机载对海MTI雷达目标RCS测量系统设计方法

针对机载对海动目标指示(MTI)雷达仅能够实现对海面运动目标检测、跟踪和定位,难以对目标进行属性判断的情况,为弥补目标属性判断的短板,基于MTI雷达探测功能,提出了一种适用于MTI雷达体制的相对雷达散射面积(RCS)测量方法,给出了相应的换算方法.经工程试飞试验验证,本文方法可较准确地对海面目标RCS进行测量,技术成果可推广到MTI雷达应用中.

掠入射下舰船运动对本体雷达散射截面积概率密度的影响

[目的]航行运动产生的姿态变化会导致对自身雷达散射截面积(RCS)概率密度发生变化,因此有必要掌握舰船在各种运动工况时对掠入射下自身的RCS概率密度的影响程度。[方法]利用准静态的思路,构建水动力和电磁散射特性联合仿真模型及计算流程,选取掠入射下10 GHz连续波作为探测雷达波威胁,对不同统计时间、海况、航速、航向等参数下的舰船本体RCS概率分布进行对比和分析。[结果]结果表明,对数正态分布模型可较好地模拟船模静态RCS分布特性,统计时间大于250 s后动态RCS概率分布基本稳定;在低海况下及随浪或顶浪航行时动态RCS概率分布曲线存在“毛刺”现象。[结论]研究表明,航速对舰船RCS概率密度分布的影响可以忽略;浪向角对舰船RCS概率密度分布的影响在较高海况时才明显;海况增加使得RCS分布概率曲线越来越顺滑;统计时间对RCS概率密度分布的影响较大,需积累足够的数据进行试验或仿真才能准确掌握舰船RCS概率分布特性。

基于改进粒子群算法的目标航迹模拟及RCS仿真

针对雷达运动目标轨迹模拟逼真度问题和RCS特征,提出一种基于嵌入式粒子算法的目标航迹模拟和RCS仿真方法。首先,分析了无人机模拟运动目标航迹的基本原理,以及无人机和模拟目标之间的运动模型和耦合关系,确定了耦合因子和控制量。然后,分析了目标运动轨迹模拟的约束条件,并结合无人机性能和能耗等因素给出了目标优化适应度函数,建立了目标航迹模拟的最优控制模型。其次,为提高模型解算的针对性和实用性,将粒子群算法进行改进,并嵌入到模型求解中,实现了对目标航迹的有效模拟。最后,基于模拟目标航迹,利用飞行动力学原理和坐标系转换计算得到模拟飞行目标的姿态角,通过电磁计算软件仿真得到模拟飞行目标的RCS。仿真结果表明,该方法对实现运动目标轨迹模拟和RCS仿真具有广泛适用性。

一种K系数标定的相控阵精密跟踪雷达RCS反演方法

针对相控阵精密跟踪雷达目标RCS反演问题,提出了一种改进的相对测量法.该方法在利用标准金属球进行K系数标定过程中,考虑标准金属球相对于雷达法线的方位、俯仰,以及雷达跟踪脉宽、脉冲数、频率等因素的影响,然后利用标定的K系数对不同方位、俯仰、跟踪波形下的待测量目标进行实时的RCS解算.通过实测数据验证了该方法的可行性和有效性.该方法简单、实用、精度高,具有普适性和工程应用价值.

基于DTCWT-VAE的弹道中段目标RCS识别

针对弹道目标雷达信号易受环境影响、目标识别准确率低的问题,提出了一种基于双树复小波变换(dual-tree complex wavelet transform,DTCWT)和变分自编码器(variational autoencoder,VAE)的弹道目标雷达散射截面(radar cross section,RCS)识别法。首先,采用DTCWT对弹道目标RCS动态数据进行预处理,再利用VAE提取目标的隐变量特征,最后用支持向量机(support vector machine,SVM)分类器进行识别。实验结果表明,与已有方法相比,该方法具有更高的识别概率,且鲁棒性较好。

球型目标在不同波段的雷达散射截面

文中对球型目标在微波、红外、太赫兹等不同波段的雷达散射截面进行深入探讨,利用电磁波理论和红外辐射理论得到了理想金属球的微波雷达和朗伯球的激光雷达的散射截面的数学表达式,并在此基础上给出了球型目标太赫兹雷达散射截面的具体研究内容和研究方式,指出选用理想金属朗伯球体的目标作为太赫兹雷达散射截面的标准体,提出了"中值加权修正"的研究方法,并对方法的具体实施方案给予了阐述。

粗糙表面对雷达目标散射截面的影响

粗糙表面对雷达目标信号的散射在红外、微波以及太赫兹波领域是普遍存在的。研究结果表明,在红外领域目标表面粗糙的状况是影响激光雷达散射截面的重要因素,在微波领域这种影响是作为一种随机过程,是一种微扰,雷达散射截面的回波功率是粗糙表面高度散布密度分布函数与平坦表面脉冲响应函数的卷积,通常情况下卷积的效果在数学上相当于作用在平坦表面脉冲响应函数上一个δ函数。

金属目标原子晶格结构对其量子雷达散射截面的影响

量子雷达散射截面是描述光量子态照射下目标可见性的重要参数.本文对量子雷达散射截面的推导进行了扩展,使其可以应用于非平面凸目标的QRCS计算.针对面心立方、体心立方以及密排六方三种金属原子晶格所构成的目标的量子雷达散射截面进行了计算,结果表明不同的原子排列方式下,目标QRCS主瓣基本不变,而量子旁瓣在原子排列稀疏的目标中更为明显.

