基于FEKO 隐身飞机目标建模及探测仿真研究

针对商业电磁计算软件FEKO 具有多种数据导入接口的特点,首先利用Ansys 软件和Hypermesh 软件进行精细化建模,结合所建立的飞机模型选择合适的电磁计算方法仿真分析了典型隐身飞机目标F-22 的雷达散射截面(RCS)特性;然后,通过POSTFEKO 模块构建了目标的RCS 数据库;最后,从单基地雷达方程出发,分别从不同飞行高度、不同探测距离两个方面仿真计算了单基地雷达对隐身飞机目标F-22 的探测范围。该研究方法为建立军事目标特性数字化系统提供了理论分析和数据支撑。     

雷达目标角闪烁的建模与仿真

探讨雷达目标电磁散射的角闪烁理论计算问题,结合实例给出有价值的分析计算结果,提出角闪烁仿真方法。     

雷达目标角闪烁特性仿真分析

目标角闪烁偏差是限制跟踪雷达,尤其是近距离跟踪雷达的角跟踪精度的主要因素。在实际跟踪和制导中,如 果对目标回波信号的角闪烁偏差处理不当可能加大雷达跟踪目标的误差,甚至丢失目标。因此对角闪烁偏差的研究将有 助于提高跟踪目标的准确率。本文首先对目标进行几何建模,得到模型的三角面元信息;然后基于面元信息,应用等效 电磁流方法（MEC）计算目标的电磁回波场;再利用相位梯度方法完成目标的角闪烁计算,从而提高了计算精度. 最后, 选用立方体目标进行角闪烁校模,证明了此方法的可行性。     

基于FEKO和CST的太赫兹目标RCS仿真

利用 FEKO和 CST 2套电磁计算软件对太赫兹频段目标雷达散射截面(RCS)进行对比仿真。首先计算同一理想导体球在1 GHz~500 GHz频率范围内的 RCS,得到理想导体球的 RCS特性曲线,与理论值进行比较,得出太赫兹频段下两者仿真性能相差较小的结论。然后分别对理想导体球、圆柱体和方形平板在太赫兹频段下不同姿态角的 RCS值进行计算,结果表明,两者在 RCS仿真上因目标不同而呈现不同性能,在计算中应根据实际目标选取合适的软件进行计算。     

基于FEKO的频率步进导引头回波仿真

频率步进雷达(SFR)导引头通过在频域进行带宽合成,距离分辨力显著提高,可以分辨出复杂目标的细节特征,从而进行抗干扰分析与目标识别。在进行SFR回波信号仿真时,要求回波模型能符合并反映目标的细节特征,目标不能等效为点目标,而散射中心提取法则意味着散射点的舍弃和合并,对目标的细节描述并不准确,为此提出基于FEKO的复杂目标回波信号产生方法。根据频率步进雷达信号时域特征,推导出直接利用FEKO的散射场数据进行时域回波计算的数学模型,并使用FEKO提取目标在各种入射角度下的散射场幅度和相位信息进行存储,在仿真时直接调用散射场数据进行时域回波计算,从而得到复杂目标的高拟真度回波信号模型,在空空导弹数字仿真、半实物仿真和抗干扰研究中具有实用意义。     

复杂目标角闪烁序列的混沌特性

 角闪烁是寻的制导的主要跟踪误差源.国内外诸多学者对角闪烁进行了大量的理论和实验研究,主要探讨角闪烁与RCS的统计依赖关系,其一认为角闪烁与RCS有较强的负相关性,另一种看法是它们之间不相关,但又非独立.这种对角闪烁本质的认识尚处于探索中,本文从混沌动力学角度,分析角闪烁序列的非线性,并以混沌特征判据对角闪烁序列进行分析,提出复杂目标角闪烁序列具有混沌特性.     

基于FEKO仿真评估PCB布局对机箱屏蔽效能的影响

运用仿真软件FEKO对PCB板在机箱的布局进行研究,分析PCB板的安装间距对机箱电场屏蔽效能的影响,并通过仿真的结果对机箱内部PCB板的布局提出合理建议。从两板之间安装间距以及多个板的安装是否等间距这两种情况出发,观察其对机箱屏蔽效能的影响,并总结一些规律。     

角闪烁抑制和利用问题的探讨

角闪烁是造成雷达系统、导引头近距丢失目标的主要原因之一,因而对雷达导引头而言,需要抑制角闪烁.而对反雷达探测和反导引头跟踪的防御系统研制来说,角闪烁是需要开发利用的问题.     

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.     

