电大尺寸卫星目标RCS的PO法计算与分析

文章给出了一种用于电大尺寸复杂目标雷达散射截面的建模与计算方法,并利用该方法对电大尺寸理想导体的立方体和圆柱体进行仿真验算.通过与矩量法的计算结果比较表明,该方法能快速有效地解决电大尺寸复杂目标的电磁散射问题.文章最后给出了卫星目标RCS的计算实例,并分析了卫星表面的天线和推进器等细小结构对卫星总体的RCS贡献,确定了卫星的主要散射源.     

基于FEKO软件仿真计算战斗机的RCS

通过介绍FEKO软件计算RCS的步骤及计算技巧,辅助采用Unigraphics软件建模和ICEMCFD软件网格剖分,仿真计算国外某战斗机的RCS,经分析比较,计算数据可信。     

基于非独立模型的相邻树干散射特性分析

由于树干是有耗媒质, 所以其散射特性极为复杂, 而在较为稠密的丛林中, 相邻树干之间更会产生二次散射, 这时研究相邻树干的散射特性对目标的识别与跟踪有重要意义, 因此本文构建非独立模型以研究树干的散射特性. 即用有限长介质圆柱模拟实际树干, 建立相邻两树干的散射模型, 通过计算其电磁散射特性研究两树干之间的二次散射; 文中介绍了仿真时的激励源, 边界条件的选取及建模和仿真过程; 给出了两树干不同距离下散射波幅值的变化, 入射波不同角度入射引起的RCS起伏, 并跟独立树干的幅值及RCS变化进行对比, 得到感     

高频电大尺寸飞机目标的矩量法分析

高频段雷达散射截面(RCS)分析作为隐身设计的基础,具有十分重要的研究意义,如何精确计算电大尺寸复杂飞机目标的RCS,是隐身设计的一个难题。针对这个问题,建立了一个无人机的真实尺寸模型,使用高精度的矩量法进行计算。为了使矩量法能适应电大尺寸复杂目标的计算,对三维实体模型进行了简化,并进行合理的网格剖分,应用多层快速多极子方法来提高计算效率,成功降低了计算量。经PEC球体验证了算法的有效性之后,对无人机模型进行计算,分别得到了单站RCS和双站RCS结果。分析结果发现单站RCS随频率的提高而增加,并受到几何外形和姿态角的影响;双站RCS的散射方向与入射波的极化方向有关,呈现出明显的对称性,并且前向散射比后向散射更为明显。     

基于海情和蒸发波导的舰船目标 RCS 研究

由于海面自身的条件及随机多变的特性,目标雷达散射回波会受到不同程度的影响。分别研究了不同海情、蒸发波导以及两种情况共同制约的状态下,舰船目标雷达散射回波情况,并进行了理论分析和岸-舰情况仿真。结果表明：①随海情等级的增加,目标 RCS 减小;②随着波导高度的增加,目标 RCS 增大,且大气湿度对蒸发波导传播有一定影响;③海面的粗糙度会影响蒸发波导传播,随粗糙度的增大,目标 RCS 会变小。研究结果为海面雷达侦测提供了参考依据。     

RCS的原理、仿真及消减措施

通过介绍RCS的基本原理,分析了FEKO软件的准确度及参数设置,并对均匀金属球的RCS进行了仿真,研究和分析了影响RCS的因素以及减少舰船雷达散射面积的措施。     

某型太阳能飞机电磁散射特性仿真研究

太阳能飞机是清洁能源飞机的重要形式,为研究其电磁散射特性,以典型布局太阳能飞机为基础,建立某型双尾撑布局(模型A)和常规布局(模型B)电磁散射模型,采用物理光学法,计算不同状态的RCS曲线,研究RCS散射曲线的分布特点、俯仰角和频率的影响规律.结果 表明,模型A的RCS曲线呈"十"字型,模型B的RCS曲线分布规律较为复杂,与飞机结构外形设计特点密切相关.俯仰角会引起散射曲线向内收敛,俯仰角增大时,模型A的前向角域RCS均值先不变后增加,而模型A的其余角域及模型B的RCS均值呈倒"V"型;频率增加时,RCS散射曲线有较小变化,频率增加时,模型A前向角域RCS均值减小,最大减小8.5026dB,模型A前向隐身性能较好.基于结果提出了两模型的隐身改进措施.     

