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。     

反隐身飞机突防战术仿真

为研究体系作战条件下地基雷达组网和预警机结合探测隐身飞机能力,基于隐身飞机三维建模并计算雷达散射截面积(Radar Cross Section, RCS),分析了隐身飞机突防过程中不同时刻雷达探测性能变化情况。首先,采用专业软件建立了某型隐身飞机三角面元模型,采用物理光学法(Physical Optics, PO)计算了飞机RCS。其次,建立了雷达坐标系与飞机机身坐标系转换关系,计算了不同时刻机身坐标系中雷达照射角度。最后,通过构建隐身飞机突防模型,研究不同时刻地基雷达组网和预警机联合探测隐身飞机的雷达探测距离和探测概率变化情况。仿真结果表明,地基雷达组网和预警机能够有效利用隐身飞机侧向、后方和上方RCS较大(10～20 dB)的特点,其中,预警机最大探测距离达151 km,平均探测距离在80 km左右,地基雷达组网的平均距离探测为50 km左右,对隐身飞机具有良好探测能力。     

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。     

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。     

基于雷达成像的地面停留隐身飞机探测

隐身飞机的电磁散射特性和雷达成像是反隐身的重要研究内容。国内对隐身飞机散射特性的研究基本集中在雷达散射截面(RCS)的计算和分析方面,该文则侧重于对隐身飞机的合成孔径雷达(SAR)成像进行仿真和分析。RCS分析侧重于探测在空中飞行的隐身飞机,而SAR成像可用于探测停留在地面的隐身飞机。以F-22飞机为例,进行隐身飞机的SAR成像仿真,研究结果表明,目前美国的隐身飞机并不是全角度隐身的,用机载SAR成像雷达可以发现停留在机场上的隐身飞机。     

基于中心矩特征的空间目标识别方法

目标的雷达散射截面（RCS）包含了丰富的目标类别信息,有效地利用目标RCS特征对空间目标的雷达识别具有重要的意义。该文利用空间目标回波的距离维信号来进行识别。中心矩特征具有平移不变性,是一种简单有效的波形特征提取算法。文中首先提取中心矩作为特征向量,再采用Fisher判据进一步进行特征压缩,最后利。用支撑矢量机（SVM）分类算法实现识别。基于实测数据的仿真实验结果表明,该方法具有较好的识别性能和推广能力。     

基于深度神经网络模型的雷达目标识别

根据雷达测量的目标电磁散射面积(RCS)序列,采用深度神经网络模型识别空间飞行目标。首先,阐述了提取RCS时间序列特征的方法,包括均值、均方差及周期特性等特征;然后,给出了深度神经网络模型识别RCS目标的算法;最后,用仿真数据验证该识别方法,数值实验结果表明该方法能较准确识别雷达跟踪目标。     

基于隐马尔科夫模型的RCS识别方法研究

雷达散射截面(RCS)时间序列由目标电磁散射特性和姿态运动特性共同决定,包含了雷达目标的材质、尺寸和结构等信息,是实现雷达目标识别的重要测量量.隐马尔科夫模型(HMM)是一种用参数表示的用于描述随机过程统计特性的概率模型,是一个无记忆的非平稳随机过程,具有很强的表征时变信号的能力,非常适合作为动态模式分类器,对具有不同变化特性的时变信号进行分类识别.文中利用HMM表征雷达目标RCS序列变化模式(规律),根据不同类别目标RCS序列变化模式的差异对雷达目标进行分类识别.实测数据验证结果表明,该算法具有较高的识别概率.     

一种特征点和曲线相似度的目标识别方法

本文以5型常用火箭为研究对象,针对当前雷达散射截面（RCS）特征识别存在的问题,基于全空域RCS仿真库和连续RCS测量信息,开展了特征点和曲线相似度的识别方法研究。利用仿真数据和测量数据,对双频段特征点识别能力进行了评估,在4.5 dB阈值下的识别能力可达100%。研究了曲线相似度比较方法,采用动态时间规划实现了RCS曲线的相似性度量,取得较好的应用效果。提出了新的基于曲线相似度的RCS目标识别方法,该方法对于提高雷达目标识别能力具有借鉴意义。     

F-117A隐身飞机的低频段RCS计算

本文在采用计算机图形学对F-117A隐身飞机进行电磁建模的基础上，利用FDTD方法和电磁计算软件Microwave Studio对F-117A隐身飞机在低频段（短波和米波波段）的RCS进行了计算，包括不同极化和不同入射角度条件下的单站和双站RCS。比较两种方法的计算结果表明：在低频段F-117A飞机有可能出现较强的谐振频率点，因而利用低频段雷达有可能实现对隐身飞机等低可探测目标的检测和跟踪。     

