基于GTD模型的目标二维散射中心提取

为精确描述隐身目标的高频电磁散射特性,该文用基于几何绕射理论的GTD模型代替以镜面散射为主的指数和模型。同时,为克服传统矩阵束算法(MEMP)计算量大、距离坐标配对等问题,该文提出用修正矩阵束算法和二维旋转不变技术(2D-ESPRIT)提取基于GTD模型的目标二维散射中心参数。仿真实验表明,该文的两种方法均适用于以边缘绕射等为主要散射源的隐身目标。     

目标边缘后向绕射场特点分析

本文应用等效电流法和物理绕射理论详细地分析了边缘的几何性质、入 射波方向，极化和波长等因素对边缘绕射场的影响，总结了边缘绕射场的特点。了解边缘后向绕射场的这些特点，这助于正确地分析复杂目标电磁散射特性，特别是对于隐身飞行器的RCS特性分析具有重要的参考价值。     

不同吸波涂层对三维复杂目标的RCS影响的分析

利用有限元-快速多极子算法(FEM-FMM)分析了三维复杂目标涂有不同吸波涂层的雷达散射截面(RCS).以圆锥体为例,详细计算分析了涂敷有耗各向同性、正单轴各向异性、负单轴各向异性和纳米吸波材料4种典型吸波材料对目标电磁散射特性的影响,并首次讨论了每种吸波材料随不同涂层厚度对RCS的影响,得到了最佳隐身效果的吸波材料和涂层厚度的组合.结果表明,涂敷最佳吸波材料目标的后向RCS比目标没有吸波涂层时可以降低16.6dB.     

涂层金属平板绕射系数的计算

本文介绍了一种计算目标绕射系数的通用数值方法－－根据时域有限差分（ＦＤＴＤ）方法提供的散射场，通过联立方程组求解绕射系数，所述方法对二维ＴＭ、ＴＥ波均适用，有无涂层情况下金属条板绕射系数的计算例子表明该方法是可行的。     

近炸引信终点弹道多普勒信号仿真平台

目前引信终点弹道回波信号仿真,一般使用各自开发的执行程序,这些方法不通用、计算有误差。为此,论文 建立了基于通用CAD 电磁散射模型和引信终点弹道回波模型的引信终点弹道多普勒信号仿真平台。平台基于CAD 软件 对目标进行建模,具有计算电磁散射特性和引信回波信号的功能,以及可视化输入功能。平台算法主要采用物理光学法、 物理绕射理论、等效边缘电磁流（EEC）法,同时考虑复杂目标的遮挡和局部照射问题。平台可以仿真各类引信、目标 和交会条件的多普勒回波信号。平台的算例结果与实测数据进行了对比,结果非常吻合。算例表明,软件平台可靠有效, 能为近炸引信设计提供依据和途径,具有较好的实用性、通用性。     

基于ILDC理论的平面结构电磁散射计算

增量长度绕射系数理论(ILDC)是对电大尺寸复杂目标进行边缘绕射计算的有效方法之一。本文基于散射总场、表面光学场和边缘绕射场三者之间的关系,针对几何建模的特点,从另一个角度推导出了ILDC在平表面结构中的应用形式,并验证了该方法的正确性,为目标电磁特性的研究提供了一种可行的计算方法。     

基于ILDC理论的平面结构电磁散射计算

增量长度绕射系数理论(ILDC)是对电大尺寸复杂目标进行边缘绕射计算的有效方法之一。本文基于散射总场、表面光学场和边缘绕射场三者之间的关系，针对几何建模的特点，从另一个角度推导出了ILDC在平表面结构中的应用形式，并验证了该方法的正确性，为目标电磁特性的研究提供了一种可行的计算方法。     

阻抗边界圆柱散射场的UTD解

本文分析了二维阻抗圆柱的电磁散射机理，讨论了金属圆柱、有耗涂层圆柱与阻抗圆柱的等效特性，获得了它们的散射场一致性绕射理论（ＵＴＤ）解。最后，给出了一组计算实例。     

电大凸目标电磁散射的数值路径变换算法研究

给出了基于Fock电流和增量长度绕射系数技术（Incremental Length Diffraction Coefficients,ILDC）得到的三维凸圆柱上的高频散射场的表达式,应用路径变换法和数值最速下降路径（Numerical Steepest Descent Path,NSDP）方法计算基于Fock电流的高振荡积分,得到散射场.数值算例显示,使用这一方法计算高频散射场,可以实现在不同频段的入射波下计算时间与频率无关.并给出一种基于测地线性质的爬行波寻迹算法,具有较高的精度和更高的计算效率,适用于任意光滑模型上爬行波的寻迹.     

