隐身飞行器表面缝隙RCS的仿真分析

隐身飞行器的核心目标是低雷达反射截面(RCS)、低可探测性.但飞行器表面存在诸如缝隙、台阶等不连续特征,这些特征会产生较弱的散射源,对雷达发现隐身飞行器的目标特征仍有影响.由于无装机的涂覆吸波涂层的阳极化铝板,实验室制备了雷达吸波涂层(RAM).基于吸波涂层的特性,运用FEKO软件对弱散射源缝隙的雷达反射截面(RCS)进行了仿真分析.     

飞行器变尺度缝隙结构RCS计算分析

飞行器缝隙结构特征在其整机结构中的数量众多,会形成较弱的散射源,在雷达隐身探测时不可忽略.在不同极化方式下,对变尺度缝隙结构进行建模,并运用FEKO软件计算X波段时的雷达反射截面(RCS),分别与无缝金属平板和等宽度尺寸金属平板进行对比,计算结果证明变尺度缝隙结构的电磁散射强度随着其宽度尺寸的增大而增强,与缝隙的深度成正比.     

雷达隐身技术与隐身战斗机

雷达是探测战场目标的主传感器,因此隐身战斗机在研发时尤其需要对平台的雷达隐身性能进行关注.雷达隐身技术的核心是雷达散射截面积(RCS)的缩减技术,本文从雷达散射截面积与影响雷达散射截面积的因素出发,探讨隐身战斗机的外形雷达隐身技术、材料雷达隐身技术以及阻抗加载雷达隐身技术.     

桅杆RCS可视化计算方法改进

随着舰船隐身性能越来越受到重视,封闭式筒形桅杆因其雷达散射截面积小、隐身效果好而被广泛采用。图形电磁学(GRECO)是求解舰船封闭式桅杆等高频电、大尺寸目标特性最有效的方法之一。提出了一种精确提取可见面元几何信息方法,得到了一种改进的GRECO算法,克服了传统GRECO算法无法精确提取像素法矢信息缺点。进而,采用AP/PO法,并对传统的多次散射面元对判别方法进行了适当改进,提高了计算效率。最后,利用改进的GRECO算法计算分析了英国45型驱逐舰的桅杆RCS分布,得到如下结论:对于封闭式桅杆来说,镜面散射是封闭式桅杆的主要散射源,良好的隐身设计可以有效地降低多次散射对桅杆整体RCS的影响。     

双基地制导雷达反隐身性能建模与仿真

为满足防空系统抗击隐身目标的需求,提出了一种计算双基地制导雷达RCS和导弹发射距离的方法.基于单双基地雷达的RCS特性,建立了双基地制导雷达探测距离随站间距离变化的数学模型.最后以正面抗击F-117A为例进行单双基地对比仿真,证明了双基地制导雷达反隐身的可行性.     

战斗机座舱次强散射源雷达隐身技术研究

座舱是战斗机主要电磁散射源,实现座舱雷达隐身是隐身战斗机研制过程中的关键技术之一。战斗机座舱散射主要包括座舱内腔体散射(强散射源)以及座舱局部结构散射(次强散射源),其中腔体散射目前主要通过透明件镀膜及低RCS外形设计来进行控制,但要达到更高的隐身要求,必须对座舱次强散射源的雷达散射截面进行减缩控制(RCSR)设计。以隐身战斗机的棱边结构和螺栓排列结构(座舱典型次强散射源)为研究目标,分析其散射机理,并结合多层快速多极子方法(MLFMM)及微波暗室RCS试验对主要散射源的散射强度进行了评估。进一步运用外形、材料等雷达隐身技术,提出了锯齿结构设计及吸波结构材料应用等针对座舱结构次强散射源的减缩控制措施。经仿真和试验验证,所提出的减缩控制措施有效解决了座舱结构次强散射源的散射问题,进一步提高了座舱雷达隐身性能。     

