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矩量法分析目标的近场电磁散射

目标近区的电磁散射特性日益受到人们的重视,近场散射问题是一个十分复杂的物理过程,涉及的因素很多,相对于远场而言,研究的复杂程度和难度都大得多。本论文研究工作有以下几方面:(1) 对于近场的划分标准进行了分类。引入了广义雷达散射截面的概念来描述目标近区的电磁散射特性。建立了近区的三种模型。在研究导体目标的近场电磁散射特性时,引入了电磁场理论中的一个重要原理——互易原理。依据导体表面的电场积分方程,分别计算了导体球,导电立方体等目标在近场三种模型下的GRCS。(2) 在研究介质目标时,介绍了电磁场理论中的又一个重要原理——等效原理。与导体不同的是,在介质表面除了等效电流外,还有等效磁流,因此还需要建立磁场积分方程来求解未知的电流系数。以均匀介质球、有限长介质圆柱、均匀介质立方体为例进行了计算。(3) 本文还研究了涂层目标的近场电磁散射特性,分析了涂层导体目标和涂层介质目标两种情况。对于前者,在涂层外表面有等效电磁流,而导体外表  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

基于矩量法的目标近场散射特性仿真分析

目标的散射特性主要表现为目标的RCS值,传统测量目标的RCS值是在目标的散射远区场进行测量。相比于远场测量,近场测量方法具有操作方便、信息量大、保密性高等优点。本文通过RWG矩量法对目标的单站散射近场分布情况进行仿真计算,然后通过近远场变换方法由目标的单站近场值求解出目标的单站远场RCS分布情况。文章主要工作如下:首先,本文推导了由目标的单站散射近场值计算其单站远区RCS分布的近远场变换算法以及相关的降维算法,并介绍了通过RWG矩量法仿真计算目标单站散射近场的具体过程。其次,以一个平板目标为例,通过近远场变换算法计算其单站RCS值。将半波振子作为收发天线,利用RWG矩量法进行仿真计算出平板目标在半波振子照射下的散射近场分布情况,再根据近远场变换算法计算出平板目标的单站RCS值,并与平板目标的远场单站RCS值进行对比。分别研究了VV极化与HH极化下平板的近远场变换单站RCS分布情况。在用RWG矩量法计算目标的散射近场时,研究了目标...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电波科学学报》2019年01期
电波科学学报

“目标与环境电磁散射特性技术”专刊前言

殷红成(电磁散射国家级重点实验室, 北京 100854)目标与环境电磁散射特性技术是重要的雷达共性基础技术,它通过理论建模、实验测量、特征提取等手段研究目标与环境电磁散射特性及其变化规律,在雷达系统设计、目标识别、目标隐身和反隐身等领域具有十分重要的应用价值。雷达装备发展的信息化、智能化对目标与环境电磁散射特性技术提出了新的迫切需求,同时,新技术、新材料的突破,以及新型威胁目标、新型探测手段的发展,促进了目标与环境电磁散射特性技术能力的提升。为了及时总结我国在目标与环境电磁散射特性技术研究与应用方面的最新进展,《电波科学学报》以"目标与环境电磁散射特性技术"为主题出版了这期专刊,旨在为从事电磁散射及相关领域工作的专家、学者和研究人员提供一个学术平台,交流和分享电磁散射特性领域新技术与新应用方面的心得。本专刊得到了国内同行的大力支持,所投论文严格按照《电波科学学报》审稿流程和审稿要求进行评审,有的稿件几经复审修改,最后经《电波科学...  (本文共1页) 阅读全文>>

《现代雷达》2017年09期
现代雷达

隐身目标的P波段电磁散射特性仿真研究

0引言军事目标隐身化是发展的必然趋势,各军事强国新推出的战斗机、无人机、巡航导弹等装备均进行了深度的隐身设计。隐身目标的出现打破了突防武器与防空预警系统之间的平衡。以防空预警雷达系统为例,现有防空预警雷达系统面对三代机等非隐身目标时可以形成严密的探测网并提供较长的预警时间;面对隐身目标时,各种隐身措施导致单部雷达的探测威力锐减,预警时间大幅减少以至于不能满足防空预警的需求,同时,雷达的简单组网和信息融合已经无法构建完备的探测体系,防空系统变得千疮百孔。雷达系统对抗隐身目标需求迫切,目标的雷达探测隐身设计主要有外形设计隐身及吸波材料隐身两种途径,前者通过改变飞机雷达回波的传播方向,使强回波转向受探测威胁较小的方向,进而将威胁最大区域的RCS移出受雷达威胁的主要方位区域;后者在吸波材料中将雷达照射的电磁波吸收或衰减,进而将电磁能量转换成为其他形式的能量(如热能)而消耗掉[1]。然而,根据电磁学原理,P波段雷达具备反隐身的天然优势——...  (本文共7页) 阅读全文>>

