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.     

反隐身防空导弹制导方法研究

由于目标的雷达散射截面积(RCS)存在各向异性,即在不同观测方向上目标的RCS不同,RCS的大小直接影响导弹导引头的探测距离。研究防空导弹打击隐身目标的问题,为使导弹导引头探测目标的距离达到最远以达到良好的反隐身效果,导弹从隐身目标RCS最大的方向探测并跟踪目标。这就给反隐身防空导弹的制导律提出了入射角要求。本文依据该需求,根据导弹和目标的实时运动轨迹,设计一种基于比例导引律和带终端角度约束导引律的制导方法。仿真结果表明:该制导律可以实现以特定的入射角攻击目标,从而提高导弹的反隐身效果。     

组网雷达对等离子体隐身导弹探测能力仿真

等离子体隐身是一项很有发展前途的隐身技术。通过建立某型等离子体隐身导弹模型,分析了其在不同方向和宽频带上的雷达散射截面积(RCS)特性,并通过引入雷达探测概率模型和信息融合机制,针对组网雷达仿真了等离子体隐身导弹的突防能力,仿真结果对等离子体隐身导弹的研究与组网雷达改进探测能力具有参考意义。     

低可探测性飞机威胁建模及航迹规划仿真研究

提出了一种利用低可探测性(隐身性)飞机RCS变化特性的航迹规划算法.根据目标RCS与雷达作用距离的关系以及简化的固定翼飞机RCS变化率模型,为以雷达为探测手段的防空系统建立威胁杀伤模型,在综合考虑生存概率和路径距离后给出新的航路威胁代价计算函数,最后采用Dijkstra算法在满足飞行约束条件下对隐身性飞机的航迹规划方法进行了大量的仿真.仿真结果表明隐身性作战飞机结合有效的航迹规划算法可以充分发挥自身低可探测性优势而达到隐蔽突防的目的.     

半埋入式进气道设计及RCS数值仿真研究

研究减小进气道的雷达散射截面问题,由于外形结构突出,造成强散射源。为提高隐身性能,用埋入式进气道构型,可以减少雷达散射面积。定义了埋入比m的概念,利用超椭圆设计方法,提出一种半埋入式进气道的设计方案,有效地提高了进气流量,同时具有较好的隐身性能。采用基于物理光学迭代法开发的程序,对不同埋入比下的模型进行了RCS数值仿真。结果表明,在计算角度范围内,RCS分布曲线都呈现类马鞍型,使进气道的RCS值最低。随着埋入比m的增大,进气道的RCS值都具有增大的趋势。仿真表明,改进方法效果好,具有较好的隐身性能。     

空中隐身目标威胁等级的仿真研究

在多目标来袭的战场环境中,能够有效的评估出包括隐身目标在内的所有目标的威胁等级,是战场指挥决策系统中的核心部分.目前问题的难点在于雷达探测到隐身目标以后,如何将其数据信息进行量化分析用以反映目标的威胁等级,尤其是隐身目标的雷达散射截面积(RCS).建立起层次分析法(AHP)基础,为了适用于隐身目标并改善原始判断矩阵的量化水平,提出了一种隐身目标威胁等级的改进方法.通过引入构造的隶属函数,不仅可以将所有目标的距离、速度和RCS信息进行量化处理并构造成判断矩阵,有效地减少了人为因素的影响.经过对一组不同类型目标的仿真分析,给出了各个目标的威胁等级.结果表明方法有效地评估出隐身目标的威胁等级,为防空火力发挥最大效能提供了依据.     

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。     

FEKO在雷达散射截面计算中的应用

一、前言 现代战争首先是电子高科技的对抗,而雷达探测与隐身技术又是其主要的对抗领域之一。目标的雷达散射截面（RCS）是评判目标电磁隐身特性的一个重要指标,快速精确的目标RCS分析对于隐身设计人员具有重要的指导意义,尤其是受到世界各国高度重视的飞机、导弹、舰船等雷达目标特性分析。     

提高防冰大气总温传感器隐身性能方法分析

防冰大气总温传感器被列为我国新型战机的配套产品,安装在飞机发动机的进气道内,但它的迎风面部分暴露在外,因此传感器的雷达散射截面(RCS)也会影响飞机的整体隐身性能,本文通过分析雷达散射截面及影响因素和现有传感器结构特点,提出提高产品隐身性能的设计改进方案,并通过采用高频近似方法计算验证。     

等离子体包覆目标RCS可视化计算

本文研究了高频区等离子体包覆目标的RCS可视化计算,将等离子体包覆目标的RCS计算分两部分完成,首先分析电磁波在等离子体中传播的折射衰减及碰撞衰减,将衰减后电磁波利用GRECO算法完成目标RCS计算,与诸如FDTD等数值算法相比,本方法不受目标大小限制,能够快速计算出等离子体包覆目标RCS值,为等离子体隐身技术的工程应用提供了理论参考.     

一种用于隐身目标探测的外辐射源雷达组网系统

介绍了现有隐身技术以及部分已经装备和正在研制的隐身目标,分类介绍了雷达反隐身的多种措施.在此基础上,提出了外辐射源雷达组网反隐身系统,给出了系统的基本构成、工作原理、系统反隐身原理和系统关键技术.从初步仿真结果可以看出,该系统在工作频率,双/多基地工作方式、组网工作、多频工作和准连续波工作等方面对探测隐身目标均具有一定优势.     