二维磁等离子体目标FDTD分析的移位算子方法

采用移位算子(SO)方法把时域有限差分(FDTD)法推广应用于二维磁化等离子体中.证明电磁波横向入射二维轴向磁化等离子体目标情形下,电磁波可按目标的轴向分解为横电波(TE波)和横磁波(TM波),而且TM波的散射特性与外磁场无关,而TE波的散射特性与介质电磁参数密切相关,同时对其物理原因进行了分析.采用SO方法处理磁化等离子体频域本构关系,得到该情形下目标电磁散射的SO-FDTD迭代计算公式.计算了轴向磁化等离子体涂敷Von Karm an型导体柱的TE波双站雷达散射截面(RCS),分析了涂层厚度以及等离子体参数对其双站RCS的影响.结果表明,恰当地选择等离子体参数能有效地减少目标在一定散射角范围内的RCS.     

典型场景下飞翼布局无人机综合隐身能力分析

为了全面、客观分析飞翼布局无人机在实战中的隐身效果,对飞翼布局无人机的单双站RCS,以及侧向、径向和跨站飞行三种飞行模式,从静态、动态RCS特性和单双站的最大探测距离等方面进行综合隐身能力分析.分析结果表明,飞翼布局无人机侧向飞行时,双站雷达探测并不一定比单站雷达优;径向飞行时,双站雷达对飞翼布局无人机的探测能力较单站雷达更优,隐身材料能显著降低被探测概率;在跨站飞行模式下,单站雷达对其尾部探测效果较好,双站雷达对双站之间的区域探测性能较好,隐身材料对雷达探测率降低效果不明显.这为改进隐身结构设计、综合隐身和优化雷达预警探测系统布局提供可靠有力的技术支撑.     

NURBS曲面建模用于低RCS复杂目标可视化电磁计算

利用NURBS曲面对一类低RCS杏仁体目标进行建模；通过物理光学法(PO)、等效电流法(MEC)分别求解复杂目标面元与棱边散射；根据爬行波理论求解爬行波效应。由总场求得低RCS复杂目标的雷达散射截N(RCS)，与实验结果比较，获得令人满意结果。     

基于并行MLFMA的金属介质混合目标RCS计算

针对电大尺寸金属介质混合目标的RCS计算问题,采用基于体面积分方程(VSIE)的矩量法对目标RCS进行解算,并通过并行多层快速多极子算法(MLFMA)进行加速求解.通过建立介质覆盖的金属球模型,给出了MLFMA的并行加速比;利用金属介质混合材料无人机模型,给出了不同极化条件下的RCS.仿真结果表明,并行MLFMA在保证计算精度的条件下,有效减少了单台计算机的内存消耗且速度大幅度提高,明显提高了电大尺寸目标RCS的求解效率.     

利用高阻抗表面缩减天线雷达截面的新方法

针对现有雷达截面(RCS)减缩技术会导致天线辐射性能退化,体积、重量和成本增加,减缩性能受安装精度影响而不稳定的缺点,提出了一种缩减天线RCS的新方法．将高阻抗表面(HIS)与天线制作于介质板的同一表面,使HIS的同相反射相位带隙的频率与天线工作频率重合,通过高阻抗表面与天线的散射场的对消来减小天线的雷达散射截面,从而实现对垂直照射的天线工作频带内的同极化威胁雷达波的隐身．实验结果表明: 在天线工作频带内,其RCS得到了5.3dB以上的减缩,同时,带外RCS亦得到了有效的抑制,S₁₁的-10dB并未展宽,天线间的互耦得到了有效抑制．     

用雷达目标模型散射场研究雷达成象

本文通过计算雷达目标模型的后向散射场来获得雷达回波数据,并用这组数据进行雷达转台成象研究.成象结果表明,作为一种仿真手段,通过计算后向散射场来模拟雷达回波,在逆综合孔径雷达(ISAR)研究中是行之有效的.     