基于GPU的图形电磁计算加速算法

本文利用现代图形加速卡中GPU(Graphics Process Unit)的可编程管线,实现了图形电磁计算(GRECO)方法.与原有的方法相比,在利用物理光学和物理绕射理论的基础上,计算速度提高了20倍左右.并且利用GPU实现了射线追踪算法,用于目标上多次散射的计算,使得GRECO方法可以快速计算具有凹腔结构目标的电磁散射.本方法对于目标识别和逆合成孔径成像等方面的研究具有重要的应用价值.     

涂覆吸波材料目标RCS测量校准试验研究

雷达吸波涂层易受涂覆工艺、物理特性和气动应力等因素影响而破坏飞机整体的隐身特性。为评估雷达吸波涂层状态,在紧缩场对涂覆雷达吸波材料的目标展开RCS测量和分析。雷达散射测量系统的测量精度受定标体几何参数精度、测量方法、校准方法、系统稳定性等多种因素影响。在金属球定标体几何参数、场地制造装配精度和安装定位精度等已溯源至国家基准的基础上,针对测量和校准需求,研究了替代置换法的测量校准原理,开展了测量和校准试验,结果表明:在扫频测量基础上,通过时域频域变换、背景矢量对消、时间窗等技术滤除杂波干扰而获取线性度较好的系统校准曲线,用于涂覆雷达吸波材料目标的RCS测量校准,能有效提高测量效率和精度,确保量值一致,满足隐身飞机雷达隐身状态监控和校准需求。     

目标RCS的计算和对消效果的统计分析

应用物理光学和等效电磁流等方法对有源隐身中被保护目标的RCS进行了计算，给出了某飞机模型RCS的理论计算值和平滑值。并采用数理统计的方法计算了有源隐身目标散射场和对消场差值的均值和均方差，在方位角分别以均匀和随机规律变化时，对目标散射场被对消的效果进行了统计分析。     

Nonsinusoidal radar signal design for stealth targets

The detection of stealth point targets challenges the design of conventional radars using sinusoidal carriers since the objective of stealth technology is to reduce the radar cross section (RCS) of targets to a level where the radar receiver cannot detect the target. While there are a number of techniques employing different technologies to reduce the RCS of targets, shaping and coating the target with absorbing material are the most useful ones. The analysis and design of nonsinusoidal radar signals is based on modeling stealth point targets by a two-layer structure consisting of a metal surface covered with a coat of absorbing material. The design is presented for two classes of signals: uncoded signals and pulse compression signals using Barker codes. The relationship between target response, absorbing material time delay, time variation of transmitted pulses and coding features are determined and analyzed. While sliding correlators are used for detection and selection of various target responses, their output autocorrelation functions are determined analytically in terms of transmitted signal autocorrelation functions. Thumbtack range-velocity resolution functions are obtained for transmitted signal characters with a single pulse and characters with coded waveforms, for different pulse duration. It is shown that the range resolution can be improved by the proper choice of the transmitted signal duration relative to absorbing material time delay. Thumbtack range-velocity resolution functions similar to those of conventional point targets can also be realized     

空天作战中防空导弹武器系统关键技术简论

针对空天作战中敌方武器具有高超声速、隐身等特点,防空导弹武器系统应突出其反隐身、反导、反临近空间等性能,实现对隐身目标和临近空间目标的良好打击效能,以应对敌方武器多空域突防.     

