基于Gamma分布贝叶斯RCS估计的多目标跟踪算法

针对密集目标场景下的多目标跟踪算法易出现航迹混批的问题,考虑引入RCS信息辅助跟踪,提出了一种基于Gamma分布的贝叶斯RCS估计的多目标跟踪算法。首先,提出目标RCS状态及量测滤波过程,使用非平稳自回归Gamma过程对状态动力学进行建模,在时间更新中实现贝叶斯RCS估计。然后,在PHD滤波器中引入贝叶斯RCS估计,提出了PHDwRCS滤波器,实现对密集目标的跟踪。针对PHD类滤波器无法实时形成航迹、跟踪精度较低的问题,在TPHD滤波器中引入RCS估计,提出了TPHDwRCS滤波器,实现了对密集目标的有效航迹跟踪。通过计算机仿真实验表明,所提算法能够有效实现贝叶斯RCS估计,引入RCS信息后的PHDwRCS滤波器和TPHDwRCS滤波器能够实现对密集目标的精确跟踪,基于GOSPA度量的定量误差性能得到提升,一定程度上缓解了航迹混批问题。

一种基于目标RCS起伏模型的雷达干扰效果评估方法

目前,在雷达干扰效果评估的相关研究中,大多将雷达探测目标的雷达截面积(RCS)设为常数。实际上,目标的RCS是起伏的,会影响干扰效果。基于此,论文中提出了一种基于RCS起伏模型的雷达干扰效果评估方法,通过理论分析得到了目标RCS起伏条件下的干信比概率密度函数模型,进而推导提出了目标RCS起伏条件下的有效干扰概率模型,并运用该模型对不同场景下的干扰效果进行了仿真评估,为干扰策略优化提供了有效支撑。

功能可恢复RCS混合框架结构研究进展

钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合框架结构以其结合了混凝土优异的抗压性能及钢材优异的抗弯性能而受到广泛关注,而可恢复功能结构以其震后快速恢复使用功能的能力,也成为地震工程界研究的新热点。功能可恢复RCS混合框架结构可以在弯矩较大的梁端和柱脚部位设置可更换构件,实现结构的功能可恢复能力。文中简述了近年来功能可恢复RCS混合框架结构研究进展,重点关注各类型功能可恢复钢梁、功能可恢复摇摆柱脚的构造研究,介绍了功能可恢复RCS混合框架结构性能分析研究进展。最后,对功能可恢复RCS混合框架结构仍需深入研究的问题进行了展望。

带非对称摩擦连接的RCS梁柱节点抗震性能与构造参数研究

基于非对称摩擦连接(AFC)的耗能特点,提出了一种新型的钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)梁柱节点,对3组采用AFC连接的RCS梁柱节点进行往复加载试验,考虑了螺栓预紧力、摩擦垫片材料等构造因素对节点抗震性能的影响.结果表明:3组带摩擦连接RCS试件均为梁铰机制破坏,满足“强节点,弱构件”的抗震设计要求;3组试件的滞回曲线具有明显的双平台耗能,滞回曲线饱满稳定,有利于实现两阶抗震设防目标;耐磨钢材料与黄铜材料的两组试件的承载力相近,滞回曲线特征相似,都具有良好的耗能能力;随着螺栓预紧力的增加,试件获得的承载力、刚度也随之大,耗能能力得到了提升,在实际应用中,可通过合理控制预紧力来满足预期所需的滑移荷载与耗能能力.

局部外形参数对高速飞行器的RCS影响

为了降低高速飞行器的雷达散射截面(radar cross section,RCS),采用多层快速多极子算法和物理光学法研究局部外形参数对飞行器雷达散射特性的影响。在此基础上,提出一种变半径弧形的边缘钝化形式,以提高飞行器仰视对抗能力。所提出的变半径弧形钝化外形具有良好的RCS减缩能力,与传统圆弧钝化外形相比,在前向重点角域内,RCS对数均值降低了22.88%;随着仰角的增大,变半径弧形钝化形式还具备全向RCS减缩能力,在全向角域内RCS对数均值降低了13.37%。最后,研究所提出的变半径弧形钝化方式在不同雷达波频段下的RCS特性,结果表明这种钝化方式对于频率较高时仰视对抗能力更好。

一种低剖面低RCS磁电偶极子天线阵列的设计

设计了一种低剖面宽带低RCS磁电偶极子阵列。从辐射散射联合特性的角度研究天线单元的谐振特性,构造出具有相同辐射性能、对交叉极化来波反射相位接近反相的两种不同单元。在主极化方向采用同一单元和SIW差分馈电构造宽带匹配的子阵,带内良好匹配实现对主极化波的低散射;再通过将子阵镜像布阵实现对于交叉极化来波的散射相消,从而有效缩减天线RCS。该天线工作频带为26.77~34.35 GHz(24.8%),峰值增益为17.7 dBi。与采用同一类型单元的参考阵列对比,所提磁电偶极子阵列在22.5~34.5 GHz范围实现了-10 dB交叉极化RCS缩减,并且辐射频带内没有明显的增益损失。

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.