《导弹与航天运载技术》2014年05期
导弹与航天运载技术

舰船典型结构电磁散射特性分析

0引言舰船散射特性的分析研究,对雷达探测和识别海面舰船有很重要的意义。尤其对于末制导雷达,由于舰船姿态的不确定性,加之雷达导引头与目标之间的方位与俯仰角的不断变化[1],为了有效的识别与跟踪目标,应对舰船的全方位散射特性进行分析。目前,对目标的散射特性分析主要是从单一方位角或俯仰角的变化上进行研究。本文通过理论分析得出在方位角和俯仰角变化下典型结构全方位的散射特性,从而使雷达导引头对舰船更有效地成像、识别与跟踪。本文针对海面舰船各类主要强散射体进行仿真研究。以航母为例(见图1),由于航母上面型散射单元尺寸较大,平面、棱边和面与面之间的相互散射作用所引起的雷达回波非常强,因此是航空母舰雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的主要来源[2]。图2的简化模型,对航空母舰上如甲板(区域1)、船舷(区域2)、塔台(区域3)等主要散射源进行仿真研究。通过物理光学法(Physical Optics,PO)、几何光学法(...  (本文共4页) 阅读全文>>

《国外电子测量技术》2011年02期
国外电子测量技术

标准目标电磁散射特性研究

0引言目标电磁散射特性研究对发展高技术武器装备,提高部队的军事技术能力有着重要作用。目标的电磁散射特性是一个经典而又经久不衰的研究课题,特别是现代隐身、对抗与反对抗技术的发展,把这一问题推向了一个新的阶段。在目标电磁散射特性的研究中,人们常用雷达散射截面(radar cross section,RCS)来表征目标反射雷达波效率的特征,同时亦把它作为评价目标电磁散射特性的一个最基本的参数。目标的雷达散射截面积(RCS)是表征雷达目标对于照射电磁波的散射能力的一个物理量,目标的RCS特性随着雷达发射电磁波的频段而变化[1-2]。研究标准目标的电磁散射特性,不仅在理论上为目标电磁散射特性的研究提供理论依据,而且在实践中,从技术上对目标实行隐身措施,对目标RCS进行减缩及有效地抑制,降低在威胁雷达方向的RCS,能大大提高目标在现代战争中的生存率,具有巨大的军事应用价值。1研究目标电磁散射特性的理论方法一般地说,目标的预估有3种方法:实际...  (本文共4页) 阅读全文>>

《微波学报》2005年02期
微波学报

地面复杂目标宽带电磁散射特性分析

引 言超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)具有全天时、全天候、高分辨等独特性能,在地球探测和军事侦察等方面具有重要应用。工作于VHF~UHF频段的超宽带合成孔径雷达具有较强的穿透能力,可以发现树丛、沙土下的隐蔽目标,具有特别重要的军事应用价值,受到各国军事部门的高度重视。美国从 20世纪 80年代开始在此方面进行了大量研究,建立了如密西根环境研究所的P3UWBSAR、斯坦福研究所的FOPEN等著名的超宽带合成孔径雷达系统,并进行了大量穿透树丛的探测实验。但由于地面杂物(如树丛)的散射,形成了许多虚假的雷达目标,这为检测、分类、识别地面目标带来极大困难,且这个问题很难用实验来解决,因此美军委托Duke大学、Ohio州立大学用电磁散射理论计算地面上树丛和目标的电磁散射特性,并运用于实验数据处理,大大提高了雷达的穿透探测性能,这些工作在近年的SPIE等文献中都有文章详细阐述 [1~4]。要分析地面背景下目标的电磁散射特性,不仅要分析目...  (本文共4页) 阅读全文>>