改进的电大目标电磁散射弹跳射线算法

针对传统弹跳射线方法(SBR)在处理电大尺寸目标电磁散射问题时存在效率不高的问题,提出了改进的电大目标电磁散射弹跳射线算法。该算法在采用层次包围的二叉树加速数据结构的基础上,提出了在图形处理器(GPU)端实现射线管的分裂和追踪更新的计算统一设备构架(CUDA)并行计算SBR算法。通过实验算例验证表明,该方法可有效提高SBR方法处理电大尺寸目标电磁散射问题的的计算效率。

目标电磁散射特性研究的若干热点和难点问题

尽管国内外在目标电磁散射特性研究领域取得了很大进展,但是从技术本身来说该专业领域仍然存在一些难点问题.同时,复杂环境下低散射目标的探测与识别等应用,以及太赫兹等新体制雷达的研发对目标电磁散射特性研究提出了新的需求、引入了新的问题.围绕这些应用需求和技术难点,本文从理论建模、散射测量和特征提取三个方面,归纳总结了目标电磁散射特性研究存在的若干热点和难点问题,期望为从事该方面研究的科研人员提供方向性的引导.

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。

不同运动状态下的飞机目标雷达散射截面积统计特性分析

目标的运动状态对其动态雷达散射截面积(RCS)起伏特性具有十分重要的影响,同一目标在不同运动状态下,可能具有不同的RCS起伏模型。结合实测数据,对在平稳直线飞行和曲线机动飞行两种状态下的飞机动态RCS进行统计分析。分析结果表明:在平稳直线飞行状态下,飞机目标的动态RCS起伏模型与观测视角内的静态RCS起伏模型近似;在曲线机动飞行状态下,飞机目标的动态RCS起伏更显著、更随机,当观测时间足够长、目标的运动随机性更大时,其起伏模型更接近于指数分布。

太赫兹低频段抛物面天线电磁散射特性分析及仿真

针对目标电磁散射特性,本文从抛物面天线着手进行分析,对目标的几何形状进行建模,然后采用高频近似电磁计算方法对目标进行多角度、多频点、全极化的单站散射场进行计算,从而更加快捷准确得到结果。在目标散射特性计算中,本文提供了一种更好的基于SBR方法的渐近求解器完成本文的电磁散射特性计算,并在仿真中验证了新方法的有效性。

超大电尺寸目标的物理光学高效算法分析

根据物理光学理论、理想导体边界条件和阻抗边界条件,建立了理想导体及有耗介质涂敷其表面的电大尺寸平板的物理光学高效算法公式,并将此公式推广到圆柱和球等相似表面。通过计算,给出了平板及圆柱的验证结果。以一个超大电尺寸目标RCS的计算实例充分证明了该方法的高效性和实用性。

飞行动目标RCS可视化计算

通过动力学方程和运动学方程计算飞行动目标的飞行轨迹 ,利用飞行扰动模型计算飞行过程中的飞行随机抖动 ,将图形电磁计算的方法推广到计算飞行动目标的雷达散射截面 ,并比较了考虑随机抖动前后的计算结果。

电磁散射测试的可重构绳系并联支撑机构

根据电磁散射测试时被测目标物姿态滚转变化的需求,提出一种能同时满足全滚转扫描和其他多种姿态测试要求的可重构绳系并联支撑机构设计方案,并进行了理论分析和试验验证。用双回转机构构建可重构绳系并联支撑机构,建立了该机构的运动学模型和静力学模型。根据该机构的结构矩阵,采用蒙特卡罗法求解其力闭合工作空间,计算得到设计参数下的姿态工作空间,分析了目标物全滚转、俯仰,全滚转、俯仰和偏航2种组合姿态运动状态下,绳长的变化规律和绳拉力的分布情况。进一步地,分别对泡沫转台支架和绳系结构支撑的电磁散射特性进行了测试和分析。最后,分析了某飞机目标物在泡沫转台支架和绳系支撑下的雷达散射截面。结果表明:在8~12 GHz频段内,可重构绳系并联支撑机构表现出很好的低散射特性。2种支撑方式下飞机目标雷达散射截面测试误差的绝对值小于1 dBsm,相对误差为±10%。可重构绳系并联支撑机构支撑可拓展电磁散射测试能力,具有良好的工程实际应用前景。

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。

基于联合处理的复杂目标RCS估计方法

目标雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)计算在隐身设计、电子对抗、目标探测、识别和成像等方面具有重要的研究价值,是目标电磁散射特性的重点研究方向。针对复杂目标RCS估计问题,基于属性散射中心模型的单一方法在估计大角度范围的目标RCS时会产生较大误差,而物理光学方法需要在每个观察角度对目标表面的面元进行遮挡判别才能准确得到目标RCS,计算量大。因此,本文提出一种联合属性散射中心模型和物理光学的处理方法,在部分观察角度通过物理光学方法分析确定目标的属性参数集,再通过属性散射中心模型分析快速估计任意观察角度、不同频率下的目标RCS,获得在大角度范围的结果更加准确、计算量更小。最后采用FEKO软件仿真验证了所提方法的有效性。

