散射增强箔条雷达特性研究

文中提出一种基于角反射器的箔条雷达散射特性增强方法，旨在通过增强单根箔条的散射特性，利用有限数量的箔条实现海量箔条云团的雷达散射截面积（radar cross section，RCS）.在传统"偶极子"箔条的基础上，利用圆板角反射器结构的强散射特性来增强箔条的电磁散射.同时，为了兼顾各个方向上的电磁散射，利用多个圆形角反射器拼接成为外轮廓为球形的强散射结构，通过调节球形结构的半径，可以实现对单个箔条和箔条阵列RCS的控制.最后，将单个箔条组成阵列，形成新型箔条结构.对工作频率、入射角度、球形包络半径等不同参数下基于角反射器散射增强的箔条雷达散射特性进行了仿真分析，结果表明利用新型箔条散射增强结构，能使单根箔条的RCS增大30 dBm2以上.     

角反射器在太赫兹波段的散射特性研究

太赫兹雷达散射特性的研究对于目标识别、跟踪以及截获有重要意义.设计了0.22 THz频率步进雷达散射截面(Radar Cross section,RCS)测量系统,提出了针对频率步进太赫兹雷达信号体制下,角反射器RCS的提取方法.采用实验与仿真相结合的方式,得到了单个角反射器和角反射器组在4°范围内的太赫兹雷达散射截面.结果表明,角反射器类目标的RCS实验测量结果与理论计算结果在误差范围内一致性较好,为进一步精确测量目标在太赫兹波段的散射特性奠定了研究基础.     

新型变极化角反射器设计及散射特性分析

面向无源干扰灵活可调的发展需求,提出了一种基于极化栅加载的新型变极化角反射器,通过在金属角反射器内壁加载极化栅,以极低的成本实现了角反射器散射回波极化状态的灵活调控.以方形三面角反射器底面内壁加载圆形极化栅为例开展了仿真工作,分别对电磁波正入射以及宽角度入射两种不同场景下散射回波的极化特性进行了分析.仿真结果表明,所设计的变极化角反射器随着极化栅的旋转,回波出现显著的变极化响应,在Poincaré球上呈近似“8”字形,极化状态依次经历垂直线极化、左旋椭圆极化、水平线极化和右旋椭圆极化.此外,特定旋转角度下,经变极化角反射器调制的电磁回波在口面内呈现空域差异性.为验证所设计的新型角反射器的极化调控能力,利用PCB工艺加工制作了极化栅,并将其加载至角反射器内壁,开展了暗室测试,测试数据表明本文所提出的变极化角反射器在时间维和空间维上具备极化调控能力.因此,本文所提出的变极化角反射器在雷达对抗领域有广阔的应用前景.     

一种基于旋转角反射器的双基地前视SAR干扰方法

收发分离的双基地前视SAR侦察范围广、隐蔽性强,有源干扰实施困难。针对该问题,将旋转角反射器用于双基地前视SAR干扰,建立了旋转角反射器的回波信号模型,利用级数反演法推导了成像结果。分析可知,单个旋转角反射器由于旋转运动对SAR回波的多普勒调制,在方位向上形成条带状干扰点阵。为了形成面状干扰,有效遮蔽重点区域,提出了三角形布阵方法。仿真结果表明,三角形布阵的旋转角反射器可在双基地前视SAR图像中形成大片遮挡,且能够干扰不同构型的双基地前视SAR。     

“雷达角反射器电磁特性及应用研究”专题前言

<正>众所周知,雷达角反射器是一种特殊的逆向反射器,照射到角反射器的电磁波会沿原路返回。早在二战中,人们就知晓并利用这一特性设计了多种角反射器,在军事上取得了成功。凭借其雷达后向散射强且稳定、结构简单、造价低廉等特点,角反射器长期以来在雷达系统标校、遥感、电子对抗等领域扮演着朴素却非常重要的角色,并得到广泛应用。     

钝角二面角全极化双基地RCS统计建模

钝角二面角结构在目标的隐身特性中发挥着重要作用,但其双基地特性尚不明确.采用电磁仿真与统计建模相结合的方法,从频域、空域、极化域和统计分布角度对其双基地散射特性进行分析.研究表明,在电尺寸较小时,双基地散射增强特性并不明显,单/双基地RCS概率密度分布差异大,共极化的双基地RCS概率密度分布呈现双峰特性,为此提出了双对...     