基于全局自适应提取的目标RCS成像测量算法

针对传统目标RCS成像测量中人工加窗提取算法在提取SAR图像中目标散射像时,窗函数类型与大小影响测量精度的问题,本文提出了一种基于全局自适应提取的目标RCS成像测量算法。该算法首先利用成像算法获得目标的高分辨SAR图像,接着基于最大类间方差准则选取自适应阈值,然后利用全局自适应阈值分割图像,并采用八连通准则提取目标散射图像,最后通过RCS反演获得目标RCS值。与传统方法相比,本文方法能自适应提取目标散射图像,测量结果更稳定、测量精度更高。

基于RCS仿真技术的特种车辆隐身造型设计

目的为提高地面特种车辆的隐身性,对某款特种车辆工业造型进行优化设计,提高车辆在雷达探测环境下的生存能力,同时拓展车辆造型设计风格特征。方法首先,基于雷达隐身设计原理,以车身造型轮廓为设计要素,构建设计要素的几何轮廓特征;其次,通过参数化形状文法进行车身造型多方案设计;最后,通过RCS数值模拟计算技术,对不同造型方案的RCS值进行计算,筛选相对最优方案,针对造型进行细节设计。结果相较原车身造型,所有优化设计造型方案的RCS值均全面减小,其中最优方案RCS均值减小55%,前视角RCS值减小幅度最大约58%,侧向视角RCS值减小幅度最大约43%,车身整体RCS值达到预期设计目标,有效提高了车身整体的造型隐身性能。结论以轮式特种车辆的造型设计为例,通过形状文法与参数化设计工具辅助车身造型的多方案设计。基于RCS仿真技术为特种车辆的隐身造型优化设计提供合理性验证与评价,提高了车身造型多方案设计的精确性,为特种车辆隐身造型的工业设计提供参考。

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。

RCS混合节点抗剪承载力计算方法对比研究

为研究适用性强的钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)混合节点抗剪承载力计算方法,对近年来的RCS节点剪切破坏试验数据进行了统计,将试验结果与中国规程方法、Nishiyama方法、Parra方法和ASCE指南方法计算结果进行了对比,并对各方法的参数适用性进行了讨论。对比结果表明:4种方法均具有工程实用价值,其中Parra方法结果离散性最小,中国规程方法计算最为简便。参数分析表明:4种方法对不同配箍率和不同位置节点均有较好适用性,但对小轴压比节点(轴压比0~0.2)与柱贯通节点预测均偏于保守;中国规程方法对于混凝土强度高于60 MPa的节点预测结果偏于危险,同时对有直交梁节点承载力预测偏于保守。建议在公式中引入混凝土强度系数和直交梁约束系数,用以考虑两者对承载力的影响。

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.

基于多面角反射器原理的RCS增强器设计

本文基于多面角反射器的工作原理,设计了一种可以应用于模拟导弹头上的RCS增强器。为了满足模拟弹头在飞行过程中的动力、热力学环境的要求,对模拟弹头的外形结构和尺寸进行了规定。本设计在所规定的弹头空间内,通过设计一种圆形三面角反射器,再将多个圆形角反射器在弹头内进行合理排布,组成了一个RCS增强装置。经商业软件HFSS仿真计算并在微波暗室中实际测量,验证了在多频点下,当入射角在15°以内时,本设计对模拟弹头均具有大于4dB的RCS提升效果,实现了在C波段和X波段多频点下,对模拟导弹头RCS的增强效果。该设计可应用于检验防空武器装备的技术性能模拟试验中,可以解决模拟弹头RCS过小不易追踪探测的问题,具有一定的实际应用价值。

基于EMASPro的目标RCS特性仿真研究

雷达散射截面积(radar cross section,RCS)对目标的识别、检测、跟踪等提供了必要的特征参数支撑,但外场测试的高成本以及敌方非合作目标的限制使大样本目标RCS的获取变得困难。利用电磁仿真计算获取RCS成为一种经济、有效的数据来源。本文基于电磁仿真软件EMASPro,先后分析了其使用的高频渐进算法及最大可仿真尺寸,三种简单定标体仿真结果与理论的对比,较复杂目标的建模与仿真分析。结果表明,该软件具有较高的可靠性和有效性,对目标特性数据库的建设具有较高价值。