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。

第一届中国目标与环境建模仿真技术大会征文通知

航天系统仿真重点实验室联合《系统仿真学报》拟定于2015年9月中旬在北京举办"第一届中国目标与环境建模仿真技术大会"。会议由北京仿真中心承办,以"射频目标与环境建模仿真技术"为主题,欢迎相关领域科技工作者积极投稿。录用论文全部收录在《第一届中国目标与环境建模仿真技术大会论文集》中;会议期间将评选一批优秀论文,颁发优秀论文证书,并推荐发表于《系统仿真学报》。一、征文范围1.目标与环境建模仿真技术现状和发展趋势3.典型目标电磁散射特性建模与仿真技术5.

极化前视成像与信息处理技术专刊征文通知

由于克服常规合成孔径雷达(SAR)在平台运动前方场景的成像“盲区”,雷达前视成像与信息处理技术在战场监视、精确制导、自动驾驶、海上搜救等军事和民用领域均受到越来越多的重视。作为电磁波的属性之一,极化及其信息处理技术被普遍认为是提高雷达成像、分辨、识别能力的重要技术。特别是极化信息对于揭示目标电磁散射机理、改善目标的可观测性、增强雷达对紧邻多目标的分辨能力具有非常独特的作用。

电磁波与复杂目标/环境的相互作用理论、方法与应用

随着计算电磁学理论与方法研究的迅猛发展,通过数值模拟精确地量化研究电磁波与目标/环境相互作用的物理原理与相关规律已成为可能;相应的数值模拟和理论预估可为复杂环境中的目标探测与识别、地下资源的勘探开发、地海空天环境中的信息获取、电磁隐身设计和电磁对抗研究等技术研发提供坚实的理论基础,激励崭新的创新思路.精确高效的数值模拟与理论预估工具的研发与应用,将促使相关技术研发在质量与水平上产生新的飞跃.本文首先简要介绍了电磁波与目标/环境相互作用的研究背景与科学问题,总结了国内外的相关研究现状.接着,本文重点论述了半空间背景介质中目标复合散射理论建模与数值方法研究的基础理论及主要研究进展,包括半空间Green函数及其高效计算方法,以及半空间问题的积分方程高效数值方法等.最后,提出了电磁波与目标/环境相互作用的重点研究领域及展望,包括:具有高参数对比度的半空间与目标复合散射理论模型和数值方法的深化研究;半空间背景中超电大目标复合散射的高效数值分析;半空间背景中超电大目标复合散射的不同近似数值模型的研究;半空间背景中超电大目标复合散射的各类射线分析模型及其与基于高效数值解的精度比较分析;环境粗糙地、海面电磁散射的随机时变模型与目标电磁散射的确定性模型的融合方法 (例如半空间背景介质中目标差场雷达散射截面RCS与粗糙面杂波贡献作为加性噪声)及其规律性与适应性研究;与传感器相结合的半空间背景介质中目标复合散射的数值模型及其应用研究;分层介质低频近场探测中的空间选择性和自适应聚焦方法;大规模可信电磁计算中的数理模型验证、校核与评价,等等.

MIMO雷达的设计思想和实现方案

MIMO雷达是近几年产生的新体制雷达,本文首先介绍了什么是MIMO通信技术?MIMO雷达新技术是怎么产生的?然后对MIMO雷达新技术的特点、关键能力及其实际应用和发展进行浓墨渲染重点介绍,为日后更好的研发该技术打下坚实的基础。

雷达成像的可视化计算

描述了一种用计算机模拟雷达成像的可视化计算方法。首先我们建立丁一个适合雷达成像可视化计算的三维模型系统,该系统能够灵活地产生和修改三维几何模型。对该模型进行几何变换就可模拟目标在空间的运动,再对目标进行消隐运算和电磁散射场计算,就可模拟出雷达对目标电磁散射场的测量结果。本文对不同成像处理方法得到了相应的可视化计算结果。我们还将雷达成像的可视化计算结果与对相同目标的可见光照图像的可视化计算结果进行了对照,使我们能更好地理解雷达成像的原理,并更形象地研究不同雷达成像方法的性能。

电磁兼容性与电磁无意干扰

0312150第三代移动通信系统中基站设备的EMC设计[刊]/陈洪涛//安全与电磁兼容.—2003,(1).—43～45(C)0312151家用微波炉整机的EMI测试与设计[刊]/李楠//安全与电磁兼容.—2003,(1).—37～39(C)微波炉存在EMI问题,国际上对家用微波炉规定了严格的EMI标准。微波炉中电磁干扰的主要源头之一是磁控管,如果微波炉和磁控管的设计协调。