雷达散射截面(RCS)起伏对雷达检测性能的影响,常用一些统计模型来描述目标RCS的起伏。分析了离散数据统计方法,针对某型坦克目标的目标特性外场实际测量的RCS数据进行统计拟合分析,检验了的RCS统计模型,得到了其RCS起伏的统计分布规律,为地面装备目标特性研究提供重要参考。     

S形进气道雷达散射特性试验研究

本文首次利用一维及二维成像测试技术,对S形进气道各部位雷达散射特性进行了试验研究,通过测试RCS值,获得了进气道强散射源分布图,并对其产生原因进行了分析研究,为今后减缩进气道RCS措施研究和理论分析研究指明了方向。     

基于物理光学法和面元法的目标近场RCS计算

针对求解目标近区电磁散射特性,提出基于物理光学法和面元法计算目标近场雷达截面积(RGS),即采用目标形体构造的面元法建立目标的表面模型,利用物理光学法计算目标近区场上的每单元的散射场,而后对所有单元的散射场矢量求和得到整个目标的散射场和雷达散射截面(RCS).将目标的RGS计算结果代人引信电路仿真模型获得的目标多普勒信号和引信启动点与实测结果的统计特性一致,证明该方法具有实用性.     

高超声速球模型及流场光辐射和电磁散射特性测量

为了研究高超声速目标及其流场对目标探测和识别的影响,在弹道靶设备上开展了球模型光辐射和电磁散射特性测量。由二级轻气炮发射模型,模型为15 mm的球,材料为Al₂O₃, 速度范围4.2Symbol~A@6.1 km/s,靶室压力范围2.0Symbol~A@15.4 kPa,光电倍增管探测器分别测量中心波长为254 nm、 365 nm、430 nm的紫外辐射强度和可见光辐射强度,红外InSb探测器分别测量波长为3Symbol~A@5 μm、 8Symbol~A@12 μm的红外辐射强度,X波段单站雷达系统测量在视角为40°的全目标雷达散射截面积（RCS）。实验结果表明：在给定的实验条件下,模型及流场的光辐射强度和电磁散射特性强烈依赖于模型飞行速度和实验压力;模型及流场紫外辐射、可见光辐射主要为头部激波帽辐射,尾迹基本没有紫外辐射、可见光辐射;模型及流场红外辐射主要集中在模型头部区域,尾迹在3Symbol~A@5 μm波段红外辐射明显且持续时间较长,尾迹在8Symbol~A@12 μm波段辐射不明显;在模型飞行速度较低时,模型及流场的电磁散射能量主要集中在有绕流的模型区域;当模型飞行速度较高时,模型及流场电磁散射能量分布在有绕流的模型区域和尾迹区域;在一定的实验条件下,模型尾迹总目标RCS比等离子鞘套包覆的模型目标RCS大约1个数量级。     

复杂目标近场双站RCS的建模方法

采用远场双站雷达散射截面计算方法进行复杂目标近场双站雷达散射截面的预估.在近场条件下,入射波是球面波照射,不满足远场条件.因此,通过把电大尺寸复杂目标剖分成若干电小尺寸的多边形面元,使每个面元满足远场条件,应用物理光学法和增量长度绕射系数法来求解单个面元的双站雷达散射截面,同时考虑天线方向性因子对近场的影响,可获得复杂目标总的近场双站雷达散射截面.利用该方法可以有效地完成复杂目标近场双站RCS估算.     

不同攻角约束下空空导弹敏捷转弯过程弹道优化

为考察攻角约束对直气复合控制的导弹实现越肩发射的影响,首先针对一个反作用喷气系统安装在尾部的敏捷导弹建立了俯仰通道四阶动态模型,然后利用高斯伪谱法获得时间-燃料最优解,并对不同攻角约束下的最优解进行了分析和比较。仿真结果说明攻角约束越严格,敏捷转弯过程的转弯半径越大,时间越长,燃料消耗越多。     

