空间目标RCS序列的R／S分析
RCS计算方法
RCＳ得计算方法内容提要·目标ＲCＳ精确解法·矩量法·高频区目标ＲCＳ近似计算方法–几何光学法–物理光学法–几何绕射理论–物理绕射理论E + k E = 0H + k H = 0 目标RCS 精确解法· 波动方程 ２ 2 2 2 · 边界条件 n ⋅ (Ｅ１ E 2 ) = 0 ｎ ⋅ (H １ H 2 ） = 0ｎ ⊕ (Ｄ1 D 2 ） = 〉 sｎ ⊕ （B 1 B 2 ) = ０ · 限制 · 求解上述方程必须要使物体表面与某一个可分离得坐标系相吻合，也即有严格级数解可以利用时,波动方程才能有严格得解析解。
· 但只有少数几种形体能满足这种要求.n + 1=n 1 ( 1) ( 2 )(b n a n )目标RCS 精确解法· 球得后向散射雷达散射截面⎛ =2 n 2ˆ ˆ ˆˆ ˆ ˆ· 控制方程– Str ａtton —Ch ｕ积分方程E s = +s ［i ⎤∝ （ｎ ⋅ Ｈ ）⎭ +(n ⋅ E ） ⋅ (n ⊕ E ) ⎭ ]ｄs Ｈ s = +s ［i ⎤∝ (n ⋅ E )⎭ +（n ⋅ H ） ⋅ (n ⊕ H ） ⎭ ]ｄs·求解思路–将积分方程写成带有积分算符得符号方程;–将待求函数表示为某一组选用得基函数得线性组合并代入符号方程；–用一组选定得权函数对所得得方程取矩量，得到一个矩阵方程或代数方程组;–求解代数方程组。
·特点––––ﻮ精度较高在目标外部轮廓取样时,间隙不得超过波长得1/5左右.当目标尺寸与波长相比很大时,取样数量十分庞大主要用于低频区与谐振区得散射问题。
高频区目标RＣS近似计算方法·依据–大多数探测雷达得波长都远远小于飞行器得特征尺寸.–在高频区复杂目标得散射场可瞧作各个散射源产生得散射场得综合。
·方法––––几何光学法物理光学法几何绕射理论物理绕射理论几何光学法·概念–当电磁波波长与目标尺寸相比很小时,可以近似地用几何光学得观点来研究物体上电磁波得散射现象。
空间目标定轨的模型与参数估计方法研究及应用
空间目标定轨的模型与参数估计方法研究及应用空间目标定轨是指对空间目标的位置、速度和轨道参数进行精确测量和推算的过程。
这个过程对于航天、导航、遥感等领域的应用具有重要意义。
本文将重点介绍空间目标定轨的模型和参数估计方法，并探讨其应用。
一、空间目标定轨模型空间目标定轨的模型包括轨道模型和测量模型。
1.轨道模型轨道模型用来描述空间目标在轨道上的运动规律。
常用的轨道模型包括开普勒模型、球谐模型、中心天体引力模型等。
其中，开普勒模型是最常用的一种模型，通过描述目标在椭圆轨道上运动的六个轨道要素来确定目标的轨道。
2.测量模型测量模型用来描述测量系统对目标位置和速度的测量过程。
常用的测量模型包括单点观测模型、多点观测模型、多传感器融合模型等。
其中，多传感器融合模型是一种综合利用多种不同传感器观测数据的模型，可以提高定轨精度和抗干扰能力。
二、参数估计方法参数估计方法是空间目标定轨的核心内容，根据观测数据对轨道参数进行估计，从而确定目标的位置、速度和轨道。
1.最小二乘法最小二乘法是一种常用的参数估计方法，通过最小化观测数据与模型之间的差异来求解轨道参数。
通过对残差方程进行线性或非线性最小二乘拟合，可以得到目标的轨道参数估计值。
2.卡尔曼滤波卡尔曼滤波是一种递归的参数估计方法，通过动态更新观测数据和状态方程，实现对轨道参数的实时估计。
卡尔曼滤波方法可用于单传感器或多传感器融合的定轨过程，能够提高定轨的精度和稳定性。
三、应用空间目标定轨的应用广泛，主要包括以下几个方面。
1.航天航天任务中，对于卫星、宇宙飞船等空间目标的定轨非常重要。
通过对目标的轨道进行精确测量和推算，可以实现航天器的精确定位、轨道控制和任务规划等功能。
2.导航在导航领域，定轨用于确定导航卫星的位置和速度，以便提供准确的导航信号和定位服务。
通过将多颗导航卫星的定轨结果进行融合，可以提高导航系统的精度和可靠性。
3.遥感在遥感领域，对于地球观测卫星的定轨具有重要意义。
基于RCS序列的空间目标分类识别方法
