基于时空编码数字超表面的雷达散射截面积缩减及波达角估计方法

传统的波达角(DOA)估计方法的实现通常基于相控阵天线系统,而其高昂的硬件成本限制该技术在不同领域的应用和推广,此外相控阵天线普遍不具备隐身性能,其在工作频段内雷达散射截面积(RCS)普遍较高。为解决上述问题,该文在时空编码(STC)理论的基础上提出了一种基于超表面同时实现RCS缩减和DOA估计的方法,并利用一款毫米波超表面对算法进行了验证。实验结果表明,该方法实现的波达角估计误差在1°以内,同时RCS缩减大于10 dB,为DOA估计和RCS缩减功能的集成提供了全新的思路,具有高性能、低成本等特点。

昆虫雷达散射截面积特性分析

昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具。研究昆虫的雷达散射截面积(RCS)特性对于昆虫雷达目标识别有着重要意义。该文将分析昆虫的静态RCS特性和动态RCS特性。首先,基于实测的X波段全极化昆虫RCS数据,分析昆虫的静态RCS特性,包括水平和垂直极化RCS随体重变化规律以及昆虫极化方向图随体重的变化规律。其次,总结当前通过电磁仿真研究昆虫RCS特性所用到的介质和几何形状模型,并对比了水、脊髓、干皮肤和壳质与血淋巴混合物4种介质和等体型扁长椭球体、等质量扁长椭球体和三轴椭球体3种几何模型组成的12种介质模型,经过电磁仿真结果与实测数据相对比发现脊髓介质等质量扁长椭球体模型与实测昆虫RCS特性最接近。然后,基于Ku波段高分辨昆虫雷达外场实测昆虫回波数据,分析了昆虫动态RCS的起伏特性,将实测昆虫动态RCS起伏数据与4种经典的RCS起伏分布模型χ2,Log-normal,Weibull和Gamma分布分别进行了拟合分析,从最小二乘拟合误差和拟合优度检验结果可以看出,相比于其他3种模型,Gamma分布可以较好地描述昆虫目标RCS起伏的统计特性。最后,综述了昆虫RCS特性在昆虫雷达测量昆虫朝向、体重等参数测量的应用。

电磁散射场和雷达散射截面积的计算

计算了绕二维物体的时域电磁散射场的空间分布和雷达散射截面积（ＲＣＳ）．通常的电磁场计算是频域的，采用高频计算方法，而流场计算是时域的．由于以研究流场———电磁场优化设计计算为目的，需要统一采用时域计算，因此重点采用矢通量分裂法这种时域方法计算了ＲＣＳ，通过将特征值分裂为正负两部分，抑制了各自的误差．此外，采用ＬａｘＷｅｎｄｒｏｆ方法作为对照．两种方法的结果一致．

箔条云团的后向雷达散射截面积

用矩量法计算了３种箔条云团模型的后向雷达散射截面积。计算结果表明平均间距较大时（大于２λ）互耦对ＲＣＳ影响不大，后向散射截面积的概率分布无论考虑互耦与否都满足指数分布，只是其数学期望有所不同。

一种角反射体雷达散射截面积的高频预估算法

几何光学/区域投影(Geometrical Optics/Area Projection,GO/AP)法是一种综合利用GO和AP进行电大尺寸目标单站雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)预估的高频混合算法.文章推导建立了利用GO/AP法进行RCS预估的通用流程,计算出不同入射方向下三角形三面角反射RCS的完整表达式;将其与RCS最大值的经验公式以及FEKO软件的仿真结果进行对比,验证了GO/AP法的可行性;在边界入射方向对GO/AP算法进行改进,进一步拓宽了GO/AP法对观察角的适应范围.