关于飞机雷达探测飞鸟的RCS建模仿真北大核心CSCD

在飞机雷达识别鸟群优化的研究中,为了准确探测鸟群目标,采用RCS方法使雷达准确识别鸟群目标并防止飞机撞鸟事故发生。为得到更真实的鸟群RCS,提出了一种新的鸟群建模仿真方法,建模中加入了鸟群飞行时的姿态和位置随机扰动,在已知单鸟散射电场数据的基础上,叠加随机扰动的影响,计算存在随机扰动的鸟群全空域RCS。仿真结果显示:加入随机扰动后鸟群RCS存在更明显的振荡;RCS在鸟群前方和后方较小,在腹部、背部和鸟群侧方较大。仿真结果验证了上述建模仿真方法的准确性和可靠性,为进一步研究鸟群RCS提供了有益的参考。     

针对某型导弹RCS的计算与仿真

为研究导弹目标的电磁散射特性,预估和优化导弹系统整体设计,分析了导弹的高频散射机理,并且运用物理光学法计算目标表面反射场的RCS,以及等效电磁流法计算由弹翼的前后沿、弹体结合部及弹尾产生的边缘绕射场的RCS.用算法对某已知导弹弹体模型进行仿真,与文献中验证过的结果吻合,且方法运算速度快,不受目标尺寸约束,完全可以满足工程分析的需要.根据某型导弹的设计要求,对其进行了建模,并给出导弹模型及仿真结果.     

分层粗糙面与上方目标的复合电磁散射研究

针对粗糙面与目标复合电磁散射特性的应用前景,采用空间域合成法生成Alpha-Stable分布分层粗糙面,运用矩量法研究了锥形波入射时分层粗糙面与上方圆柱体的复合电磁散射特性,通过数值计算得到了复合散射系数随散射角的变化曲线,分析了稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率、粗糙面间距、圆柱体横截面半径以及粗糙面下方介质介电常数对复合散射系数的影响.结果表明,稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率、粗糙面间距对复合散射系数影响较大,而圆柱体横截面半径、粗糙面下方介质的介电常数对散射系数影响较小.     

RCS测试中的低散射载体设计及仿真分析

在雷达散射截面(RCS)测试中,低散射载体的设计结果取决于被测目标的RCS量级;为进行细节性隐身设计,获得台阶与缝隙排除载体干扰后的RCS水平,提出一种在台阶与缝隙RCS测试中的低散射载体设计方法;采用多层快速多极子算法,对低散射载体相邻曲面连接方式、台阶与缝隙在载体上的位置、前缘尖削度、倒圆半径对散射特性的影响进行仿真分析;仿真计算结果表明,控制载体表面曲率的变化、加大前缘尖削度、减小拼接曲面倒圆半径能有效降低载体前向散射水平,由于载体曲面一侧的散射水平低于平面一侧散射水平,台阶与缝隙特征应位于曲面上;对RCS测试中低散射载体设计具有指导意义。     

整体式惯性粒子分离器雷达散射特性数值仿真

为了探究整体式惯性粒子分离器(IPS)的雷达散射特性,利用物理光学迭代法(IPO),编制了整体式粒子分离器的RCS计算程序,发展了一种改进的高效遮挡关系判断算法,并对程序的计算精度进行了校验。对不同雷达波长下,不同构型整体式粒子分离器的前向雷达散射特性进行了计算和分析比较。结果表明,随着雷达波长的增大,IPS的雷达散射面积减小;IPS分流器径向位置对重点方位角度范围内的雷达散射面积(RCS)有一定影响,并为改善IPS的雷达散射特性提供了参考依据。     

基于RCS的无源超高频RFID标签识别距离研究*

通过对无源超高频RFID系统中标签功率的获取、传递以及反射的研究,提出了一种基于雷达散射截面(RCS)对标签识别距离进行计算的新方法。采用高频电磁场仿真软件FEKO对不同标签天线进行建模与仿真,计算标签天线在不同负载下的RCS;再结合识别距离表达式计算该标签的最大识别距离,与标签已有的实测参数进行比较,计算结果与实际参数吻合。研究结果证实了该方法对研究标签识别性能具有很好的借鉴意义。     

曲面机身剖面参数设计与隐身性能优化

研究飞机的战斗力和生存力问题,为了降低机身侧向雷达散射截面(RCS),对机身剖面参数进行设计和优化.将典型曲面机身分段进行剖面参数化造型,并建立曲面机身模型,利用多层快速多极子方法计算机身RCS,研究了机身上下表面最小法线斜率角和尖劈角对机身侧向RCS的影响.通过对不同剖面参数机身的计算,采用径向基函数建模方法建立机身侧向RCS对机身剖面参数的响应面,根据序列二次子规划方法对机身模型剖面参数进行优化.优化后的机身模型侧向RCS分别较优化前椭圆机身尺寸降低了,验证了剖面参数优化和RCS减缩的有效性.     