水雾热遮蔽过程的辐射与导热耦合换热

人工水雾对热辐射有着强烈的散射和吸收,可用于火灾安全和红外隐身。将水雾视为吸收、各向异性散射的灰体介质,考虑水雾的介质辐射、多重散射和环境的影响,利用窄谱带模型和Mie散射理论计算离散谱带的平均光学系数,将辐射传输方程和能量守恒方程耦合计算,建立了8~14微米红外辐射在水雾中衰减的计算模型。应用蒙特卡洛法与本文算法作对比,验证了模型的正确性;计算分析了目标在水雾遮蔽下的辐射强度场、热流密度散度以及对水雾温度场的影响;利用本文模型计算了光谱半球通过率,通过与朗伯比尔定律作对比,反映了介质辐射、多重散射、辐射热流等因素使得水雾遮蔽效率降低。     

水雾热遮蔽过程的辐射与导热耦合换热

人工水雾对热辐射有着强烈的散射和吸收,可用于火灾安全和红外隐身.将水雾视为吸收、发射、各向异性散射的非灰介质,考虑水雾自身辐射、多重散射和环境影响,利用Mie理论和谱带离散计算雾滴的辐射特性参数;将辐射传输方程(RTE)和能量守恒方程(ECE)耦合计算,建立红外辐射在水雾中的衰减模型.利用该模型计算了光谱半球透射率,通过与朗伯比尔定律作对比,反映了介质辐射、多重散射、辐射热流等因素会降低水雾遮蔽效率.     

地面对空情报三坐标雷达技术发展研究

文中介绍了地面对空情报三坐标雷达的主要技术发展历程,以及国外典型雷达的发展过程、现状及特点。在当今复杂电磁环境中,地面情报雷达任务从以前只是对飞机、直升机、无人机等目标探测向隐身飞机、临近空间目标和战术弹道导弹探测方向发展,针对新军事需求,从雷达系统角度,重点介绍地面对空情报三坐标雷达后续技术发展。     

一种电大尺寸涂覆目标RCS 的算法

从Stratton-Chu 积分方程入手,推导出一种光滑凸体金属表面涂覆雷达吸波材料（RAM）的物理光学后向RCS计算公式,同时考虑边缘绕射的贡献,介质劈与金属劈的电磁散射特性是不同的,须通过等效电磁流法(EEC)来求解介质边缘散射加以修正。通过对涂覆平板、涂覆柱锥组合体及某导弹目标RCS 的计算,再与实测值和矩量法结果对比,它们均相吻合,从而验证了算法的有效性和准确性。本算法特别适合大尺寸目标RCS 计算。     

Electromagnetic Scattering Characteristics of PEC Targets in the Terahertz Regime

Electromagnetic (EM) scattering characteristics of perfectly electrical conducting (PEC) targets in the terahertz (THz) frequency range are investigated through the use of ray-based high-frequency EM techniques. These techniques include the methods of shooting and bouncing rays (SBR), and the truncated-wedge incremental-length diffraction coefficients (TW-ILDCs). The EM fields associated with each ray are tracked and computed, based on the principle of Physical Optics (PO) and/or Geometrical Optics (GO). The total field scattered from the PEC target is then obtained by summing up the EM contributions of each ray and each illuminated edge. In contrast to previously reported applications, these methods are combined together to solve three-dimensional (3D) scattering problems in the THz region. Due to the use of analytical formulas of Physical Optics and the truncated-wedge incremental-length diffraction coefficients method, the consideration of the multi-reflection effect in shooting and bouncing rays, and partially accounting for the second-order edge-diffraction effects in the truncated-wedge incremental-length diffraction coefficients method, we obtain an extremely efficient algorithm for studying THz scattering. It has excellent agreement with an accurate integral solver, the Multilevel Fast Multipole Algorithm (MLFMA), which cannot be used in handling large-scale THz problems. Both mono- and bistatic radar cross sections (RCS) of several PEC objects in the THz band are given to show the correctness and reliability of the asymptotic methods. The EM scattering characteristics of such targets in the THz region are analyzed. Great differences of the target characteristics between the THz and GHz regimes are observed and discussed.     

基于GRECO的复杂目标ISAR图像仿真

提出一种与图形电磁计算方法相结合的1SAR图像实时仿真方法.利用图形电磁计算(GRECO)方法得到运动目标的电磁散射数据,通过发射线性调频信号得到运动目标的雷达回波,并对仿真回波进行ISAR成像处理.与传统采用点目标仿真不同,该文是对实际三维目标直接仿真成像,更加接近实际,更加适合应用与成像效果分析、算法改进和抗干扰方面的研究.对于目标表面散射场的分析,是基于高频预估理论:采用物理光学(PO)法与物理绕射理论(PTD)来进行计算.从对复杂目标的仿真结果来看,该方法是准确有效且具有实时性的.