目标近场电磁散射中心建模与特征参数反演

为了通过较少散射场数据实现雷达目标特性建模和参数反演,提出了一种基于时频图多普勒特征的散射中心建模和特征参数反演方法,采用单频点下的一维角度近场扫描数据实现对目标二维散射中心的提取。通过平滑伪Wigner-Ville分布(smooth and pseudo Wigner-Ville distribution,SPWVD)分析方法生成高分辨率时频图,根据不同类型散射中心的多普勒特征,通过Radon逆变换(inverse Radon transform,IRT)提取散射中心模型的位置和幅度参数,并将提取的散射中心位置参数与几何模型参数、散射中心模型重构雷达散射截面积(RCS)与仿真的RCS进行了性能对比。结果表明:该方法只需要单频点的一维角度扫描数据,即可有效提取目标散射中心位置和幅度等特征参数,且重构RCS的均方根误差小于3 dBsm。

复杂目标近场电磁散射的建模方法

提出了一种计算目标近场电磁散射特性的方法,即基于近场物理光学法和目标形体构造面元法计算目标近场RCS。以靶机1和靶机2为例,分别研究了静态条件和动态条件下的电磁散射特性。计算结果为相关决策提供依据,实践证明该方法具有一定的实用性。

随机粗糙面上电磁散射的高效迭代IEM计算

在复合目标电磁散射计算中,目标与粗糙面间的耦合近场计算问题是制约算法的主要瓶颈。该文提出一种适用于二维随机粗糙面上电磁散射场计算的迭代积分方程法(IEM)。与传统IEM法不同,迭代IEM法基于近场格林函数建立,考虑了粗糙面面元间的多次电磁互耦作用,散射场不能简化为积分形式的近似解。数值实验表明,与传统MoM法相比,迭代IEM法的内存需求节省了9倍,计算速度比矩量法(MoM)法提升了4.5倍以上,更能有效地计算粗糙面上的散射场。

用PO+PTD法进行近场电磁散射理论建模

介绍一种用于近场复杂目标电磁散射理论的建模方法。利用金属平板的实测数据来验证方法的有效性,然后采用该方法对某飞机全金属机身外表面建立了电磁散射数学模型。因此,具有很大的工程应用价值。该模型的特点:(1)采用面元法,目标外形数据由Autocad得到,具有对目标几何形状没有任何的限制,使所建立的模型更具通用性。(2)应用物理绕射理论(PTD),考虑目标有限边缘的贡献,物理光学法(PO)计算精确性可以大大改善。(3)考虑近场的特点。

近场散射与远场RCS的链条关系式

与远场RCS比较,近场散射问题更复杂、更普遍,且有重要意义。近场散射与远场RCS之间的关系是近场散射研究中的前沿课题之一。本文首先引用三天线概念,其次利用天线耦合公式及电磁场的互易定理导出简洁的链条关系式。最后利用线性系统理论中的基本概念对链条关系式作物理意义的解释。链条关系式在目标特性研究、远场和近场散射测量等方面有重要意义。

基于物理光学法和面元法的目标近场RCS计算

针对求解目标近区电磁散射特性,提出基于物理光学法和面元法计算目标近场雷达截面积(RCS),即采用目标形体构造的面元法建立目标的表面模型,利用物理光学法计算目标近区场上的每单元的散射场,而后对所有单元的散射场矢量求和得到整个目标的散射场和雷达散射截面(RCS)。将目标的RCS计算结果代入引信电路仿真模型获得的目标多普勒信号和引信启动点与实测结果的统计特性一致,证明该方法具有实用性。

二次曲面建模在近场目标特性中的应用

针对复杂目标的回波信号计算,采用一组平面和二次曲面(柱面、锥面和椭球面)来逼近目标表面的元素,并用一一对应的方法将其对接起来,完成了对目标模型的仿真。改进了采用面元法(用三角形或四边形单元构造目标的表面)构造的目标形体建立的目标模型面元数多、计算速度低的问题。用二次曲面的方法建立了长空靶机的目标模型,计算了目标回波信号,并与实测数据进行了对比,仿真结果和实测结果取得了较好的一致性,因此用二次曲面建立复杂目标模型的方法是可行的。