空中复杂目标的CAD建模及其电磁散射特性可视化研究

雷达目标的电磁散射特性对于目标的检测与识别具有至关重要的意义,文中给出了复杂目标的建模及电磁散射特性的可视化研究。利用3DSMAX和AutoCAD建立复杂目标的三维模型,介绍了两种建模方法:平板面元逼近和参数面元逼近。文中着重于平面元逼近方法,并给出了计算远区场和RCS的物理光学(PO)的近似积分结果。调用 OpenGL库完成目标的三维显示及散射特性的可视化输出,给出了导弹再入段的三维电磁散射和二维电磁散射强度分布。     

装甲车辆电磁散射特性模型的建立与仿真

针对如何高效求解装甲车辆等复杂目标的电磁散射特性的难题,利用有限元法(Finite Element Method,FEM)和物理光学(Physical Optics,PO)法对复杂装甲车辆进行3D几何建模和电磁学问题描述.通过Ansoft HFSS电磁仿真系统,对其电磁散射特性进行有限元电磁仿真求解,直观形象地解算出装甲车辆高频散射电磁场的雷达截面积(Radar Cross Section,RCS)分布状态,包括电磁波对装甲车辆不同入射面的RCS在水平、垂直方向上的电磁变化特性,为装甲车辆隐身、反隐身设计,雷达系统设计以及雷达目标识别提供数字化、信息化技术支撑.     

电大尺寸组合目标RCS的MOM-PO混合算法分析

给出了一种用于电大尺寸组合目标雷达散射界面的建模与计算方法给出一种类似飞机的组合目标RCS的计算实例,通过与FMM(快速多极子方法)的计算结果比较表明,说明该方法能快速有效地解决电大尺寸组合目标的电磁散射问题,证明该混合算法的有效性.     

船海复合场景面元化快速电磁建模方法及SAR成像仿真

在微波高频段,海面背景或海上船类目标往往具有电大尺寸和复杂精细的结构,这给船海复合场景的电磁建模带来巨大的计算负担。为简化计算,基于海面电磁散射模型面元化思想和图形电磁学,结合计算耦合场的四路径模型,提出一种电大尺寸船海复合场景电磁散射的快速计算方法。在保证海面与目标复合散射场的计算准确性前提下,提高计算效率。仿真并分析不同雷达参数下动态海面与目标的雷达散射截面,计算结果与实测数据以及精确数值方法结果的良好一致性验证了方法的准确性。将复合散射快速计算方法应用于合成孔径雷达成像仿真,仿真结果验证了方法的有效性。     

有耗媒质中目标体散射特性的TSNU-PSTD模拟

结合PML边界条件的傅立叶时域伪谱(PSTD)算法已被广泛用于模拟电磁波传播和目标散射,但传统的PSTD方法在每个坐标方向上需要均匀分布的空间坐标网格点,因而不能够很好地模拟曲面目标和与网格空间尺寸不一致的目标,基于变空间非均匀网格的PSTD(TSNU-PSTD)方法可以很好地克服这些不足。将CFS-PML边界条件应用在PSTD算法中,并将其与TSNU-PSTD方法相结合模拟了大范围有耗媒质中介质体目标的电磁散射,部分计算结果与FDTD计算结果进行了比较。仿真结果表明,TSNU-PSTD算法只需平均每波长分成3个网格就可以得到令人满意的计算结果,可高效地分析大范围有耗媒质中曲面形状目标体的散射特性。     

光学区复杂目标RCS高频计算及软件集成技术进展

RCS的计算是隐形设计技术的关键问题,也是获取雷达散射特征信号的有效手段。本文主要就复杂目标的散射场的物理结构和复杂目标的精确建模两个方面进行了综述。另外文中还综述了复杂目标RCS预估软件进展,得到如下的发展趋势:复杂目标电磁散射计算与计算机图形学精确建模相结合,完成从模型设计到电气特性的分析,最终实现利用科学计算可视化技术实现电磁系统的三维仿真。     