毫米波雷达高分辨抑制角闪烁试验研究

角闪烁是影响毫米波末制导雷达角跟踪精度的主要因素之一,可能致使脱靶量增加,甚至导致目标丢失。然而目前关于角闪烁的研究主要基于理论分析、建模和仿真,试验研究相对较少。本文首先简述了角闪烁产生的机理,分析了角闪烁的特征,然后总结了抑制角闪烁的常用方法,并阐述了高分辨雷达抑制角闪烁的原理,开展了毫米波单脉冲雷达角闪烁试验,最后利用室内试验结果验证了高分辨可有效抑制目标上多散射中心间相互干涉引起的角闪烁。     

雷达目标角闪烁计算方法研究

详细描述了雷达目标角闪烁的3种计算方法,通过一简单的计算实例说明这3种算法的统一性。分析了各算法的优缺点,就各种算法的计算前提进行了说明。指出当没有确切相位、极化信息时采用矢量和成较为简单;当存在相位信息而不知道极化时,采用相位梯度法较为合适;当辐射源所有信息都知道时,采用波印庭矢量法最为合适。最后举例说明相位、极化对目标回波方位的影响。     

基于图形电磁学的近场角闪烁预估方法研究

角闪烁的研究大多基于远场条件的假设,但是近场条件下,角闪烁对雷达的跟踪误差产生更大影响,近场角闪烁的研究更加具有学术和实际工程应用意义。该文推导了近场条件下角闪烁线偏差的解析计算方法,并将图形电磁学(GRECO)应用到近场角闪烁的预估中,使其具有实时性强、电大目标计算的能力且不需要散射中心的提取过程。雷达波束不完全覆盖目标的情况被首次考虑,使得全程估计目标的雷达跟踪误差成为可能。通过不同模型的仿真计算结果与理论计算结果比较,验证了计算方法的正确性。     

雷达导引头角闪烁抑制算法研究

角闪烁是雷达目标的固有特性,特别是在近距制导时,角闪烁是影响毫米波末制导雷达角跟踪精度的主要因素之一,可能使脱靶量增加,甚至导致目标丢失。本文在阐述角闪烁形成机理及其对末制导角跟踪精度影响的基础上,提出了一种基于距离高分辨和α-β-γ滤波以及角通道滤波后处理的近距离角闪烁抑制算法,并利用跑车跟踪仿形坦克目标实测数据验证了该算法的有效性。     

单点源系统的角闪烁诱偏统计特性分析

反辐射导弹利用被动导引头角跟踪系统捕获跟踪辐射源目标,是毁伤辐射源目标的电子战硬杀伤武器。简述了反辐射导弹与雷达辐射源的电子对抗过程,详细分析了反辐射诱偏技术,研究了基于捷变频的角闪烁技术,并对其干扰效果进行了评估。分析结果表明,采用单点源布站形式,雷达和诱饵辐射源均采用捷变频体制,可以有效对抗反辐射导弹的攻击。     

基于多天线和RCS加权雷达角闪烁抑制方法

角闪烁是雷达目标特征的重要方面,它能严重降低近距离反导雷达的测角精度。文中利用了雷达散射截面和角闪烁之间的相关性抑制角闪烁的加权方法,为实现这一方法,采用了空间分集技术来获取目标回波信号的2个或多个独立样本。仿真结果表明,即使2个天线的处理,角闪烁线偏差的均方根从3 m降低至1 m。     

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。     

角闪烁背景下基于IMM算法的末制导雷达目标跟踪

为了抑制末制导雷达目标跟踪过程中的角闪烁噪声,对闪烁噪声的统计特性进行了分析,建立了符合其分布的统计模型及系统的状态空间模型,用交互多模型算法解决了角闪烁背景下的目标跟踪问题;并根据该问题的特点,对IMM算法进行了简化.仿真结果表明,用交互多模型方法抑制角闪烁噪声是非常有效的,基于转换卡尔曼滤波的IMM算法比基于扩展卡尔曼滤波的IMM算法具有更高的跟踪精度;简化的IMM算法虽然在跟踪精度上不如基本的IMM.但仍然达到了很好的滤波效果,而且大大降低了计算的复杂程度,是一种更符合工程实际的抑制角闪烁噪声的方法.     

散射中心属性对单脉冲雷达测角的影响研究

角闪烁是末制导阶段角跟踪误差的主要来源,如果对角闪烁处理不当会增大雷达跟踪目标的误差, 甚至丢失目标。通过脉冲压缩获得高分辨距离像是抑制角闪烁的一种有效方法,但仍不能完全消除测角误差。研究发现高分辨成像对角闪烁的抑制效果与散射中心类型以及其方位特性相关。该文从理论上分析了局部型、分布型、滑动型等不同的散射中心类型对角跟踪产生的影响,然后通过全波法电磁计算结果验证理论分析结论。该文研究结论对于抑制角闪烁、改善和提高雷达跟踪目标的性能具有参考价值。