姿态扰动情况下的目标动态RCS分布特性

运动目标姿态扰动是静动态雷达散射截面(radar cross section,RCS)差异的主要来源。造成姿态扰动的因素复杂且不可预估,增加了动态RCS分布特性研究的难度。将图形电磁计算与蒙特卡罗仿真结合,构建以均匀随机分布为扰动模型的动态RCS仿真分析平台。根据静动态RCS差异的统计分布特性,提出置信区间以及数学期望值的计算方法。选择两种运动模式下的飞机目标进行验证,将所得结果与实际扰动模型的动态RCS进行了比对。结论表明该方法具备较强可操作性和工程应用价值,提高了计算机动态RCS仿真能力,为目标静动态电磁散射特性一致性评估以及特征库构建提供了有价值的参考信息和分析方法。

RCS预估中图形电磁学方法的改进

在介绍雷达散射截面（RCS）预估的图形电磁学方法的基础上，针对象素大小受屏幕分辨率限制的问题提出了改进算法，克服了图形电磁学方法中的原有缺陷，扩充了它的计算范围，提高了计算精度。用此方法我们在Indigo图形工作站上建立了极复杂目标的实时可视化预估系统，达到了要求的精度。

基于GRECO的复杂目标多次散射RCS计算

复杂目标多次散射问题对于目标雷达散射截面(RCS,Radar Cross Section)的精确预估具有重要影响.以图形电磁计算(GRECO,Graphic Electromagnetic Lomputing)软件为平台,充分利用其可视化计算的特点,采用像素为基本计算单元,开发了一种多次散射计算方法.通过获取像素几何信息,搜索符合多次散射条件的像素对,并将高频计算方法中的几何光学和物理光学相结合,实现了对发生多次散射的复杂目标RCS可视化计算.应用AUTOCAD软件建立了角反射器和导弹模型,将最终计算结果与参考文献中计算结果进行对比,取得了较为理想的结果,证明了该方法具有很好的工程应用价值.

基于改进物理光学法的电大目标双站RCS的预估

研究了电大尺寸目标双站电磁散射的改进物理光学法。针对以往双站高频算法由于忽略阴影区电流影响,导致大双站角下计算误差有所增大的问题,提取电流步进法中的迭代算子,考虑阴影区不同面元的耦合影响,与图形电磁计算方法相结合,推导出了改进的物理光学公式。分别提取照明区和阴影区面元,按照入射波方向进行排序迭代求解,快速有效地计算了电大目标的双站雷达散射截面(RCS)。通过与多层快速多极子,以及高低频混合方法进行对比,验证了该方法的有效性和准确性。

自由空间复杂导体目标的太赫兹RCS高频分析方法

研究了自由空间复杂导体目标的太赫兹(THz)雷达散射截面(RCS)的高频求解方法。将并矢格林函数引入物理光学方法中,对自由空间环境进行考虑,推导出自由空间物理光学分析方法,并结合图形电磁计算(GRECO)方法,采用分区显示算法改进后,在Visual C++2010程序中实现目标的OpenGL显示,对自由空间复杂导体目标进行消隐判断,提取像素面元法矢量和深度缓存等有效信息,计算了自由空间复杂导体目标的THz RCS。最后,将程序计算结果与FEKO软件仿真结果进行比较,结果证明该方法的有效性和准确性。该研究结果为THz雷达未来在军事、天文和遥感等领域的应用提供了重要依据和方法。

复杂目标的太赫兹波近场RCS快速计算

在太赫兹频段,散射目标大部分处于近场区域,远场计算方法已经不再适用,为此该文推导了近场雷达散射截面(RCS)的计算公式。针对太赫兹频段近场条件下,物理光学法(PO)由于面元数量巨大引起的遮挡判断耗时过长,以及图形电磁学(GRECO)以像素为计算单位计算误差过大的问题,该文提出一种以面元为计算单位,以像素为遮挡判断单位的复杂目标太赫兹波近场RCS的快速计算方法,该方法在保证计算精度的基础上,大大降低了遮挡判断的计算复杂度和时间。最后,以标准目标体平板、球体以及复杂目标体卫星在不同距离下的雷达散射截面的计算为例,验证了该方法的有效性和准确性。