基于RCS不同海况双基雷达最优角度分析

雷达散射截面(RCS,Radar Cross Section)用于表征雷达目标对照射电磁波反射特性,在被动雷达系统中,雷达散射截面是判断能否检测到目标的一个重要参数。针对以广播电视卫星为外辐射源的被动雷达系统对海面目标进行检测的问题,仿真了目标和海面的双基地雷达散射截面(RCS),分析外辐射源-仿真对象-接收机位置关系对雷达散射截面(RCS)的影响,讨论了目标和海面的雷达散射截面(RCS)与角度的关系,对被动雷达系统如何选择外辐射源具有一定参考价值。

基于FEKO的翼面前缘隐身功能件RCS研究

吸波结构设计已经成为飞行器隐身设计的重要发展方向。利用标准平板件,通过与其雷达散射截面理论解的对比,可以验证电磁仿真分析流程与方法的可行性与准确性。通过对平板件结构电磁参数的变参分析,可得到电磁参数对平板RCS(Radar Cross Section)的影响。结合工程实际,对比全金属翼面前缘结构和透波蒙皮与吸波泡沫组合的翼面隐身前缘的RCS值。结果表明,由透波蒙皮、吸波泡沫和反射层组合的翼面前缘隐身功能件可以大幅提高结构的隐身能力。

动态调控的低RCS随机编码超表面阵列

【目的】针对雷达隐身问题,设计了一款具有动态散射特性的1-bit编码超表面阵列,该阵列可实现雷达散射截面(radar cross section,RCS)的宽带缩减。【方法】利用随机编码的方法,可快速得到多种超表面的编码序列,避免使用同一算法时因编码序列不同而产生的仿真误差。阵列由两种单元组成,每种单元的上层贴片均采用风车形状。通过控制PIN二极管的通断状态,实现单元“0”和“1”之间的相互转换。将两种单元进行非周期随机编码,使阵列的反射方向图呈漫散射状,有效降低了天线的RCS。【结果】仿真结果表明,在x极化波垂直入射的情况下,所设计的三种随机编码超表面在8.2~13.2 GHz(相对带宽为46.7%)频段内RCS缩减量大于8.0 dB,最大缩减量可以达到18.8 dB。【结论】本文提出的编码超表面阵列可有效实现RCS的缩减,在雷达隐身技术方面具有广泛的应用前景。

吸波材料覆盖直升机强散射源RCS缩减分析

针对武装直升机的宽带隐身问题,提出利用射线追踪和逆合成孔径雷达(Inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像确定直升机强散射源位置的方法,形成电磁超构材料和磁性材料一体化设计直升机部分强散射源的隐身设计构想,并计算分析了两款隐身材料加载后对整机隐身效果的影响。首先,分析等效媒质理论、射线追踪与ISAR成像原理。然后,通过射线追踪以及ISAR成像的计算,精确且直观地捕获强散射源部位。最后,给出了两款材料的反射系数并分析加载直升机后单站雷达散射截面(Radar cross section,RCS)变化。计算结果表明,两种不同类型隐身材料覆盖直升机强散射源部位后可以达到局部角域范围内RCS缩减的目的,为隐身材料和直升机蒙皮及旋翼的融合设计提供了参考。

改性胶粘剂在RCS混合节点的应用及固化强度研究

使用纳米化学改性方案,通过优化树脂节点的化学官能团,增加交联化学键密度,实现改性胶粘剂的优化,含早期强度优化和长期强度优化。使用实体地震应力液压试验台,采用实测数据的方法进行方案比较。对比数据含48 h内每隔6 h的强度测量、48 h、15 d和30 d的强度测量,不同地震强度条件下上述时间点的强度测量。实测数据表明,纳米化学改性树脂胶粘剂的早期强度和长期强度均优于传统的环氧树脂锚固粘接方案,且在高强度地震条件下有优化表达。不牺牲长期强度的前提下,纳米化学改性树脂胶粘剂的早期强度粘接可靠性优于传统环氧树脂表现。

直升机尾桨参数对RCS影响分析

在执行战时任务时,对武装直升机的隐身性能提出了较高要求,为降低直升机在执行任务时被发现的概率,基于几何光学法和一致性绕射理论,研究直升机尾桨翼型厚度、弯度、剪刀角角度对RCS的影响。选用两种雷达照射方位,通过对尾桨不同参数和涂敷吸波材料的RCS峰值、均值对比,判断更有利于直升机尾桨隐身的条件。结果表明:雷达从地面照射时,尾桨厚度小、弯度小的RCS会适当减小,剪刀角角度的变化会导致RCS峰值相位变化;雷达平行照射时,厚度小的尾桨RCS小,弯度小的RCS峰值更小;在桨叶前缘与桨尖端面涂敷吸波材料可以有效降低桨叶整体RCS。因此,选择尾桨的厚度越小、弯度越小,有利于降低直升机尾桨的RCS,对桨尖端面和桨叶前缘进行吸波材料涂敷可以有效降低整体RCS。