战术机动对隐身飞机检测概率的影响研究

针对隐身飞机机动战术的应用问题,讨论了战术机动飞行对动态RCS 以及动态目标检测的影响。首先对某典型隐身飞机的外形进行了电磁建模,计算其全空域静态RCS,接着分别从俯仰、偏航以及滚转三个方面研究了机动飞行与雷达视线角的关系,最后建立了目标检测概率数学计算模型,利用MATLAB 编程仿真了隐身飞机采取不同机动后对动态RCS 序列及检测概率的影响,仿真结果表明隐身飞机采用战术机动时能够显著改变检测概率。该研究为隐身飞机采取战术机动突防手段提供了仿真理论和实验依据。     

飞机动态RCS序列的仿真研究

针对飞机实际飞行中的各种随机抖动, 提出了一种飞机动态RCS序列仿真方法。首先采用飞机缩比模型的激光测量尺寸在FEKO中建立精确电磁计算模型, 得到了飞机全空域静态RCS数据。在运动建模中先设定飞行航迹, 推算出飞行过程中飞机的姿态角变化, 叠加实际飞行中随机抖动的影响, 使得运动建模更加贴近实际。仿真结果表明: 叠加随机抖动后的动态RCS与初始值相差3 dB的点数占总数的17.5%, 该方法对雷达目标动态特性的仿真研究具有重要的参考价值。     

被动雷达的目标散射特性和时间序列

目标的雷达散射截面积是判断雷达系统中能否检测到目标的重要参数指标之一,为研究以GNSS为辐射源的被动雷达系统下飞行目标的RCS散射特性,仿真了不同机型在被动雷达系统中的静态RCS数据,分析了同一视线角下不同机型的RCS共性及辐射源-目标-接收机位置关系对目标RCS的影响。另外根据设定航路的目标飞行姿态计算得出的雷达视线角,结合飞机静态双基地RCS起伏特性数据,计算了空域中不同位置辐射源对应该航路目标的RCS时间序列,为被动雷达系统的辐射源选择提供了一定参考。     

空空目标动态RCS仿真方法

预警机具有全空域的远距离探测能力,是现代空战不可缺少的战略装备。首先,推导测量雷达坐标系和目标坐标系在姿态角变换下的转换公式;其次,以苏27 战斗机为例,构建目标全空域的静态RCS数据库,采用准静态法对目标进行动态RCS仿真,大大增加了目标RCS仿真效率,并叠加随机抖动模型修正了姿态角,使数据更加贴近实际,提高了仿真精度。该方法对雷达目标动态特性的研究具有重要的参考价值。     

鸟类目标微多普勒分析及参数估计

鸟类扑动的翅膀产生的微多普勒包含了目标的尺寸与微动特征信息,可用于鸟类目标参数估计,对探鸟雷达目标识别具有重要意义。首先建立鸟类目标雷达回波模型,推导了鸟翅膀散射点的微多普勒数学表达式,并通过计算回波的自相关函数估计目标扑翼频率;然后对微多普勒表达式进行泰勒级数展开,利用展开系数与扑翼幅度之间的关系得到扑翼幅度的估计值;最后根据半翼展与微多普勒谱宽之间的关系得到半翼展的估计值。仿真实验证明了所提方法的有效性和抗噪性：对扑翼幅度大于30??、半翼展大于0.3 m的目标,在信噪比高于0 dB的噪声环境下估计精度高。     

典型隐身飞机动态RCS 仿真及统计分析

非合作目标的动态RCS 数据难以通过外场测量获取,电磁仿真计算成为了获取其电磁动态特性的有效途径。基于全空域静态RCS 数据库和空气动力学原理对典型隐身飞机的动态RCS 进行了仿真,并采用姿态抖动模型修正了姿态角,使动态数据更加贴近实际情况。其次,分别采用卡方分布、对数正态分布和威布尔分布对动态RCS 进行统计建模, 非参数检验结果表明对数正态分布在不同频率、不同极化均能获得最佳拟合效果,体现出其在描述动态RCS 起伏特性方面具有通用性。研究成果可为实现雷达回波的快速精确仿真提供依据。     