人造目标圆极化SAR成像特性研究

本文推导了椭圆极化雷达散射矩阵与线极化散射矩阵之间的变换公式,分析计算了目标圆极化散射特性随目标定向角和轴比变化曲线。分析了三面角、二面角、偶极子（线状体）、圆柱体等目标的圆极化雷达散射特性,确认圆极化散射矩阵中各极化分量散射幅值（绝对值）均不随目标定向角变化,偶极子（线状体）目标圆极化散射矩阵各极化分量具有均衡的散射特性;三面角与二面角反射器圆极化散射能量呈现互补关系,三面角交叉极化强,二面角同极化强;圆柱体圆极化雷达散射交叉极化散射能量较大。对公路斜拉桥、舰船、圆柱铁桶等目标圆极化SAR图像进行分析判读,各目标圆极化SAR成像结果与圆极化雷达散射特性分析结果一致,揭示了圆极化SAR固有的目标成像特性。     

多级旋转式角反射器阵列电磁散射特性分析

为了提升对地面重要目标的末端防护能力及战场生存能力,本文给出了一种雷达散射截面（radar cross section, RCS）特性可调的新型角反射器结构,并基于此完成了多级旋转式角反射器阵列设计.此阵列由多个双层叠加的阵列单元组成,其中每个角反射器可绕中心轴进行旋转,并且内部反射叶片也可进行旋转,从而实现对角反射器及阵列不同角度RCS特性的调节.基于CST软件对典型线性及圆形两种阵列形式的RCS特性进行了建模及仿真分析,并针对阵列不同布设间隔以及俯仰角度情况的周向RCS特性进行了寻优分析,仿真结果验证了多级旋转式角反射器阵列RCS灵活多变的特性,为地面重要目标的末端防护提供了一种思路.     

旋转对称目标双基地一维距离像特性分析

双基地雷达成像研究中通常直接采用了单基地散射中心模型,忽略了双基地几何配置引起散射中心位置变化的这一事实。该文研究了旋转对称目标的双基地散射特性,采用几何绕射理论求解了锥体目标底面边缘双基地散射中心的位置,为入射波方向与散射波方向的夹角角平分线与目标对称轴构成的平面与底面边缘的交点,并据此建立了宽带双基地雷达目标回波模型,进而获得双基地1维距离像。最后,通过电磁计算软件获得了锥体目标的双基地1维距离像,计算结果与理论分析相一致,证明了理论分析的正确性。该文揭示的目标双基地散射中心的位置为旋转对称目标的宽带双基地雷达回波模拟、成像、特征提取与识别等应用提供了准确的数学模型。     

基于绕射场修正快速迭代物理光学法的海面舰船与角反阵列电磁散射分析

随着雷达技术的发展,雷达制导武器严重威胁着海面舰船目标的安全.为了保护海面航线的舰船,多面角反射器得到了广泛利用.本文以海上舰船与角反射器阵列组合为分析目标,针对其散射作用强、局部耦合明显的目标散射特征,提出了局部迭代物理光学（iterative physical optics, IPO）方法进行高效的电磁散射建模,并采用快速多极子技术与GPU并行技术实现了大场景海面复杂目标与角反干扰阵列的快速雷达散射截面积（radar cross section,RCS）仿真计算.该方法通过将电流迭代求解再辐射作用的区域截断在射线路径周围的局部区域内的操作,减少了IPO方法中分析复杂目标的电磁散射过程所产生相互作用的循环计算未知量.同时该方法考虑了边缘绕射场对目标RCS的影响,并利用绕射场对表面反射场进行修正.不同类型舰船的角反射器阵列的仿真结果表明,本文方法可为海战场反电子侦察提供有效的理论实现方案.     

基于极化分解的舰船和角反射器鉴别方法

使用角反射器是舰船电子对抗中常用的一种无源干扰方式,它在时域、频域和空域上与舰船的雷达回波都没有显著差异,因此传统单极化雷达很难有效鉴别舰船和角反射器。分析了舰船和角反射器在极化回波上的特性差异,并基于Krogager极化分解提取了单频点和多频点情况下的特征矢量,通过支持矢量机对舰船和角反射器进行了鉴别。电磁计算数据表明：该方法可以较好地对二者进行鉴别,且对单角反射器和阵列角反射器都有效,为解决舰船和角反射器的鉴别问题提供了一个可行的思路。     

雷达目标双基地散射特性研究进展

随着同步技术和高性能计算的发展,双/多基地雷达的"四抗"优势逐渐得以实现,双/多基地雷达成为当今雷达领域关注的焦点.雷达目标的双基地散射截面积(RCS)、双基地散射中心、双基地极化等特性与目标单基地散射特性相比,具有显著的差异.只有深刻理解雷达目标双基地散射特性才能充分挖掘双/多基地雷达在目标检测、特征提取与识别方面的...     