电子战环境下双基地雷达对隐身目标的跟踪技术研究

针对电子干扰和隐身目标的威胁日趋恶化的趋势,本文研究了电子对抗环境下T/R-R型双基地雷达如何运用数据融合实现对隐身目标的三维跟踪问题.按照无-弱-较强-强的干扰强度变化,提出了双基地雷达采取不同观测子集对隐身目标的跟踪技术,对不同干扰方式下双基地雷达对隐身目标的测量误差以及双基地雷达截面积的计算进行了讨论,建立了电子战环境下双基地雷达对隐身目标的测量模型,给出了几种典型情况下的计算机仿真结果,验证了双基地雷达反隐身的有效性.     

对MIMO雷达的干扰构想

多发多收雷达(MIMO),最近在新型雷达中谈论较多,它具有多发多收的能力,既有好的抗干扰性能,又有较好的发现隐身飞机能力等.由于只看到一些材料或文章,没有看到实际的设备,因此对MIMO雷达只能做一些干扰构想.文章从对抗的角度出发,把各种雷达分为不同类型,并指出它们共同的弱点,MIMO雷达也不例外,也是可以被干扰的.文中提出了MIMO雷达的组成构想示意图,列出了它可以利用多频段和目标特性发现隐身飞机的能力.举例分析了自卫干扰机对MIMO雷达干扰方程、干扰所需的等效功率;分析了掩护式干扰机对MIMO雷达的干扰方程、所需的干扰等效功率,并绘制了对MIMO雷达的干扰机原理框图,指出对MIMO雷达干扰系统研制的难度等.     

选频反射面隐身天线研究

利用频率选择表面(FSS)代替普通金属面构成选频反射面隐身天线。实验结果表明,该天线与原金属反射面相比,具有相同的辐射特性,但对带外威胁雷达波则可获得15dB左右的隐身效果。     

多频段雷达组网探测跟踪隐身目标研究

首先定义并给出了求取隐身目标的方位角、航向角和方向角的计算公式;然后拟合求取目标的雷达散射截面积(RCS)并近似计算隐身目标在不同频段雷达下的检测概率Pd,给出了组网雷达探测跟踪隐身目标的结构框图及流程图;最后进行了仿真验证与分析。结果说明了在间断检测到隐身目标的情况下,采取的滤波处理方式能较好地探测并跟踪隐身目标。     

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。      

对空情报雷达目标RCS估计方法

针对对空情报雷达目标机型判别等任务需求,研究了雷达散射截面积(RCS)估计问题,提出一种适用于对空情报雷达的RCS估计方法。该方法考虑部署环境的影响引入天线方向图传播因子对雷达方程进行修正,同时,结合回波信噪比估计与统计分布参数估计实现了目标RCS估计,可有效支撑机型判别等任务,通过在对空情报雷达上的实际应用,验证了该方法的有效性。     

火炮榴弹的微波隐身特性分析

分析了火炮弹丸隐身性能，研究了榴弹的雷达微波散射源种类，计算了普通榴弹的雷达散射截面，为研究设计隐身榴弹提供参考。     

涡轮风扇发动机在飞机红外隐身技术中的应用研究

本文简要介绍了隐身技术、红外隐身技术的现状,详细阐述了涡轮风扇发动机的特点和在红外隐身方面的优势,分析了涡扇发动机在隐身飞机上的应用前景。     

基于仿真计算的飞行器雷达隐身性能评估

从飞行器雷达散射截面的计算机仿真出发,对运动飞行器的RCS动态特性和复杂电磁环境下的隐身性能进行研究.基于运动目标姿态参数的转换原理,得到运动目标的动态RCS特性,通过相对计算方法计算雷达的瞬时探测概率,并给出有源和无源干扰条件下探测概率的计算方法;以单部雷达的目标检测准则为基础,给出了雷达组网模式下的综合检测准则;考...     

雷达／电子战中的现代隐身技术

隐身技术是特征控制技术，通过控制信号特征使目标被武器系统探测更为困难。雷达隐身技术的本质是从不同领域用相应的方法来减少目标反射截面积，从而达到隐身的目的；反之是达到反隐身的目的。概述了隐身和反隐身技术的机理和发展现状，并从雷达／电子战的角度叙述现代隐身技术的理论依据和发展态势，最终阐述综合电子隐身技术在现代战场中的应用前景。