雷达RCS目标特性测量的标定与精度分析

雷达散射截面积（RCS：Radar Cross Section)是雷达目标特性测量的重要参数。在介绍雷达RCS目标特性（特征）测量原理的基础上，探讨了RCS的标定标校方法，给出了RCS测量的误差估算。通过与实测数据进行比对表明，这一模型科学、实用，并巳成功应用于某型雷达的目标特性测量与处理。     

介质参数对吸收体电磁散射影响

二维周期渐变微波吸收体由金属基体和涂敷有耗介质构成.有耗介质的厚度、介电常数和磁导率是影响吸收体电磁散射特性的主要因素,因此有必要分析这些参数对吸收体电磁散射特性的影响.根据吸收体的二维周期性结构特点,把分析介质参数对吸收体雷达散射截面(RCS)的影响简化成分析介质参数对涂敷导体二面角RCS的影响.利用矩量法给出涂敷导体二面角的RCS随介质参数变化的计算例子,并结合天线阵列技术算出最佳介质厚度时吸收体的RCS.     

弹道目标RCS计算与分析

结合P波段远程预警雷达体制,建立了3种典型形状弹道目标的计算机辅助设计（CAD）模型,利用快速多极子算法计算了弹道目标雷达散射截面积（RCS）的姿态响应、极化响应和频率响应,分析了弹道目标RCS对P波段远程预警雷达探测威力的影响,为其探测性能评估奠定了基础.     

多脉冲雷达目标RCS特性测量

利用雷达方程推导了测量雷达目标截面积(RCS)的理论公式,并且给出了测量RCS的结构框图.在中带多脉冲多目标情况下,对目标特性RCS时间序列进行了模拟和检测.其具体过程是采用已知目标的RCS时间序列作为参照,以及距离、角度等参数信息,通过对比分别获得每个被测目标的RCS时间序列,经比较,其值与理论上的RCS数值以及变化起伏几乎一致.     

弹头目标的ISAR回波特性分析

针对弹道导弹目标进行逆合成孔径雷达(ISAR)成像问题,对沿轨道高速运动并同时伴有自旋的弹头ISAR回波特性进行了分析.首先建立了弹头目标的运动模型和ISAR回波模型,将弹头的自旋矢量沿雷达视线方向和垂直于雷达视线方向进行分解,然后分别分析了弹头目标的轨道运动和自旋对回波信号的影响,最后进行了仿真分析.理论分析和仿真结果表明:弹头目标沿轨道的高速运动会使目标散射点产生严重的越距离单元徙动,而弹头的自旋会使目标散射点产生严重的越多普勒单元徙动,并使回波多普勒谱展宽,因而这两者都必须进行补偿.     

互易定理在目标电磁散射特性分析中的应用

为了研究目标的电磁散射特性,先将导体球的散射问题等效为其外水平偶极子的散射,然后利用互易定理推导了水平偶极子的散射场并计算了导体球的雷达散射截面（RCS）。计算结果表明,当水平偶极子相对于导体球运动时,导体球近场的RCS大于远场的RCS;近场区导体球的RCS变化大,但远场区导体球的RCS基本不随距离变化,而是趋近于几何光学值;此外,远场区的双站RCS随角度的变化在E平面和H平面也有很大的不同。     

一种远程隐身空空导弹的外形设计

文章对与远程隐身导弹总体设计密切相关的三维几何造型和雷达散射特性作了相关研究.外形隐身是雷达隐身的关键因素,通过对导弹外形细节设计的研究,分析了外形细节设计对改善雷达.隐身效果的作用.最后,针对其隐身效果对其外形进行了一体化设计,分析表明文中设计的远程隐身空空导弹能够达到设计初期所期望的要求.     

脉冲多普勒雷达高度计的大地回波计算

对于雷达高度计的设计与评估,大地回波计算致关重要.给出了某型雷达高度计的天线照射模型、天线脉冲亮区模型的解析推导,并建设性地分析了多普勒效应模型以及大地散射因子模型.随后研究了雷达高度计的散射功率、散射多普勒谱和散射信号等参数的相应计算算法.给出大地雷达回波的算例,检验了算法的正确性和有效性.所给模型和算法合理、计算精度令人满意且计算所需时间少.