微波超视距条件下舰船目标RCS分层计算方法

针对微波超视距条件下海面舰船目标的散射特性,提出了一种舰船目标雷达散射截面(RCS)的分层计算方法.首先,研究并给出了随机摆动状态下舰船目标各局部散射体的非相干叠加条件;在此基础上,提出了微波超视距条件下舰船目标RCS的计算流程,针对目标的几何建模、模型划分、遮挡面判定、平均RCS计算等进行了详细阐述;最后,以某型舰船...     

电子战／末端对策仿真的近场雷达信号特征建模

雷达制导武器的效能受一些因素影响,象目标闪烁、引擎调制、杂波和电子干扰(ECM)。事实上,许多导弹拦截失败经常归因于这些因素。因此,有效的武器系统设计必须细心考虑这些影响,以便避免武器性能的严重降低。通过使用建模和仿真,能够相对容易和大幅节省费用地实现有效的设计。对于导弹引信/电子干扰(ECM)应用来说,导弹上发送和接收天线一般位于遭遇目标的散射场的近场区域。结果是,由于部分目标照射,不均匀的天线方向图、目标材料涂层和引擎进气道回波,使雷达回波计算变得复杂。现有近场雷达截面(RCS)计算算法是典型地基于一阶高频方法,不考虑多次反射和复杂阴影的影响。特别地,那些算法不能用于象引擎进气道或传感器盒之类的腔体散射计算。然而,腔体散射、材料涂层和引擎调制对于引信点火和电子干扰末端对策导弹/目标遭遇仿真是关键因素。一个成功的导弹/目标交战分析必须使用包括多次反射、材料涂层,天线方向图等影响的精确近场目标信号特征信息。本文讨论在导弹/目标末端对策情景中为解决近场建模和仿真问题所用的技术和方法。     

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。     

双线性表面建模电大目标RCS仿真

目标的电磁散射特性研究对于实现雷达探测、识别、跟踪目标起着至关重要的作用,而雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)又是体现目标电磁散射特性的一个重要方面.参数曲面能精确模拟目标的几何外形,提高计算精度.采用参数曲面——双线性表面建模,运用物理光学(Physical Optics,PO)法计算电大...     

基于FDTD的脉冲法计算三维目标宽带RCS频率响应

探讨了采用基于时域有限差分法(FDTD)的脉冲法来快速获取三维目标宽带RCS频率响应.将入射波设置为高斯脉冲,对目标进行瞬态分析,将得到的电磁场进行傅里叶变换,从而得到目标的频域散射特性,并对比文献证明了程序的有效性.计算了某新型飞机的双站RCS分布情况,以及该飞机的鸭翼在不同迎角下的宽带RCS频率响应,并对结果进行了分析.     

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。     

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...     

GO/AP法角反射器可变RCS模拟技术北大核心

根据几何光学/区域投影(GO/AP)法对三面角反射器雷达散射面积(RCS)进行分析,得出旋转角反射器部分侧面实现可变RCS模拟的结论,在此基础上设计了角反射器可变RCS装置,并利用FEKO电磁仿真软件验证了角反射器可变RCS技术。该技术采用小角度(5°~15°)、逆向旋转方式可实现-5~20 dBm^2空中目标的雷达辐射模拟,且尺寸较小、控制装置简单,可用于靶机模拟各类不同空中目标,提升靶机的功能覆盖。     

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.     

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。     

一种基于三角面元的目标RCS实用计算方法

提出一种计算复杂目标高频区RCS的实用方法。首先采用3DStudioMax对装甲车进行三角面元模拟,然后运用路德维格积分[1]和物理绕射理论(PTD)计算目标的雷达散射截面积,通过对方柱RCS的计算,验证了所提方法的有效性,最后给出了C波段和X波段不同极化的装甲车和坦克RCS的方位分布图。     

地表目标复合散射的强迫激励法分析

研究了强迫激励方法在电磁散射计算中的应用 ,此方法将地表目标散射分析化为两步 :首先分析地面的散射 ,再将地面的散射作为激励作用于目标 ,从而得到地面背景下目标的电磁散射信号。应用强迫激励方法计算了地表背景下车体的时域电磁散射 ,并与试验作了对比 ,两者比较吻合     

地地弹道导弹落点计算简化数学模型

在分析地地弹道导弹射击弹道的基础上 ,建立了其落点计算的简化数学模型。针对某型号导弹飞行弹道仿真数据进行落点计算 ,结果与仿真结果一致 ,达到精度要求。     

水雾扩散模型仿真

建立水雾红外衰减模型时,通常把水雾空间看作单一均匀整体处理,然而雾滴的扩散现象使水雾的雾滴密度无法保证处处相等,所以仿真结果与实际情况相比普遍存在较大偏差。针对这一问题,基于高斯扩散理论与Mie散射理论,提出了一种新的建模方案。通过将水雾空间划分为多个子空间,并计算每个子空间内水雾消光性能的建模方法,提高建模的准确性。同时结合红外制导导弹来袭的方向变化,计算出不同方向上的水雾消光性能。从仿真结果可以看出,这种建模方式能够很好地克服以往建模方法的缺陷,为探索水雾的精确建模提供了一种新思路。     

水雾扩散模型仿真

建立水雾红外衰减模型时,通常把水雾空间看作单一均匀整体处理,然而雾滴的扩散现象使水雾的雾滴密度无法保证处处相等,所以仿真结果与实际情况相比普遍存在较大偏差。针对这一问题,基于高斯扩散理论与Mie散射理论,提出了一种新的建模方案。通过将水雾空间划分为多个子空间,并计算每个子空间内水雾消光性能的建模方法,提高建模的准确性。同时结合红外制导导弹来袭的方向变化,计算出不同方向上的水雾消光性能。从仿真结果可以看出,这种建模方式能够很好地克服以往建模方法的缺陷,为探索水雾的精确建模提供了一种新思路。     

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。     

舰载防空导弹系统的防御能力评估

反舰导弹是当今舰艇及编队面临的主要威胁。为评估反舰导弹攻防能力,以目前世界上防御能力最强的美国航母战斗群为背景,研究采用分层火力配置的航母舰队防御体系对付反舰导弹的有效性。首先分析反舰导弹飞行高度、雷达散射截面及综合效应对防御系统中雷达探测能力的影响,之后应用简化公式,对各类典型舰载对空防御武器的最大拦截距离、拦截次数和拦截效率进行量化分析,对防御反舰导弹能力做出评估。     

海上多角反射体群雷达散射面积的快速预估算法

依据远场高频环境下雷达散射面积(RCS)的计算原理,对海上多个角反射体所组成的无源对抗系统的RCS特性进行预估计算。针对传统算法计算量过大的问题,借助Hepermesh有限元网格处理软件,提出了一种快速算法,该算法首先应用混合面元、快速投影理论实现海上单个角反射体RCS计算,然后结合散射中心合成算法对海面随机布放多角反射体群的整体RCS特性进行预估,随后利用FEKO软件对算法进行了仿真验证。结果表明:新算法能够在保持计算精度的前提下,有效缩短海上多角反射体群RCS的计算时间。