非均匀等离子体覆盖目标隐身研究

推导了各向同性等离子体中的FDTD分段线性递归卷积（PLRC）计算式，首次将PLRC FD^2TD方法用于仿真电磁波与等离子体的相互作用，对垂直入射的非均匀等子体简化隐身模型进行了时域和频域研究。数值结果表明，等离子体包层可以极大地减少雷达目标的电磁回波能量。     

等离子体复合雷达吸波材料的电磁特性

随着现代先进探测技术的不断发展,对隐身技术的要求不断提高.传统的雷达吸波材料隐身技术在6 GHz以上微波频段内有较好的隐身效果,而等离子体隐身技术在低频（6 GHz以下）更易于实现.基于此,文中采用雷达吸波材料和等离子体技术复合,利用同轴网格辉光放电产生等离子体与雷达吸波材料相结合,并进行了隐身性能测试.测试结果表明,复合隐身效果优于单一隐身技术的隐身效果,且通过调节等离子体的放电功率等参数,易于实现隐身效果的控制.本文的研究工作可以为等离子体和雷达吸波材料复合隐身技术相关研究提供一定参考.     

情报雷达对隐身目标侦察的数据特点分析

隐身目标具有雷达截面（RCS）随雷达照射姿态异常分布的特征,其雷达散射截面积小,电磁隐蔽性强,使得对空情报雷达的探测距离大大减小,难以可靠、连续地检测目标。结合某隐身飞机模型的散射特性,对情报雷达侦察隐身目标的数据特点进行了分析,并通过仿真得出：雷达站只能在部分姿态下测得隐身目标的断续点迹,不能对其进行连续有效的跟踪。     

电子对抗新途径——等离子体隐身技术

隐身技术在现代战争中具有很重要的作用,为了在未来战争中获得主动权,各国都非常重视飞行器在隐身技术方面的研究与发展。等离子体属于一种新颖隐身技术,它是实现雷达隐身的一种新途径,是雷达隐身技术的最新发展。论述了等离子体隐身的基本原理。通过理论分析和数值模拟,计算了电磁波在等离子体中的反射、吸收衰减与等离子体碰撞频率、电磁波频率的关系,并对实现等离子体隐身进行研究,结果表明,利用等离子体对雷达波隐身是可行的。     

电磁波斜入射到等离子体中反射特性分析

结合等离子体隐身技术在飞行器上的应用,讨论了电磁波斜入射到分层均匀的非磁化等离子体中的反射情况。根据波阻抗匹配原理,推导并得出了多层等离子体覆盖金属平板的反射系数。在不同等离子体电子密度分布下,当入射电磁波频率变换时,应用数值分析的方法得到了反射损耗随入射角变化和等离子体温度变化的规律,为等离子体隐身技术在飞行器和导弹上的应用提供了一定的依据。     

Calculation of the Effect on the Reflection of the Plane Electromagnetic Wave for Non-Magnetized Plasma with Different Electron Density Distributions

In this paper, shift operator finite-difference time-domain (SO-FDTD) method is applied for the calculation of the dispersive medium. The high efficiency and accuracy of this method is verified by calculating the reflection of the plane electromagnetic wave impinging on a non-magnetized plasma slab with different electron density distributions. The results show that the average electron density only determines overall trends of the reflection, and different distributions affect the oscillating process of the reflection. If the average electron density maintains the same, the distribution of electron density with homogenous or inhomogeneous alternation will sharply take effects on the reflection. And magnitude of alternation of electron density affects the incident frequency directly when the reflection tends to uniform.     

隐身目标的P 波段电磁散射特性仿真研究

介绍了敌方隐身目标的威胁、P 波段反隐身的基本原理及该频段电磁散射特性的研究现状,分析了基于快速多极子技术的全波数值仿真方法在隐身目标散射特性精确求解中的独特作用;阐释了基于快速多极子技术的全波数值仿真方案实施的矩量法原理、快速多极子技术、预处理算法及高效迭代求解技术,通过与标准体的测量结果对比,验证了仿真方案的可靠性及精度;利用文中提出的仿真框架对几种典型的隐身目标进行数值仿真,讨论了隐身目标在P 波段的电磁散射特性。     

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     

不均匀非磁化等离子体覆盖三维目标的FDTD分析

针对典型的目标模型,采用RC-FDTD算法计算不均匀非磁化等离子体覆盖三维导体球的双站和单站雷达散射截面（RCS）。分析了等离子体电子密度分布和等离子体碰撞频率对目标RCS缩减的影响。数值结果表明,等离子体隐身技术显著;双站结果显示,不均匀非磁化等离子体能在较大双站角范围内减小目标的RCS;单站结果说明,等离子体包层能在较大的频率范围内对目标RCS的缩减起作用。选择合适的等离子体参数可以加强隐身效果。     

米波频段飞机目标全极化散射仿真与特性分析

该文基于全极化雷达对空探测和目标识别的应用需求,研究了飞机目标全极化散射特性,特别是交叉极化散射的产生原理和可利用性。在米波频段对隐身和非隐身飞机目标开展了数值建模和仿真计算;分析对比了不同飞机目标的极化散射空域分布特性,分析了不同的外形结构产生强交叉极化的条件。结果表明:非隐身飞机具有较丰富的极化散射特性,有利于雷达目标的极化识别。      

VHF频段隐身目标缩比模型的雷达散射截面测量

介绍了甚高频(VHF)频段、工作在水平(H)或垂直(V)极化发射-接收组合(即HH、VV、HV、VH)情况下隐身目标缩比模型的雷达散射截面积(RCS)测量方法;给出了低频段RCS测量与计算的详细过程,采用背景杂波对消和时域加窗处理的方法减少了低频段RCS测量的误差;并给出了两种隐身目标缩比模型的RCS测量结果。测量结果表明:由于谐振效应,在VHF下端的低频段,隐身目标的RCS在平方米的量级,远大于在微波段的测量值;在部分频点,交叉极化的RCS甚至比同极化还强。这为利用隐身目标在频率域的谐振效应和极化域的极化特征,设计具有探测隐身目标能力的现代雷达提供了理论依据。     