基于改进型CLEAN算法三维成像的雷达散射截面积反演

基于三维成像的雷达散射截面积(radar cross section,RCS)测量可以获得目标散射系数的三维空间分布,与一维和二维RCS测量相比,它具有更好的空间分辨能力。但是,在基于成像的RCS测量中,散射中心的提取至关重要,它在很大程度上决定着RCS的反演精度。采用CLEAN算法完成对目标散射中心的提取,有效抑制了图像的三维旁瓣,并针对CLEAN算法存在估计误差的迭代累加效应,设计了一种可以更新估计的改进的相干CLEAN算法,进一步提高了RCS的反演精度。用MATLAB和FEKO测量仿真,结果表明改进型CLEAN算法能更有效地提取散射中心,且提高了RCS的反演精度。

雷达散射截面积(RCS)的FDTD研究

计算各种媒质在电磁波照射下的散射问题,一直是FDTD算法应用的一个重要方面,特别是在FDTD技术发展的初期,它几乎总是和散射问题联系在一起。论文简单介绍并分析了时域有限差分法在计算雷达散射截面积(RCS)中的应用,仿真结果表明FDTD在计算物体RCS方面有很大的优势。

顶角切除和角度公差对角反射体雷达散射截面积的影响分析

综合利用GO/AP算法和CST仿真软件分析了顶角切除和角度公差对三角形三面角反射体(Triangular Trihedral Corner Reflector,TTCR)单站雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)的影响。研究了三种顶角切除的样式,理论分析和仿真结果表明,只要将顶角切除的尺寸控制在垂直边长的10%以内,三种切除样式对TTCR的RCS影响将十分有限。在角度公差方面,研究了两侧面同时向内或向外偏离90°的情况,发现要使RCS缩减量不超过-3 dB,角度公差应控制在0.5°以内。

某型隐身飞机雷达隐身截面积特性分析

现代高科技战争中,提高战机隐身性能是战机设计的重要指标之一,直接影响着战机的生存力与战斗力。飞机的雷达散射截面积是飞机隐身性能评估的重要指标之一,文中依据某型隐身飞机的公开报道信息,建立了该型战机的数字模型,采用多层快速多极子算法分析了战机在频率为10 GHz,水平极化方式与垂直极化方式,俯仰角分别为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°条件下,以及加了尾翼情况下的雷达散射截面积,依据分析结果,系统分析了战机减少飞机雷达隐身截面积的一些措施。

微动复杂目标雷达散射截面计算方法

在对雷达目标的动态特征提取和识别的研究中,需要能够逼真地反映目标的结构特性和运动特性的模拟信号。文中应用物理光学法和物理绕射理论,针对复杂动目标和多目标对目标面元和尖劈进行多普勒频率分级的方法实现了动目标的雷达散射截面计算;提出了微面元快速消隐算法和微动目标的模型剖分准则。应用该方法可以模拟转动、颤动以及非刚体运动目标的电磁散射特性。

基于十字形结构的相位梯度超表面设计与雷达散射截面缩减验证

基于十字形结构设计了一种在雷达波低频段极化不敏感的相位梯度超表面,并通过仿真和实验进行了验证.不同金属十字周期结构单元复合,在超表面上形成附加的平行波矢分量,对反射波波前进行调控,获得超表面后向雷达散射截面积(RCS)缩减.在设计波段内,超表面在法线方向的单站RCS缩减达18.19 d B,偏离法线-30?—+30?范围的单站RCS平均缩减达8 d B;仿真与实验结果符合较好.

飞机尾流的网格剖分技术及雷达散射特性研究

本文以飞机尾流的雷达探测这一航空安全的关键性难题为背景,根据合理假设将飞机尾流的数值模拟抽象为保守被动量的求解,该过程完全描述了飞机尾流稳定段的时间和空间分布特性。采用二阶迎风差分方法,并应用非均匀网格剖分技术求解得到保守被动量的分布特性,从而得到了不同网格剖分区域情况下飞机尾流RCS的时间变化和频率变化特性。仿真结果验证了非均匀网格剖分技术在计算时间、计算消耗量等方面的优越性,并由此分析给出了合适的非均匀网格剖分区域的划分尺度,为飞机尾流的雷达探测模型的建立奠定了理论基础。