复杂目标的近场RCS估算

为了预估复杂目标的近场雷达散射截面(RCS),通过图形电磁计算方法(GRECO)来求得复杂目标远场散射中心的雷达散射截面,采用z-buffer遮挡消隐技术来提取面元远场散射中心的位置,然后给出一种预估复杂目标近场RCS的方法。在雷达天线与目标之间的距离不是太近的情况下,通过仿真目标的远场和近场RCS的分布情况,并对其结果进行比较分析,可以证明该方法计算出来的近场RCS是有效的、准确的,可以应用到实际工程中去分析和解决问题。

复杂涂敷目标的RCS计算

给出了一种快速计算复杂涂敷目标散射场的方法。将复杂目标电磁散射分成面元和边缘散射,运用物理光学(PO)、阻抗边界条件(IBC)、等效电流(EM C)和物理绕射理论(PTD)对复杂目标雷达散射截面(RCS)进行计算,并将计算结果与文献结果及无涂敷纯金属目标的RCS进行对比分析,结果与文献及预期估计情况吻合较好,表明该方法不仅计算简单,而且结果也较为精确。

考虑近区多重散射的目标RCS图形电磁算法

计算目标雷达散射截面时,对于存在近区多次散射的目标,对存在近区耦合场的单元的识别非常复杂。从磁场积分方程出发,结合图形电磁计算平台GRECO,经过适当的坐标转换,可快速识别对单元产生耦合场的区域;同时,采用迭代物理光学方法,计算了典型目标的近场与远场RCS。数值算例证明了本方法的有效性,本方法考虑了目标的多重散射特性,使得图形电磁计算方法从物理光学方法扩展应用到迭代物理光学方法。

基于改进的图形电磁学法的近场RCS计算

对近场RCS图形电磁学计算公式进行了推导,以现有远场GRECO法为基础,通过将OpenGL中的光源设置为位置性光源,同时对目标体进行二次光照,每次光照设置不同的衰减系数,从而得到准确的光照区域和面元与点源之间的距离。最后,以标准目标体平板、球体等模型在不同距离下的雷达散射截面的计算为例,验证了该方法的有效性和准确性。

用于舰船目标SAR成像仿真的高频区RCS计算

针对舰船雷达目标雷达散射截面计算问题,提出了一种将快速建模和改进的图形电磁算法相结合的方法。利用搜集的舰船素材和建模软件对某型舰船进行较为精确的外形仿真建模,运用物理光学法和增量长度绕射系数法结合的改进图形电磁算法较为准确地计算了雷达散射截面。仿真实验表明,该算法在近实时条件下可得到良好的SAR图像仿真结果。

多区域GRECO虚拟屏幕算法分析电大尺寸目标RCS

传统图形电磁计算(GRECO)方法所能计算的目标尺寸依赖于计算机屏幕的分辨率,因此无法计算电尺寸特别大的目标。为解决这一矛盾,采用了多区域方法,即通过将目标在屏幕上的成像分成多个部分分别显示以达到更细致地显示目标的要求。然而多区域方法无法识别各个区域结合部分的面元,因此提出了虚拟屏幕法,有效解决了这个问题。最后,通过数值算例验证了多区域GRECO虚拟屏幕法的有效性和准确性。

基于GRECO的军用复杂目标RCS数据库生成

为了更好地建立对空情报雷达装备仿真模型,通过图形电磁计算(GRECO)方法,利用Bezier曲面对军用复杂目标进行几何建模.分别运用物理光学(PO)、物理绕射理论(PTD)和等效电磁流法(MEC),对理想导体曲面、棱边和涂覆吸波曲面实时计算高频区局部雷达散射截面(RCS),并给出了军用复杂目标高频区RCS估算流程.通过实例求解出相应的目标RCS值,并生成了目标RCS数据库.仿真结果具有一定的工程实现价值.