动态雷达目标仿真中目标姿态角的计算

为了对动态雷达目标建立合适的数学模型,逼真地复现目标的运动特性和回波特性,从而实现动目标仿真,提出了利用野外真实试验中实际测得的目标RCS数据建立动目标仿真模型,实现动态雷达目标仿真的一种新方法.文章首先探讨了采用该方法对动态雷达目标RCS仿真的具体步骤,然后对实现仿真的一项关键技术--运动目标姿态角的求解进行了公式推导,并列举了应用实例,为进行良好的动态雷达目标仿真提出了一个新思路.要实现仿真还需要做许多工作,如对动态目标RCS起伏规律进行分析,计算统计参数,应用常见RCS起伏模型对目标动态RCS统计分布进行拟合等.     

弹道导弹被动段动态RCS建模与仿真

弹道导弹雷达散射截面研究一直是反导作战中的关键问题,针对弹道导弹被动段飞行的特性,利用椭圆弹道理论构建了弹道导弹被动段弹道,根据弹道导弹和雷达的几何位置关系,建立视线角计算模型,运用高频理论建立弹道导弹被动段的RCS计算模型。最后,利用构建的模型计算了某型弹道导弹被动段动态RCS,并对计算结果进行了分析,结果表明,这是一种计算弹道导弹被动段动态RCS的有效方法。     

基于动态RCS的典型飞机目标识别

工程上常用静态雷达散射截面（RCS）统计特性进行目标识别,但其可分测度小,正确识别率较低。文中在精确获取目标动态RCS序列的基础上,提出了一种基于离散小波能量的特征提取方法,对典型飞机目标进行分类识别。首先,根据空气动力学和运动学方程设定五种典型飞机目标的飞行航迹并解算其实时飞行坐标,从而获取时变的雷达视线姿态角;其次,应用多层快速多极子电磁计算方法仿真各型目标的动态RCS数据;然后,再基于动态RCS序列,计算其位置、分布等统计特征,并进行小波分解和重构,提取各型目标的统计特征和小波能量特征;最后,采用基于距离的类间距离判据,比较两种特征量的分类识别效果。仿真计算结果表明：相对传统的统计特征,离散小波能量特征能完整地体现目标的特征,且可分性测度更大,识别效果更为理想。     

规避机动对雷达检测概率的影响研究北大核心CSCD

飞机突防时,常采用战术规避机动以提高突防效率和生存概率。文中研究了两种常用规避机动(水平急转弯机动和蛇形机动)对检测概率的影响。首先基于飞行动力学原理建立了机动航迹模型,解算出机动飞行时雷达视线角的变化情况;然后根据视线角的变化获取飞机的动态RCS序列;最后结合起伏目标的检测原理,利用SwerlingⅠ分布计算出了雷达瞬时检测概率。该仿真结果可以为飞机规划突防航迹提供理论参考。     

Interface states under LOCOS bird's beak region

A method has been developed which allows the extraction of the density of electrically active defects in the bird's beak region of LOCOS isolation of a MOS structure. The measurements were performed on a special structure with enhanced edge effects using quasi-static techniques. The experimental results are compared with simulations using a model which allows for the inclusion of surface states in the bird's beak region. It is found that the best fit is obtained for a uniform energy distribution with N_ss = 1E12 cm⁻² eV⁻¹, while the states are situated in the bird's beak region up to 1800 Å from the gate oxide edge.     

组网雷达对隐身飞机的探测概率研究

设计了隐身飞机采取S 机动通过分层部署式、环形雷达网的作战场景,得到了飞机相对每部雷达的动态雷达散射截面积;然后,采用swerlingI 型雷达检测模型,计算了单部雷达的检测概率;最后,采用秩K 判断准则,得到不同秩下,组网雷达的联合探测概率和虚警概率。当秩K =2 时的六雷达组网系统,具有较高的检测概率,较低的雷达虚警概率。该文对于雷达组网对隐身飞机的探测、隐身飞机突防具有一定的指导意义。     

基于PVDF压电传感器的微型扑翼机升力特性研究

采用一种新型方法测量微型扑翼机升力变化特性.在微型扑翼机机翼表面布置一矩形聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜作为传感器,根据PVDF输出信号判断微型扑翼机对应的升力变化,与传统扑翼机升力变化特性实验研究相比,该方法具有简单、快捷、准确等优势.同时该文研究了微型扑翼飞行器在水平放置及迎风状态时的升力特性曲线,探讨了扑翼频率、飞行速度及扑翼的迎角对扑翼飞行升力的影响.     