目标对超宽带信号的雷达特性

雷达所解决的任何问题均可归结为被雷达目标散射的电磁场的某些特性,因此可把雷达看作是一种测量系统,要求用适当的数学模型对它进行分析,以及反映系统各组成部分之间的相互联系。 在讨论雷达特性时,应将目标的雷达特性定义成反映目标反射波和入射波参数关系的散射算子。我们把描述反射波和入射波间相互联系的所有特性或参数的总和称之为目标的雷达特性[77]。每个特性都是散射算子在信号参数空间的某一截面。 目标是雷达系统的一个独立单元,然而雷达特性的模拟方法却与振荡的参数和雷达     

ISAR雷达欺骗式干扰信号生成算法

宽带ISAR雷达能够从目标回波中计算得出众多目标特征,对ISAR雷达的干扰信号必须高逼真地模拟目标的电磁散射特性和运动特性。从弹头目标电磁散射机理出发,分析了干扰信号生成流程,提出二维成像干扰的实现方案。针对虚假目标特性模拟问题,提出基于一维距离像模板合成欺骗干扰信号的算法。算法采用距离像模板与实际宽带ISAR信号的卷积调制处理,生成的干扰信号能较好地反映目标的电磁特性。通过多个脉冲的模拟,生成的干扰信号也能够准确反映目标的运动特性。仿真实验对暗室测量数据和HRRP模板数据进行成像效果对比,验证了算法的有效性。该算法对二维成像干扰机的工程设计具有指导意义。     

并行时域自适应算法在电大目标瞬态散射中的应用

基于电磁场时域积分方程(TDIE)数值技术计算复杂目标的瞬态散射特性,其计算量和内存需求大,采用时域自适应算法(TDAIM)降低了TDIE的计算规模。在研究TDAIM并行算法的基础上,开发了基于.NET Remoting的电磁场分布式数值计算方案。数值结果表明,该方案显著提高了TDAIM的计算效率,为解决电大目标瞬态电磁散射问题提供了一条有效途径。     

雷达反隐身技术分析及进展北大核心

雷达反隐身技术是克服目标隐身的核心技术。结合雷达方程、电磁散射原理及隐身目标RCS分布具体分析了雷达反隐身的基本原理和方法,根据雷达反隐身的基本特性从空域、频域、极化域等角度详细介绍了雷达反隐身常用技术。最后,提出了雷达反隐身技术的发展趋势,并给出了一种新的雷达组网反隐身模式。     

制导雷达组网反隐身探测效能评估

反隐身技术现已成为国土防空预警探测领域中的研究热点。为了评估制导雷达反隐身探测效能,依据隐身目标的电磁散射特性和制导雷达相关技术参数,引入了影响制导雷达组网反隐身探测效能的两个因子:雷达探测覆盖系数和保精度系数,基于上述因子建立了单基地制导雷达反隐身探测效能评估模型,推导出了衡量单基地制导雷达组网反隐身探测效能评估的数学表达式,通过仿真验证了该方法的合理性。该仿真结果为雷达组网探测隐身飞机目标提供了理论参考。     

非磁化等离子体与电磁波的作用

为了将等离子体RCS减缩技术应用于飞行器上,首先从微观角度分析等离子体与电磁波的作用;然后通过计算机仿真技术,分析了等离子体对电磁波的吸收、反射性能;最后探讨了几种解决等离子体电磁兼容问题的方法。结果表明等离子体对电磁波有一定的吸收效果,并可通过控制覆盖在飞行器表面等离子体的形状改变飞行器的电磁外形。等离子体RCS减缩技术具有潜在的工程应用价值。     

目标宽频带RCS的快速算法研究

目标宽带RCS预估算法一直是计算电磁学的一个研究热点，本文分别研究了渐近波形估计技术（AWE）与最佳一致逼近技术在宽频带RCS预估领域内的应用。首先，介绍了传统矩量法计算RCS的原理，并分析了两种快速算法的计算过程。然后，采用这两种技术，分别计算了简易飞机模型的RCS值，并对这两种方法进行比较。计算结果表明相比传统的矩量法，这两种方法在不影响精度的前提下大大提高了计算效率。同时，相比渐近波形估计技术，最佳一致逼近技术在节省内存，节约时间方面更具优势。最后，采用最佳一致逼近理论，结合电磁计算软件，实现较大尺寸目标的宽频带RCS的计算。     