目标近场电磁散射中心建模与特征参数反演

为了通过较少散射场数据实现雷达目标特性建模和参数反演,提出了一种基于时频图多普勒特征的散射中心建模和特征参数反演方法,采用单频点下的一维角度近场扫描数据实现对目标二维散射中心的提取。通过平滑伪Wigner-Ville分布(smooth and pseudoWigner-Ville distribution,SPWVD)分析方法生成高分辨率时频图,根据不同类型散射中心的多普勒特征,通过Radon逆变换(inverse Radon transform,IRT)提取散射中心模型的位置和幅度参数,并将提取的散射中心位置参数与几何模型参数、散射中心模型重构雷达散射截面积(RCS)与仿真的RCS进行了性能对比。结果表明:该方法只需要单频点的一维角度扫描数据,即可有效提取目标散射中心位置和幅度等特征参数,且重构RCS的均方根误差小于3 dBsm。     

基于纯方位角测量的水下目标被动跟踪技术

水下目标的被动跟踪技术在军事上具有重要的应用价值,为了解决基于纯方位角测量的水下目标被动跟踪技术在实际应用中的问题,研究了几种适合于单、双观测站的水下目标被动跟踪算法.分别对伪线性估计算法、扩展卡尔曼滤波算法、无迹卡尔曼滤波算法在不同参数情况下的性能进行了详细的仿真与分析.仿真结果表明,静止单观测站虽不能获得目标的完全观测,但是在具有一定先验信息的情况下,伪线性估计算法也可以实现对目标轨迹的估计;双观测站可以获得对目标的完全观测,并且在观测方程严重非线性的情况下,无迹卡尔曼滤波方法的性能要优于扩展卡尔曼滤波方法.仿真结果对工程应用具有重要的参考价值.     

并行PO分析电大尺寸复杂军事目标的电磁散射

利用基于PC集群MPI并行平台的并行PO方法计算了电大尺寸复杂军事目标-导弹与飞机的电磁散射。根据MPI并行平台的特点,给出了将PO三角面元按照编号循环分配到不同进程,进行并行遮挡判断的详细过程。通过对比不同进程的计算时间,给出了本文方法的并行加速比,结果表明了该并行方案求解电大目标散射问题的高效性。计算了电大尺寸导弹与飞机目标的双站RCS,并与FEKO软件结果进行了比较,证明了方法的正确性。     

装甲车辆典型强散射源雷达隐身涂料应用研究

目的：为装甲车辆典型强散射源提出隐身材料的应用建议,为装备隐身外形设计及隐身涂料应用提供参考。方法：模拟装甲车辆外形结构,制备典型强散射源构件试样。在微波暗室10 GHz 和35 GHz 雷达波段下,对涂装吸波涂料前后的试样进行对比测试,分析测试结果。结果：涂装毫米波或厘米波吸波涂料对炮塔和底盘结合部 RCS 大于－10 dBsm 的角域方向减缩效果明显,平均可达10 dBsm,而 RCS 小于－10 dBsm 的角域减缩效果不显著;涂装毫米波吸波涂料对棱边的 RCS 具有一定的减缩效果,且随着棱边夹角增大,效果越明显,可达20 dBsm,但涂装厘米波吸波涂料效果不明显;对于首上装甲,采用吸波涂料可将弧形法线方向和次强散射角域的 RCS 缩减至3 dBsm 以下;对于二面角,涂装吸波涂料对 RCS 减缩效果不明显。结论：对于炮塔和底盘结合部腔体、车体二面角等部位,隐身处理应以整形为主,对于不能整形的,应涂装厘米／毫米兼容的吸波涂料;对于法向不在威胁角域的棱边面,可不涂装厘米波吸波涂料,但应该涂装毫米波吸波涂料;对于弧形结构等组成复杂的首上部件,需要涂装厘米／毫米兼容的吸波涂料。     

二维路面不平度的分形构造方法

精确的路面不平度模型是车辆动态性能仿真研究的关键。根据Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形函数,按照功率谱及相干函数的定义,推导出左右轮分形模型组分中相位角的解析相干关系;结合W-M分形函数以及不同轮辙路面谱阵的Cholesky分解,分别构造考虑相位角相干性以及基于轮辙路面谱阵Cholesky分解的二维路面分形模拟模型。理论研究发现,当分形尺度参数γ→1时,根据W-M分形函数推导出的路面分形模拟法等价于谐波叠加法,且基于轮辙路面谱阵Cholesky分解的分形模型更具普遍意义,考虑相位角相干性的分形模型只是其一种特例。仿真结果表明,当γ→1时,所构造两个模型的轮辙自功率谱及左右轮相干函数均与对应参考标准吻合较好,验证了两个模型的精度和可信性。