复杂目标雷达散射截面计算方法的新进展

综述最近几年来国内外在复杂目标雷达散射截面计算领域的新进展；本文着重分析了ＧＲＥＣＯ、ＣＡＤＤＳＣＡＴ、ＲＡＮＵＲＢＳ、ＲＥＳＰＥＣＴ及ＸＰＡＴＣＨ五个软件包中采用的分析处理方法及各自的优缺点；最后针对目前存在的一些问题，提出相应的可能解决方案，并对该领域的发展方向提出了自己的看法。     

短波雷达目标散射截面的计算

利用矩量法(MOM)仿真计算了短波波段小型飞行器的雷达散射截面(RCS)，为了快速获得大型舰船的短波RCS，则利用了图形电磁计算方法(GRECO)。通过对仿真结果分析和解释，计算结果是符合实际情况的。所开发的GRECO软件在大尺寸目标的RCS计算中是准确、高效的，可以为短波雷达系统的研究提供可信的仿真数据。     

基于路德维格积分的目标RCS计算方法

用三角面元对目标进行建模，运用路德维格积分和物理绕射理论计算面元与棱边的电磁散射，最后得到目标的RCS。通过对方柱RCS的计算，验证了该方法的有效性，并给出了C波段和X波段不同极化和不同下视角的M1Al坦克RCS的方位分布图。     

开口腔体的雷达散射截面计算方法

本文采用边界积分－模式混合法结合网络级联技术计算了开口腔体的电磁散射问题，计算结果与已知结果吻合良好。     

昆虫雷达散射截面积特性分析

昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具。研究昆虫的雷达散射截面积(RCS)特性对于昆虫雷达目标识别有着重要意义。该文将分析昆虫的静态RCS特性和动态RCS特性。首先,基于实测的X波段全极化昆虫RCS数据,分析昆虫的静态RCS特性,包括水平和垂直极化RCS随体重变化规律以及昆虫极化方向图随体重的变化规律。其次,总结当前通过电磁仿真研究昆虫RCS特性所用到的介质和几何形状模型,并对比了水、脊髓、干皮肤和壳质与血淋巴混合物4种介质和等体型扁长椭球体、等质量扁长椭球体和三轴椭球体3种几何模型组成的12种介质模型,经过电磁仿真结果与实测数据相对比发现脊髓介质等质量扁长椭球体模型与实测昆虫RCS特性最接近。然后,基于Ku波段高分辨昆虫雷达外场实测昆虫回波数据,分析了昆虫动态RCS的起伏特性,将实测昆虫动态RCS起伏数据与4种经典的RCS起伏分布模型χ², Log-normal, Weibull和Gamma分布分别进行了拟合分析,从最小二乘拟合误差和拟合优度检验结果可以看出,相比于其他3种模型,Gamma分布可以较好地描述昆虫目标RCS起伏的统计特性。最后,综述了昆虫RCS特性在昆虫雷达测量昆虫朝向、体重等参数测量的应用。

     

复杂目标激光雷达散射截面一体化计算研究

复杂目标的激光雷达散射截面(LRCS)一直以来是激光探测和隐身中很重要的一个参数。对于LRCS计算的理论方法已经比较成熟,但是在将目标建模、目标表面材料涂覆、且标整体LRCS计算相结合的一体化设计方面,还存在一些有待解决的问题。针对该问题,介绍了一种基于Unigraphics造型软件,结合图形电磁计算(GRECO)以及双向反射分布函数(BRDF)模型的复杂目标(涂覆)LRCS计算软件的一体化开发方法。计算实例表明,使用这种方法,程序的一体化设计效果良好,而且具有较高的计算精度和准确性。     

简单面目标的雷达散射截面及其物理相似性

雷达目标的散射截面值随目标的形状、大小、电磁波的波长和传播方向而变。本文给出了简单外形导电面目标的雷达散射截面随这些参量改变的一般表示式。利用这个表示式，可从不满足尺寸或波长缩比条件的模型测试值推算原型目标的雷达散射截面值。     

逆合成孔径雷达图像仿真研究

实现了从目标建模、散射计算到雷达图像仿真的全过程.首先使用AutoCAD软件对目标建模并进行三角面元离散,采用反方向光学射线追踪技术进行消隐,以物理光学近似理论计算目标的后向散射,最后利用逆合成孔径雷达成像方法得到了目标的雷达仿真图像.球体的计算结果验证了物理光学的正确性,坦克和飞机模型的仿真成像结果与实验结果和CAD模型的对比进一步证实了目标仿真成像系统的有效性.     