雷达目标双基地散射特性研究进展

随着同步技术和高性能计算的发展,双/多基地雷达的“四抗”优势逐渐得以实现,双/多基地雷达成为当今雷达领域关注的焦点。雷达目标的双基地散射截面积(RCS)、双基地散射中心、双基地极化等特性与目标单基地散射特性相比,具有显著的差异。只有深刻理解雷达目标双基地散射特性才能充分挖掘双/多基地雷达在目标检测、特征提取与识别方面的潜力。因此,雷达目标双基地散射特性是一个亟需深入研究的方向。论文总结了雷达目标双基地散射特性研究的最新成果,为后续研究提供一定的借鉴。

雷达目标电磁散射特性仿真与测量

首先,对雷达目标电磁散射特性的重要性做了简单介绍,对获取雷达目标电磁散射特性数据的方法进行了分类;然后,详细回顾了电磁仿真与测量的主要方法的基本原理、发展过程与适用范围;最后,阐述了国内在雷达目标电磁散射特性研究方面取得的进展与基本情况,对电磁仿真与测量的技术发展趋势进行了总结。

亚密湍流等离子体尾迹的雷达散射特性

对亚密湍流等离子体尾迹的雷达散射特性进行了分析、研究和计算。讨论了圆柱形等离子体尾迹径向厚度、雷达波入射频率和入射角等因素对雷达散射截面的影响。尾迹中散射场的计算采用矩阵法求解,用一阶畸变波Born近似完成亚密湍流等离子体尾迹雷达散射截面积(RCS)的计算。分析和计算结果表明,雷达波入射频率和入射角、尾迹的径向厚度对RCS值影响较大,并且计算所得的尾迹雷达散射截面方向图可为再入体的雷达识别和隐身提供帮助。

锥扫式攻顶装甲目标的毫米波雷达散射特性仿真与分析

利用建模软件UG5.0对某装甲进行建模,分别应用基于求解微分方程的时域有限差分法FDTD和基于求解积分方程的FEKO5.3软件对模型进行仿真计算与分析,得出该装甲在锥扫式毫米波近程雷达照射方向下各种姿态的雷达散射截面积和方向图。结果表明,此两类算法可以实现较准确的电磁散射建模计算,不仅为毫米波近程雷达半实物仿真测试系统提供了大量的装甲目标特性数据库,而且可以节省人力物力,加快项目的研究进度。

基于体弹跳射线法的等离子体目标散射建模技术研究

针对非均匀等离子体包裹目标的电磁散射问题,提出了一种基于体射弹射线法的建模技术,重点研究电磁波在介质体中的传播特性及散射分析方法。针对在介质体中透射与反射射线数据量激增的问题,提出了基于迭代追踪加速技术以此提高体介质散射中透射反射射线的追踪效率。仿真实例表明,与传统弹跳射线法相比,体弹跳射线法能更快速准确地计算出等离子体目标的散射特性。采用所提出的技术研究了等离子体鞘套对阿波罗号返回舱雷达散射截面积的影响,验证了等离子体对目标雷达散射截面积有一定缩减作用。

TWR－1拖靶目标的雷达散射特性的研究

研究了ＴＷＲ－１拖靶目标的雷达散射特性，提出了相应的参数设计，研究了拖靶目标的雷达散射截面积以及空间的散射特性。并且通过对ＴＷＲ－１拖靶的全尺寸静态ＲＣＳ实验测量，来验证设计方案的正确性。测量结果表明，ＴＭＲ－１拖靶目标散射特性好，且稳定，满足目前我国靶场靶试对靶标的目标特性要求。

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。

箔条云的运动模型及雷达电磁散射特性

主要研究飞机发射箔条弹后的箔条运动模型,考虑到大气密度、风速、飞机尾涡以及结合箔条自身属性的影响,建立了大气环境下的箔条的运动模型,从而对箔条云团的速度、位移以及体积进行了定量的描述,还研究了与之密切相关的箔条云团雷达散射截面积(RCS)特性。