等方位角穿越实现隐身航路规划方法研究

在防空系统组网的安伞航路优化问题的研究中,针对非隐身设计的常规飞行器安全穿越雷达的技术,为提高飞行器隐身效果,提出一种利用等方位角飞行进行隐身航路规划的方法.依据飞行器雷达散射截面(RCS)变化特性和雷达可探测范围图,建立了基于等方位角穿越飞行的飞行器雷达隐身航路规划数学模型.利用等方位角隐身穿越航线满足的几何特征,给出了隐身穿越航线段起点和终点的计算机数值解算流程,建立常规飞行器的简化运动方程并求解相应控制率,在MAT-LAB平台上进行仿真.仿真结果表明.非隐身飞行器可以利用等方位角飞行达到隐蔽穿越雷达探测区域的目的,为设计提供了依据.     

飞翼飞机嵌入式大气数据系统算法研究

为适应新型作战飞行器平台高隐身、高超声速、高机动性等方面的需求,嵌入式大气测量技术不断发展。分析对比类球头集中式和飞翼飞机分布式两大类嵌入式大气数据传感（FADS）系统的研究情况及差异性。针对高隐身的飞翼布局飞机,以类X-47B飞机气动外形为研究对象,参考其测压点选位布局,开展了FADS算法模型的研究,提出一种适合工程应用的飞翼布局飞机FADS算法模型。算法采用最小二乘法拟合流场样本数据,通过迭代计算解耦各大气参数。仿真验证表明：该算法具有较高的解算精度,且迭代计算稳定收敛。     

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。     

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。     

舰艇水下非声隐身试验与测试技术发展与展望

随着声隐身技术的发展,声探测手段面临挑战,非声探测手段作用日趋显著,以至舰艇水下非声隐身性能越来越受到各国所重视,舰艇水下非声隐身试验与测试技术也得到相应的发展;文中回顾了舰艇水下非声隐身试验与测试技术的发展概况,分析了我国舰艇水下非声(电场、磁场、交变电磁场和红外等)物理场隐身试验与测试技术的特点与存在的问题,指出大力发展固定试验场测试技术是提高舰艇水下非声隐身试验与测试技术水平和能力的必由之路,同时根据我国现有条件,简述了非试验场条件下提升舰艇水下非声隐身试验与测试技术能力的必要性和发展方向。     

图形电磁计算方法的改进

图形电磁计算方法是计算复杂目标高频区雷达散射截面(RCS)的有效方法之一.而复杂目标的电磁散射主要来源于面元以及棱边.针对传统图形电磁计算方法的特点及其不足之处,提出并实施了相应的改进措施,包括:对面元散射场的离散化计算公式进行了修正,对棱边散射场的计算引用新的等效电磁流边缘分量表达式.计算实例表明,改进后的方法与实验测量值吻合良好,具有更高的计算精度和准确性.该方法对隐身与反隐身技术及仿真技术的研究,具有一定的参考价值.     

复杂战场环境雷达探测模型研究

基于雷达功能仿真的方法,以及雷达与其作战环境的耦合过程,对雷达的探测模型进行了研究;建立了战场实时态势数据库、数据预处理模块、环境信号功率计算模块,构建了雷达信号耦合模型;利用C波段雷达对某隐身目标的实时RCS,仿真分析了遮盖性干扰和杂波信号对雷达探测范围的影响,结果显示无干扰时雷达的最大探测距离能够达到114km左右,遮盖性干扰和杂波能够将其距离压制到70km以内,且在其中的47～53km目标具有"隐身"能力,而采用相应的抗干扰措施后,雷达能够在106km左右发现目标,雷达的抗干扰措施起到了改善干扰和杂波影响的效果,并且目标在47～53km处不再具有"隐身"效果。仿真结果验证了模型的有效性和可行性。     

极化MIMO雷达隐身目标检测性能研究*

多输入多输出(MIMO)雷达使用了远距分布的阵元,它利用了信号的空间分集增益来获取更多的目标信息。极化是另一种可以提高雷达系统性能的分集方式。当应对隐身目标时,传统的极化雷达在某些观测角度会遭受到较大的目标雷达截面积(RCS)衰减,而无法获得较好的检测性能。而在一个雷达系统中同时利用这两种分集增益,可以得到一种比传统极化雷达更具优势的新雷达检测系统——极化统计MIMO雷达,它可以更好地应对隐身目标检测。给出了相应的模型,并推导出了该雷达系统的检测性能解析式。将其与传统相控阵及非极化统计MIMO雷达比较,可以看到极化统计MIMO雷达的检测性能更佳。联系到隐身目标的特性,极化MIMO雷达的检测器特性应对它时具有显著优势。最后,以上方法通过仿真得到了验证。     

融合PSO和Powell的雷达组网反隐身部署优化算法

针对多雷达组网探测隐身目标的部署优化问题, 根据雷达探测隐身目标的简化模型,在目标运动轨迹确定的情况下,设计了反隐身部署优化 两级指标。由于雷达网部署为具有多个可行解的多目标优化问题,提出了一种融合粒子群(P article swarm optimization, PSO)和 鲍威尔(Powell)搜索法的分层搜索算法。首先采用粒子群优化算法得到全局和局部最优解, 然后采用 鲍威尔算法进一步搜索得到部署方案。仿真结果表明,提出的算法充分结合了粒子群算法的 全局搜索能力和鲍威尔算法的局部搜索能力,与仅采用粒子群算法相比,得到的部署方案在 保证责任区覆盖的前提下,有效提高了雷达网对隐身目标的探测概率,增加了对隐身目标的 预警距离。