ｓｍｕ ａｉｎ ｒ ｓ ｌｓｏ ｐ ｃ ａ ｇ ｔ ｒ ｉｅ ． Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｆＲＣＳ ｓ ｑ ｅ ｃ ｉ ｌｔｏ ｅ ｕｔ ｆｓ ａ ｅ ｔｒ ｅｓ ａｅ ｇｖ ｎ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉｓｏ ｅ ｕ ｎ ｅ，ａ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｔｏ ｆ
ｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｌｎ ｔ ｓ ｉ ｔｂ ｌ ａ ｉｎ ｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｌｎ ｔ ｎ ｐ ｃ ｒ ｃ ｉｎ， ａ ｄ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｏ ｔｏ ｇ ｅ ｏ ｄ ｒ ｐａ ｅ ， ｐｎ ｓａ ｉ ｚ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒ ｐ ａ ｅ ａ ｄ ｓ ａ ｅ ｆａ ｔｏ ｉ ｏ ｎ ｉ ｈ ａ ｉ ｆ ｓｒ ｎ
Ｚ Ｒ Ｈ—ＮＧ ｕ Ｍ Ａ ｕ — ｕ Ｚ Ｊ ｎ， Ｊ ｎ ｇ ｏ， ＨＵ ｉｎ ＦＵ ａ ｇ Ｊａ ｇ， Ｑｉｎ
（ ｔ ｎ ｌ ｉｅｓｙｏ ｅｅｓ Ｔ ｃｎｌｇ Ｃ ａ ｇ ｈ １０ ３ Ｃ ｉａ Ｎａｉ ａ ｖｒｉ ｆＤ ｆｎｅ ｅｈｏｏｙ， ｈ ｎ ｓａ４ ０ ７ ，ｈｎ ） ｏ Ｕｎ ｔ Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｗｉｈ ｈ ｍｏ ｅ ｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔｃ ０ ｔ ｒ ｅａ ｉ ｔ ｉｚ ｔｏ ｓｒ ｃ ： ｎ ｈｓ ｐ ｐ ｒ ｏ ｉｅ ｔ ｔ ｅ ｖ ｍｅ ｔ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉｓ ｆ ｈ ｅ — ｘ ｓ ａ ｌ ａｉｎ ｓ ｓ ｂ ｉ
目标RCS的理论值与实测值的关系
2
而 取 决 于 两 者 的极 化 匹 配 程 度
RCS
因此
目 和
P
,
标的
,
l 定 义 的理论 值不 实测 值 与式 ( )
。
设 接 收 天 线 与 回 波 场 强 的极 化 比 分 别 为 r P
:
同 还应 考 虑 到 接 收 天线 的极 化 状 态
2
目标 R C S 配 因子
尸
的实测 值 与极 化
关于
x
y 平面的 o 位于
3
.
极化 比 一 尸广
p
o
、
尸
r
、
1
/尸 在
,
对 称点
p io
n
in
e a
r e
球 大 圆 上 的 位置
极 化比为
r a e c
P
,
和 一
厂 与球
,
心 O
2
目标 R C S 的 理论 值 我 们 知道
,
球 的 同一 大 圆周 上
P
:
而 与一 p 厂极 化 为
:
目标 的 散 射 矩 阵 S 可 表 示
r
2
2
2
( 4)
,
强和 照射 波场 强 测 量 目标 的
, ,
r
为 雷达 至 目 标 的 斜 距
选择 标
。
h
r
极 化 状 态 使 其 只 有 两 个 正 交 分量
,
,
RC S
时 必 须要有 一定 极化
,
并 以 其 建立 坐 标 系 且 使 其 辐射 方 向 对 着 目
4 得 由此 展 开 式 ( )
微波雷达测试方法与目标RCS评估
一
５ ＃ ２ ＃
雷 达 最 大 回 波 电 压 （ ｍ Ｖ ）
１ ６０ ０ １ １ ５ ０
准确性。 微 波 雷 达 对 角反 射 器 的测 试 数 据 见 下 表
５ 理论上： １ 。 ｌ ０ ｇ ０ －
ｍ ａｘ
＝