短切碳纤维电磁散射特性仿真研究

研究单根碳纤维的电磁散射特性,如何改善碳纤维的吸波性能,是碳纤维复合吸波材料的难点问题.为上述问题,提出用圆柱体模型模拟碳纤维,根据三维电磁场有限元(FEM)算法,当平面波激励时,采用四面体棱边元网格划分及辐射边界条件以及矩阵方程组的自适应迭代算法,在Ansoft HFSS仿真平台上模拟了碳纤维的电场散射特性,获得了单根碳纤维的电场散射图.结果表明,在合适的长径比范围内,碳纤维与人射波产生强烈的谐振,碳纤维的电导率、轴向和入射波频率对其电磁波散射均有重要影响.仿真结果对设计具有强吸波性能的短切碳纤维复合吸波材料具有参考价值.     

YSZ表面粗糙度对氧传感器性能的影响

借助表面粗糙度测试技术和循环伏安方法,研究了用Pt浆法制备Pt/YSZ电极过程中,YSZ表面粗糙度对其性能的影响。研究表明:Pt/YSZ电极制作时,所用金刚石磨片粒径大小对YSZ表面粗糙度间距参数无明显影响,但YSZ表面粗糙度高度参数则随着金刚石磨片粒径的增大而增大;当所用金刚石磨片粒径为44μm时,电极阴极活性(电位为-0.4 V时)最低,10μm时最高,约为44μm所制电极的2倍,其他电极则介于两者之间。     

纳米光波导表面粗糙度与散射损耗的分析与测试

针对目前纳米光波导传输中散射损耗严重的问题,详细分析了表面粗糙度与波导宽度对散射损耗的影响,给出了清晰的对应关系图。设计并采用MEMS工艺制备出纳米光波导结构,在此基础上对波导结构进行了表面粗糙度的测试,进一步提出采用高温热处理方法使波导表面粗糙度降低了3 nm左右。实验发现:高温热处理后的光波导结构其散射损耗降低到3.343 dB/cm。     

低雷诺数湍流模型的网格特征

低雷诺数模型目前主要应用于二维简单流动的数值仿真中,为研究该湍流模型在三维复杂流动计算中的网格特征,选取不同系列的车身面网格尺寸、车身壁面第一层边界层与壁面法向高度以及边界层层数等3组网格参数,利用ANSYS对阶背式MIRA模型外流场进行数值仿真.数值仿真结果与风洞试验的结果对比表明：数值计算得到的车身表面平均y+值随面网格尺寸增加而呈现减小趋势;网格方案对气动力因数和车身表面压力因数分布影响显著,气动阻力因数仿真值与试验值误差的变化区间为0.83%~7.93%,气动升力因数误差变化区间为10%~104%;气动阻力因数和气动升力因数均随着边界层层数的增加而增大,边界层层数为5时可以得到兼顾气动力因数精度和车身表面压力因数精度的较优仿真结果.     

表面网格控制的快速毛发建模

针对现有角色毛发建模复杂耗时的问题,提出一种基于多边形表面网格的快速毛发建模方法.首先构建粗糙的表面网格来大致表示毛发的整体形态,随后计算控制毛发走向的参数,并基于此自动生成形状网格对应的空间毛发轨迹线来修正毛发走向,使结果在拟合用户指定的毛发形态的同时兼容现有的风格化方法.实验结果表明,该方法使用类似表面网格建模的方法即可完成高质量毛发的建模,在得到较好结果的同时大大降低了建模的难度与工作量,并增强对结果的可控性.另外,文中方法也可方便地与基于物理的运动模拟方法结合生成毛发动画.     

切削用量对球头铣刀加工铝合金零件表面粗糙度的影响

本文通过对球头刀铣削(包含平面和斜面的零件表面粗糙度)进行理论和试验研究。建立了两种零件粗糙度经验模型,并分析了铣削加工中表面粗糙度的影响因素。研究发现,刀具每齿进给量是影响零件表面粗糙度的主要因素,增大每齿进给量、切削深度和切削宽度对表面质量不利。在两种经验模型中,指数模型拟合效果好于多项式模型,为实际生产中预测表面粗糙度合理安排工艺方案提供了参考。