RCS Reduction of Airborne Dispenser

The radar cross section (RCS) of dispenser and its components is computed by graphical electromagnetic computing (GRECO) method, which bases on physical optics (PO) method. A satisfied agreement is gotten between computed and measured results outdoor. The results show that the main scattering source of the dispenser is the mirror reflecting of the body; in the most crucial nose-on region, the nose mirror reflecting plays important role; the corner reflecting is important to the fins' RCS. The corresponding measures to reduce dispenser's RCS are proposed. It is indicated that to reduce RCS, shaping should be adopts first, while aerodynamic characteristics and stealth characteristics should be considered synthetically during the design of dispenser.

基于计算机图形学算法的皮革切割机控制系统研究

为了有效缓解以往皮革切割机切割速度慢与皮革利用率低等一系列不良问题,本文以计算机图形学算法为辅助,基于硬件系统、软件系统及切割路径3个层面着手优化设计了皮革数控切割机控制系统。其中,硬件系统由运动控制器、伺服驱动器等构成;软件系统以计算机图形学算法为载体划分为图形文件解析、图形显示、图形编辑、加工程序生成、加工仿真、加工跟踪6个功能模块;切割路径则以改进蚁群算法为基础进行优化,以期为皮革数控切割机自动化、智能化控制提供参考。

一体化雷达散射截面计算方法研究

针对传统 RCS分析中 ,目标建模与 RCS计算的分立状态 ,提出了一种一体化计算方法。将RCS图形算法集成到 CAD造型软件中 ,为目标外形设计和 RCS分析提供了一个完整的解决方案。计算实例说明 ,这种方法不但能够满足精度要求 ,而且可以极大地简化前处理工作 。

一体化双站散射图形算法

研究了图形算法计算双站RCS的方法 ,并将RCS分析与目标外形设计相结合 ,提出了一种一体化方法 ,将图形算法集成到CAD造型软件中 ,能够在目标外形设计阶段随时分析其双站散射特性。计算实例说明 ,这种方法不但能够满足计算精度要求 ,而且可以简化RCS的前处理工作 。

基于图形电磁学的近场角闪烁预估方法研究

角闪烁的研究大多基于远场条件的假设,但是近场条件下,角闪烁对雷达的跟踪误差产生更大影响,近场角闪烁的研究更加具有学术和实际工程应用意义。该文推导了近场条件下角闪烁线偏差的解析计算方法,并将图形电磁学(GRECO)应用到近场角闪烁的预估中,使其具有实时性强、电大目标计算的能力且不需要散射中心的提取过程。雷达波束不完全覆盖目标的情况被首次考虑,使得全程估计目标的雷达跟踪误差成为可能。通过不同模型的仿真计算结果与理论计算结果比较,验证了计算方法的正确性。

雷达目标特征数据库在雷达组网仿真上的应用

传统雷达组网仿真中,认为目标为点目标,目标的RCS(Radar Cross Section)是一个常数;实际上目标的RCS是随雷达频率、目标相对雷达姿态变化的函数。该文通过对复杂雷达目标进行电磁建模,计算其在各姿态和各频点的RCS数据,把计算结果存储在数据库中建立雷达目标特征数据库。建立了雷达组网仿真系统,系统由主控计算机、雷达目标特征数据库、若干雷达站组成。仿真结果表明:利用雷达目标特征数据库获得雷达在每个时刻观察的RCS比传统的把飞行器RCS当成常数,进行雷达组网仿真,仿真结果更接近实际的情况;通过多个雷达组成雷达网进行数据融合共同探测目标,可以大大提高雷达对目标的检测概率。

介质目标的太赫兹波近场散射特性计算

该文基于广义的Kirchhoff阻抗边界条件和物理光学法,对太赫兹频段介质体近场散射特性进行了研究,给出了介质体近场散射计算公式。针对在太赫兹频段由于波长较短引起的计算量大幅提升的问题,采用以面元为计算单位、以像素为遮挡判断单位的太赫兹频段介质体近场散射的快速计算方法,该方法在保证计算精度的基础上,大大降低了计算复杂度和时间。计算了圆柱体和鸭嘴形介质体在不同距离下的雷达散射截面,并且分析了电磁场与物体相互作用后,相位项在不同距离、不同频率下对介质体雷达散射截面的影响。