空间目标激光雷达散射截面仿真分析

空间目标激光散射特性建模与仿真分析是激光主动探测系统论证设计、性能评价的前提和基础,激光雷达截面（LRCS）是目标激光散射特性的综合反映。研究了适用于激光主动探测系统的双向反射分布函数（BRDF）模型,针对空间目标不同表面材质类型提出了一种基于OpenGL的空间目标LRCS可视化计算方法,建立了由不同表面材质组成的某卫星三维模型,仿真分析了在不同姿态角和电池阵转角条件下的空间目标LRCS值。结果表明,该空间目标LRCS的变化范围为0.1~100 m2。仿真结果可为空间目标激光主动探测系统设计提供参考和依据。

低频太赫兹标准目标雷达散射截面的实验研究

以研究太赫兹雷达散射截面的特性为目的,选用所搭建低频太赫兹雷达测试系统,并借助于标准目标法开展了有关太赫兹雷达粗糙铝盘散射截面的实验研究工作。实验结果表明:在小角度散射中太赫兹雷达散射截面随散射角的增大变化比较明显,在散射角超过5°后太赫兹雷达散射截面随散射角的变化趋向缓慢,但当散射角超过12°后探测信号的强度已衰减到无法测量,在太赫兹雷达散射截面的测试中没有出现微波雷达散射截面的大小随散射角的变化而剧烈振荡的现象;将测试结果与同尺寸微波、激光雷达散射截面的结果进行了对比,得到结论:在0°附近太赫兹雷达散射截面的数值比同尺寸微波雷达散射截面的数值要小两个数量级,但比同尺寸激光雷达散射截面的数值要高一个数量级。

隐身目标雷达散射截面最优分布模型选择

隐身目标严重削弱雷达探测威力,研究其雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)分布特性有助于评估雷达对隐身目标的检测性能,这是开展反隐身技术研究的基础.文中以F-117A为例,提出一套完整的选择隐身目标RCS最优分布模型的方法,该方法由获取RCS数据,分布特性拟合,拟合优度检验三部分组成.分别采用χ2分布、对数正态分布、赖斯分布和非参数法模型拟合F-117A全向RCS数据,并进行χ2拟合优度检验.结果表明该方法具有可行性,并可扩展用于研究其他型号的隐身目标.

动目标雷达散射截面的建模研究

针对目标运动过程中的姿态扰动对动态雷达散射截面(RCS)的影响,提出了一种新的动目标RCS仿真方法。首先,对目标进行精确几何建模,并计算了目标局部空域的静态RCS数据;然后,根据航迹解算了雷达视线角信息,基于线性插值法获得了动态RCS的初步仿真值,采用正态分布的随机数修正了动态RCS的初步仿真值;最后,比较了实测结果和仿真结果的起伏统计特性。结果表明:仿真修正值与实测值的幅度起伏特性吻合得相当好,从而验证了所提出的动态RCS仿真方法的准确性。研究成果可为雷达系统仿真提供精确回波模拟。

有耗雷达目标散射截面的缩比计算——再论有耗电磁系统的相似性

该文将相似理论应用于有耗雷达目标散射截面的缩比测量,并按照因次分析方法导出了目标原型与模型间的缩比计算公式.根据这些公式,可以从不满足物理缩比条件的有耗模型的测量值准确推断目标原型的雷达散射截面.

双基地前向散射系统雷达截面(RCS)的研究

研究了双基地前向散射系统中雷达截面 RCS的有关特点和计算方法。给出了如何使用

1.06μm激光雷达目标散射截面的实验研究

文中就所搭建的 1 .0 6μm激光雷达实验系统进行了介绍 ,采用的标准目标法给出了平面及球形目标激光雷达目标散射截面的测量结果 。

激光雷达目标散射截面两种不同定义式的一致性

文中论述目前文献中出现频率最高的两种激光雷达散射截面定义式的物理意义,使用条件,推导了两种定义式的一致性,并通过平面、球面等郎伯体目标的散射截面的计算对其一致性进行了验证。

飞行目标的抖动及雷达散射截面计算

利用C-R样条对目标体进行几何建模,应用物理光学法与等效电磁流法计算目标面元及棱边的电磁散射。目标在空中的姿态及轨迹由动力学和运动学方程确定。提出将抖动模型应用于飞行目标雷达散射截面(RCS)计算,随机抖动的影响归结为在飞行坐标系中目标的俯仰角和方位角的变化,计算出不同时刻不同姿态下目标的RCS,并给出计算结果。该方法对运动目标RCS、隐身与反隐身技术及仿真技术的研究,具有重要的实用价值。

激光雷达标准目标散射截面的研究

讨论了激光雷达散射截面的物理意义 ;给出了用双向反射分布函数来表示激光雷达散射截面的一般表达式 ;推出了在标准目标分别为点目标和扩展目标时激光雷达散射截面的解析表达式和数值表达式 。

目标外形拟合及雷达散射截面计算

用修正的双三次参数样条拟合目标外形,可直接使用飞机外形CAD设计数据库,拟合绕射点坐标、主曲率半径、主方向、短程线及其它一些几何参数,并用一致几何绕射理论计算目标的雷达散射截面。计算精度可达1dBsm以下,理论计算与实验结果吻合很好。

涂敷各向异性吸波材料复杂目标雷达散射截面计算

根据物理光学法、几何绕射理论、等效原理及阻抗边界条件,由各向异性介质中平面波的本征方程,得到耦合矩阵,进而得到多层介质的反射与透射矩阵.采用图形电磁计算方法分析涂敷各向异性雷达吸波材料的简单及复杂目标的电磁散射.该方法具有计算速度快、节省储存空间等特点,对于计算相似曲面及平面的电大尺寸涂敷目标的雷达散射截面,具有很好的实用价值.