基于面元法的航母雷达散射截面计算

采用 3DStudioMAX对航母进行三角面元逼近模拟 ,并用面元法研究计算了航母在X波段的雷达反射特性 ,给出了航母雷达散射截面 (RCS)随方位的分布图。从图中可以看出 ,航母的RCS峰值出现在船头、船尾和两舷四个方向 ,这说明航母的雷达回波主要来自于镜面反射。     

加载龙伯透镜反射器的靶标RCS改型设计与仿真

针对武器装备试验、训练构建实战化空情模拟条件的要求,提出利用小型靶标加载龙伯透镜反射器模拟空袭武器雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的方法。基于FEKO电磁仿真软件,分析了龙伯透镜反射器(Luneburg-Lens Reflectors)散射机理和散射特性影响因素,对不同形状、尺寸和位置反射板的龙伯透镜反射器RCS特性进行了数值仿真,总结了反射板对反射器RCS的影响规律,重点基于反射器对靶标RCS起伏特性进行了改型设计,对靶标加载单个和两个龙伯透镜反射器进行了联合仿真计算和分析。结果表明,利用靶标加载龙伯透镜反射器可以实现RCS改型的目的。     

基于RCS序列的助推段弹道导弹识别

在弹道导弹的助推段,通过低分辨率雷达得到RCS序列作为识别的重要信息。由于运动特性和电磁散射特性的差异,弹道导弹在助推段的RCS序列与其他目标相比具有可识别性,但需要对其RCS序列进行处理。基于目标识别技术,详细阐述能从RCS序列中提取出的特征参数,并通过直方图、N点截图等方法给出了直观的反映。最后,将弹道导弹助推段特征与飞机、燃料舱等典型目标进行对比,得到可以作为识别参量的特征参数,并通过类内类间距离验证了有效性。     

太赫兹粗糙金属目标镜面雷达散射截面预估方法

在太赫兹频段,研究金属目标表面粗糙度对雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的调制作用,对粗糙金属目标的RCS缩比测量具有重要意义.通过研究太赫兹粗糙金属目标镜面RCS随粗糙度的变化规律,结合相干、非相干散射理论,在基尔霍夫近似法的基础上,提出一种特定参数区间粗糙金属目标镜面RCS的预估方法,并...     

高超声速圆球绕流流场及其近尾尾迹流场电磁散射特性分析

采用分段线性电流密度递归卷积时域有限差分(PLJERC FDTD)方法计算高超声速导电金属球绕流流场及其近尾尾迹流场电磁散射特性,分析等离子体绕流流场RCS的频率特性、双站散射特性、极化特性及随飞行高度、飞行马赫数、入射角的变化关系.计算表明,前向散射方向是全方位散射中RCS取得最大值的方向;马赫数较大(本文Ma≥14)时,入射波频率增大、马赫数增大及飞行高度降低,绕流流场前向RCS增大.马赫数较小(本文Ma≤10)时,飞行马赫数、高度及入射角变化对绕流流场UHF、L、S波段后向RCS和双站RCS影响很小;在UHF、L波段,绕流流场及本体的后向RCS差距较小.马赫数较大时,大范围过密等离子体尾迹的形成使得电磁波垂直轴线入射时绕流流场增大了目标本体的后向RCS;在L、S波段,绕流流场后向RCS曲线可用一条直线逼近.     

基于频率选择表面的雷达天线隐身应用研究

降低雷达天线的RCS而又保证雷达自身正常工作已成为目标隐身技术中的一个关键课题。介绍了由十字型振子单元构成的带阻式频率选择表面(FSS)的选频特性,探讨了FSS在低RCS抛物面天线和低RCS卡塞格伦天线中的工程应用,分析了应用于主、副反射面天线的隐身性能,最后得出2点结论,并指出在副反射面天线的工程应用中更容易实现。