等离子体涂覆三维目标的改进Z FDTD方法分析

提出一种分析色散介质的改进Z-FDTD方法,将其与传统的Z-FDTD方法进行了对比,证明了其高效性与精确性。改进算法省略了中间变量D,直接对电场E进行傅里叶变换。改进后的算法与传统Z变换方法相比,具有公式简洁,编程简单,节约内存及计算时间的优点。应用此方法分析了非均匀等离子体覆盖三维目标的双站雷达散射截面(RCS)。计算结果表明合适的选择等离子体厚度可以在一定范围内减小目标的双站RCS,从而达到隐身效果。而改进算法的应用节约了计算机内存,在数值计算中引入此方法将会进一步降低计算时间提高效率。     

一种用于雷达组网反隐身系统的目标跟踪方法

雷达组网反隐身问题是近年来军事领域方面很关注的问题。概述了一种可用于警戒雷达组网反隐身系统的小目标跟踪方法,并通过一组仿真结果说明了该方法对小目标跟踪的有效性和可行性。     

基于CPCRLB的隐身目标协同检测与跟踪

针对雷达组网对隐身目标协同检测与跟踪时的动态分配问题,将条件后验克拉美罗下界(CPCRLB)用作系统跟踪性能的度量,结合改进二值粒子群优化(NBPSO)和粒子滤波,提出了一种基于CPCRLB的隐身目标协同检测与跟踪算法。该算法将雷达的动态分配问题转化成组合优化问题,根据新生目标的隐身特性对雷达分配方案的约束,借助分布在边界的检测粒子计算不同的雷达分配方案对新生目标的检测概率,并以已跟踪目标的CPCRLB 衡量跟踪精度,采用NBPSO全局搜索最优分配方案,最后进行粒子滤波与协方差交集融合。     

雷达反隐身技术的浅析

随着隐形技术的迅猛发展，处于战争中的任何军事目标都面临着巨大的威胁，从而使得反隐形成为一项紧迫的任务和要求。文中介绍了隐形平台的隐形原理及其存在缺陷，从其缺陷出发针对性地阐述了雷达反隐形技术，同时介绍了几种具有反隐形功能的雷达，包括双基地雷达、相控阵雷达、超宽带雷达、激光雷达、米波雷达和等离子雷达、合成孔径雷达的反隐形原理。     

太赫兹雷达反等离子体隐身研究

针对等离子体隐身目标的探测问题,从等离子体隐身机理和太赫兹(THz)频段高频、宽频带的反隐身特性出发,分析了太赫兹波反等离子体折射隐身和吸收隐身的可行性和优越性,建立了一种内封闭式等离子体隐身的理论模型,并采用分层介质方法分析计算了太赫兹波在内封闭式等离子体模型中的传输特性。结果表明,太赫兹波可以穿透一定密度和厚度的等离子体且能量衰减很小,使反射波增强,增大了等离子体隐身目标的RCS和有效探测等离子体隐身目标的概率,为太赫兹雷达反等离子体隐身设计提供理论依据。     

等离子体隐身技术在SAR对抗中的应用

通过对合成孔径雷达(SAR)基本原理以及等离子隐身机制的分析,研究了采用等离子体隐身技术对抗SAR从而保护地面静止目标的方法。利用研制的SAR对抗数字仿真系统开展了不同衰减特性等离子体对抗机载SAR的仿真实验,定量评估了SAR干扰效果,仿真实验结果说明了等离子体隐身技术用于SAR对抗的有效性。最后,结合工程应用分析了采用等离子体隐身技术对抗SAR所面临的实际问题。     

Scattering cross-section of an inhomogeneous plasma cylinder

Scattering of em waves by the plasma cylinder is of significance in radar target detection, plasma diagnosis, etc. This paper discusses the general method tocalculate the scattering cross-section of em waves from a plasma cylinder which is radially inhomogeneous and infinitely long. Numerical results are also provided for several plasma density profiles. The effect of the electron density distribution on the scattering cross-section is investigated.     

Finite-difference Time-domain Algorithm for Plasma Based on Trapezoidal Recursive Convolution Technique

The electromagnetic wave propagation in plasma media is modeled using finite-difference time-domain (FDTD) method based on the trapezoidal recursive convolution (TRC) Technique. The TRC Technique requires single convolution integral in the formulation as in the recursive convolution (RC) method, while maintaining the accuracy comparable to the piecewise linear convolution integral (PLRC) method with two convolution integrals. The three dimensional (3-D) TRC-FDTD formulations for plasma are derived. The high accuracy and efficiency of the presented method is confirmed by computing the transmission and reflection coefficients for a unmagnetized collision plasma slab. The backward radar cross section (RCS) of perfectly conducting sphere covered by homogeneous and inhomogeneous plasma is calculated.     

导体目标涂覆等离子体层的吸收特性研究

在一维简化模型的情况下，采用W.K.B近似方法，对导体目标涂覆非均匀等离子体层的吸收特性进行了研究，计算结果表明，微波通过非均匀等离子体的吸收特性与等离子体密度和等离子体碰撞频率密切相关，合适选择等离子体密度变化的参数对于减少低频端的反射是有益的，而在中频段高碰撞频率会大大增加反射，但吸收带随着碰撞频率的增加而展宽。因此，等离子体用于飞机隐身可能更具有优越性。