LED汽车前照灯高效抛物反射器的研究

根据非成像光学和光度学理论,针对LED光源的发光特性和汽车造型设计要求,分析了影响抛物反射器能量利用率的几何参数,导出了抛物反射器的光能利用率与反射器的口径、收光角及抛物镜主轴相对LED光源的角度的解析关系式.分析结果表明,反射器单位口径的光能利用率随口径的变化并非单调,而是存在着峰值,当收光角为70.53°时,单位口径收光效率最大值;对一定光学扩展量的抛物反射器,通过旋转LED光源,可以进一步提高光能利用率;抛物反射器的收光角不同,最佳的旋转角度也不同.TracePro仿真模拟结果与理论分析结论基本一致,所得结果为抛物反射器的优化设计提供了理论依据.     

一种度量目标散射相似性的新参数

针对目标相似性参数度量分布式目标与典型目标散射相似程度不准确的问题,本文利用规范散射Pauli基矢量和分布式目标相干矩阵,定义了一个度量目标散射相似性程度的新参数--目标散射相似性.由于该参数综合考虑了分布式目标主散射机制、次要散射机制与规范散射的相似性,以及不同散射机制对廊的发生概率,因而它能准确反映分布式目标与规范目标散射的平均近似程度.与相似性参数一样,新参数具有目标旋转不变性、尺度无关性等特性.作为一种实际应用,给出了分布式目标与金属球、角反射器等典型目标的散射相似性.结合旧金山地区AIRSAR极化数据,讨论了这些相似性测度在地物分类方面的应用.     

角反射器合作目标的远场衍射能量分布理论分析

本文对角反射器合作目标的一般特性进行了简要的介绍;分析讨论了角反射器的远场能量分布;着重讨论了角误差对远场能量分布的影响。可作为设计角反射器的依据。     

基于时域的低频UWB SAR辐射校正

低频UWB SAR系统校准的关键问题是获得定标体精确的散射特性和建立合适的信息处理模型。本文利用MOM和渐近波形估计（AWE）方法得到随频率和方位角变化的角反射器RCS,建立了基于时域聚焦算法的校正模型,最后利用计算机仿真验证了该方法的有效性。     

一种新的无源压制性SAR干扰方法

该文针对SAR成像的特性,提出了一种基于旋转角反射器的无源SAR压制性干扰新方法,该方法利用旋转角反射器所产生的微多普勒调制,在方位上形成干扰条带,利用旋转角反射器的排列形成距离向压制干扰,这样可以有效地遮盖所保护的目标。同时,文中详细地论述旋转角反射器关键参数的选择方法,并在此基础上提出一种最佳旋转角反射器布阵方案。仿真和实测数据的处理结果证明该方法的有效性。     

氙灯抛物面反射器的优化设计

抛物面反射器是一种较为理想的氙灯反射器.根据抛物面反射器的特点,分析了反射器焦距、口径、轴向离焦等与反射器包容角的关系,同时还分析了轴向离焦对反射器包容角、全发光距离的影响.     

主动雷达导引头波形选择抗角反射器干扰方法研究

角反射器干扰是主动式雷达导引头所面临的常见无源干扰,因此,抗角反射器干扰方法是反辐射导弹主动雷达导引头能否精确打击目标的重要支撑技术。采用波形选择方法实现雷达导引头抗角反射器干扰,首先简要分析了角反射器的雷达特性,随后,提出信息距离最大化准则作为波形选择依据。该准则原理:在雷达发射线性调频信号、步进-线性调频信号、双相移相键控信号情况下,以被打击目标与角反射器高分辨一维距离像的信息距离最大为优化函数,选择三种信号中的一种,实现目标与角反射器的有效区分,从而对抗角反射器干扰。仿真结果表明了算法的有效性。     

靶标雷达特性快速预测与分析

含多次散射复杂靶标雷达特性的快速预估和分析是靶标设计优化的重要基础,同时也是电磁散射建模领域的重要研究课题之一。多次散射结构及其复杂散射机理导致靶标雷达特性仿真效率低下、特性分析困难。本文提出了一种CPU多核并行技术、GPU硬件加速技术和KD?Tree遍历技术相结合的靶标高频电磁散射加速方法,建立了带腔舰船、角反射器阵列与舰船等含多次散射复杂靶标的高频电磁散射模型,可以满足大型靶标进行快速评估的需求。本文进一步提出了多次散射距离像位置快速预测方法,通过多次散射射线分集结合射线路径相位理论预估,快速推导了多次散射等效视在中心的位置,揭示了含腔靶标的多路径散射机理与作用过程;并通过舰船目标的仿真与分析,建立了大型靶标多次散射形成的强散射贡献与其具体几何结构之间的映射关系。