复杂目标双站图形电磁计算

应用物理光学法（ＰＯ）与等效电磁流法（ＥＣＭ）分别计算了复杂目标双站散射中面元与棱边的散射场。在ＷＩＮＤＯＷＳ ＮＴ／９８微机平台上利用软件图形标准接口Ｏｐｅｎ ＧＬ和硬件图形加速卡对目标和背景像素进行实时显示和自动消隐,通过对各像素点的散射场计算和要位综合求得总散射场,从而将ＧＲＥＣＯ扩展为双站图形电磁学。数学模型和实例说明了本方法的正确性,对＊＊战斗机双站ＲＣＳ进行计算,对将来虚拟现实系统环境     

基于图形电磁学雷达散射截面计算方法之改进

图形电磁学（GRaphical Electromagnetic COmputing,GRECO）利用图形加速卡和Z-Buffer技术可较为有效地解决传统电磁计算方法中存在的消隐困难和非可视化难题,是求解高频电大尺寸目标特性最有效的方法之一。但传统GRECO算法存在着无法精确提取目标法矢信息、计算精度依赖屏幕分辨率和多次反射计算困难等缺点,限制了这种方法的使用。本文针对GRECO方法就精确提取像素几何信息方法进行了简要改进,将其与基于帧缓存对象（Frame-Buffer Object,FBO）的离屏渲染技术相结合,提出了改进的GRECO算法,克服了传统GRECO算法无法精确提取像素法矢信息和计算精度依赖屏幕分辨率的缺点。进而,采用AP／PO（Area Projection／Physical Optics）法,并对传统的多次散射面元对判别方法进行了适当改进,实现了对产生多次反射目标的雷达截面计算。     

一种高温雷达散射截面的测试方法研究

对常温状态的雷达散射截面(RCS)测试方法进行了分析,设计出高温RCS测试方法,以紧缩场RCS测试系统为基础进行高温RCS测试系统改造,研制了低散射高温目标体支架,选用石墨材料制作高温目标体,使用中频感应加热装置对目标体快速加热,对空心石墨体开展了降温规律试验.在高温RCS测试过程通过录制视频得出各环节的时刻,计算出目...     

双基地前向基射系统雷达截面（RCS）的研究

研究了双基地前向散射系统中雷达截面RCS的有关特点和计算方法。给出了如何使用RCS来提高系统进行多目标跟踪和探测时的性能的方法。     

某型隐身飞机雷达隐身截面积特性分析

现代高科技战争中,提高战机隐身性能是战机设计的重要指标之一,直接影响着战机的生存力与战斗力。飞机的雷达散射截面积是飞机隐身性能评估的重要指标之一,文中依据某型隐身飞机的公开报道信息,建立了该型战机的数字模型,采用多层快速多极子算法分析了战机在频率为10 GHz,水平极化方式与垂直极化方式,俯仰角分别为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°条件下,以及加了尾翼情况下的雷达散射截面积,依据分析结果,系统分析了战机减少飞机雷达隐身截面积的一些措施。     

箔条云极化特性与雷达散射截面测量研究

从最一般的电磁波椭圆极化方程出发,分析了线极化波和圆极化波的构成条件、极化分解和极化的合成方式;探讨了箔条云的散射特性和极化特性;重点研究了箔条云与测试雷达之间的极化特性匹配关系对散射截面测量结果的影响．最后,指出了箔条云雷达截面测量方式对箔条工程实践的作用．     

基于互Wigner-Ville分布的SAR运动目标检测

本文针对机载合成孔径雷达(SAR)运动目标回波信号的特点,提出了基于互Wigner-Ville分布(XWVD)的机载SAR运动目标检测方法,分析了它在单目标和多目标情况下的检测性能.实验证明,该方法可以在较低的信噪比下实现目标的检测,其性能大大优于常用的Wigner-Ville分布方法.为了抑制多个目标之间交叉项的影响,本文还提出了一种基于逐次消去思想的互Wigner-Ville分布检测方法,它可以解决强度相差较大的多目标检测问题.仿真实验的结果证明了算法的有效性.     

基于χ2分布的目标RCS起伏特性分析

为分析和评估目标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。χ^2分布模型属于第二代起伏模型,可以包括Swerling Ⅰ～Ⅳ模型及非起伏模型的情况。文中分析了某民航飞机的外场飞行动态RCS测量数据,并应用电磁散射理论对其进行了解释,可为该飞机RCS的设计和减缩提供参考;此外,还建立了该飞机在不同方位角范围内的起伏模型,可应用于雷达目标仿真。     

一种测量雷达截面积的方法

介绍了利用对比法对物体RCS进行测量的方法.其过程是采用已知雷达截面积的金属球作为标校物,通过对比获得被测物体的雷达截面积.