雷达目标动静态RCS特性差异分析

工程上常用静态RCS数据作为建立起伏目标回波信号模型的样本,其准确性和合理性亟待验证。文中基于空气动力原理提出了一种动态RCS特性的仿真方法,获取了F-117A型隐身攻击机侧站盘旋一周的动态数据。从统计特征参数、相关特性和起伏模型等方面对比了动静态RCS特性。着重分析了动静态RCS特性在起伏目标检测性能评估上的差异。结果表明静态RCS特性难以反映目标运动时真实的雷达特性,利用静态数据描述目标特性可能导致错误结论。      

Energetics-based design of small flapping-wing micro air vehicles

The energetics of a flapping-wing micro air vehicle (MAV) is analyzed with the objective of designing it. The salient features of this paper are as follows: 1) designing an energy storage mechanism in the air vehicle similar to an insect thorax that stores part of the kinetic energy of the wing as elastic potential energy during a flapping cycle; 2) inclusion of simplified aerodynamic wing models and inertia of the mechanism using rigid-body modeling techniques; 3) optimization of parameters of the energy storage mechanism using the dynamic models, so that energy input from the external actuators is minimized during a flapping cycle. A series of engineering prototypes based on these studies have been planned which will justify the use of these mathematical techniques.     

基于太赫兹440 GHz系统目标RCS的高精确度测量

雷达散射截面积(RCS)是衡量目标对雷达波散射能力的一个重要物理量,在目标识别和成像中有重要作用。为解决太赫兹频段目标RCS测量精确度不高的问题,基于440 GHz的太赫兹目标RCS测量系统,提出一种新的校准方式并采用软件距离门等技术提高目标RCS的测量精确度。随后,对不同粗糙度的圆柱体进行测量得到其RCS测量结果,与理论值比较分析发现,采用新的处理技术使测量结果达到了较高的精确水平,可用于复杂目标RCS的测量和缩比规律的研究。     

投影梳状条纹插值法测量蜻蜓的翅膀变形

提出一种使用梳状条纹插值法测量昆虫运动的方法 ,并实现了对扇动中的蜻蜓翅膀的弓形变形和扭转变形的测量。结果表明在扇翅运动中蜻蜓翅膀产生较大的弹性变形。这种测量可以帮助流体力学建立更为精确的翅膀模型 ,从而对蜻蜓飞行中的升力来源给出更为精确、科学的解释     

Rain granularity effects on bandwidth demand for faded DVB‐RCS systems

Broadband satellite communication networks, operating at Ka band and above, play a vital role in today's worldwide telecommunication infrastructure. The problem, however, is that rain can be the most dominant impairment factor for radio propagation above 10 GHz. This paper studies bandwidth and time slot allocation problem for rain faded DVB‐RCS satellite networks. We investigate how using finer rain granularity can improve bandwidth utilization in DVB‐RCS return links. The paper presents a mathematical model to calculate the bandwidth on demand. We formulate the radio resource allocation as an optimization problem and propose a novel algorithm for dynamic carrier bandwidth and time slots allocation, which works with constant bit rate type of traffic. We provide theoretical analysis for the time slot allocation problem and show that the proposed algorithm achieves optimal results. The algorithm is evaluated using a MATLAB simulation with historical rain data for the UK. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

翼尖尖点散射特性分析

为解决机翼翼尖等弱散射源所带来的雷达散射截面(RCS)贡献问题,针对典型机翼设计了几种不同的机翼翼尖方案,建立了典型翼尖数值模型。利用基于多层快速多极子算法（MLFMA）的FEKO软件,计算、分析不同方案翼尖外形在不同频段、不同方位角下的RCS量级,并优选出对机翼RCS贡献最低的翼尖外形方案。计算结果表明,针对典型机翼,从翼尖到翼根方向上15%处顺气流直切的翼尖外形方案,其翼尖尖点所带来的RCS贡献最小。