【 关键词 】散射 特性 Ｒ Ｃ Ｓ对路路面作为背景，选择微波 交通雷达系统实际工作条件下的探测角度、探 测距离等 ，不但可大大减化测试的复杂性，而
且 测 试 条 件 与 实 际情 况 相 同 ，可 建 立 数 据 库 ， 并 直 接 将 其 应 用 于 路 面 车 辆 的 目标 散 射 特 性 分
通过 已知 Ｒ ＣＳ大 小的标准 角反射 体的标 定信 号 ，进行对比后来进行计算的。 在测试 环境与测 试条件都一致 的条件下 ，
（ ３ ）
参考文献
［ １ ］ 阮颖铮 等 ．雷达截 面与 隐 身技术 ［ Ｍ ］ ． 北
京 ．国 防 工 业 出版 社 ， １ ９ ９ ３ ．
式 中 ，Ｕ。 一 输 出 电 压 ；Ｕ ，Ｕ 一 不 同 测 试 目标 的输 出 电压 ： Ｐ ． ，Ｐ ２ 一 不 同 测 试 目标 的
ｒ，
１ ｏ ｌ ｏ ｇ
太
＝２ ０ ｌ ｏ ｇ
Ｕ 丈
ｆ ２ １
３微波雷达对数视频放大的测试方法
在 微波 雷达 对地 面车 辆 的实际 测试 中，
大 车辆 （ 强信 号 ）和 小 车辆 （ 弱信 号 ）之 间 的
程 ，在 忽略测试 的次要因素，抓住主 要因素的 基础上 ，存在 简单方便的车辆 目标 的测试 方法
果 评 估
式（ ３ ）同样 可知，只要测 出大 车辆 的雷 达低 频 输 出电压 Ｕ大和 小车辆 的 雷达低频 输 出电压
目标RCS的计算和对消效果的统计分析
第 １ ７卷
２）！年 ２月 ￣ｌ ｔ
第 １期
息 积
…
Ｆ ． ， Ｖ１７ ｏ ｅａ Ｎ ｂｒ ０Ｊ ｒｙ ｎ
．
２ ０ ０ ２
文 章 编 号 １ ０ — ３ ８ ２ ０ ） ０ ８ ５ ５ ０ ８ （ ０ ２ ０ｌ ０ ８ ０ ０
计 算 ， 出 了某 飞机 模 型 Ｒ Ｓ的理论计 算值 和平 滑值 并采 用数 理统 计 的方 法计算 给 Ｃ
了有 源 隐 身 目标 散 射 场 和 对 消 场 差 值 的 均 值 和 均 方 差 ， 方 位 角 分 别 以 均 匀 和 随 机 在 规 律 变化 时 ， 目标 散 射 场 被 对 消 的 效 果 进 行 了 统 计 分 析 。 对
ＹＡＮＧ ａ — ｅ ｇ ＺＨＡＯ ｅ—ｉｎ ＨＵＡＮＧ Ｌ — ｉ Ｘｉｏ ｐ ｎ Ｗ ｉｊ ｇ ａ ｉｗｅ
（ ｎｔ ｕｅｏ Ｉ ｓｉ ｔ ｆ ． ｔ 枷 ， Ｅ ｝ ｒ… ￣ ａｔｒｎ ｃｔｅｉｇ．Ｘ￣ｉｎＵｎ ￣ｉ ｄａ ｈｅ ｔ ｙｔ
Ｘｉ ， ’ Ｓｈａ ￣ｉ７】 Ｏ７】．Ｃ ＆） ｎ ０
源 隐 身 技 术 得 以 旧话 重 提 有 源 隐 身 几 乎 能 适 应 任
简单 ， 实现起 来却有很 多关 键技 术有 待突破 。 文 但 本 将介 绍 被 保护 目标 全方 向 Ｒ Ｓ的 理 论 计算 和 平 滑 Ｃ 计算 以及 目标 散射场被 对 消效 果的统 计分 析
２ 目标 全 方 向 Ｒ Ｓ的 理论 计 算 Ｃ
目标 Ｒ Ｓ的计 算 和 对 消 效 果 的 统 计 分 析 Ｃ
杨 小鹏 赵 维江 黄 立 伟
西 安 电子 科 技 大 学 天线 与 电 磁散 射研 究 所 ． 西 西 安 ７ ０ ｌ 陕 １ ７ ０
对φ300mm标校球RCS值测试结果分析及改进方法
响 ， 标 回波的信噪 比以及大气 衰减 因子的变化 目 等都会影 响测量精度 。但 由式 （） １ 可以看出主要 影响测量精度的还是标校球本身的精度 。因此 ， 很有必要对标校球的测试结果进行详细 的分析 ， 并不断研究改进方法， 以提高其测试精度。
功率 和工作波长等参数均不变） 对待测 目标进行 测量， 同样 得到一组接收机输 出信号的功率 、 微
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第 ２ 卷第 １ ５ 期
舰 船 电 子 对 抗
２０ ， ５ １ ： ２ ３ ０２ ２ （） ３ － ５
对 ３ ０ｍｍ 标 校 球 ＲＣ ０ Ｓ值 测试
结 果 分 析 及 改进 方 法
梅永 华
（３８ ６ ８ ９部队， 州 ４ ４ ５ ） 孟 ５ ７ ０
数， 如发射机输 出功 率、 收机增益等会 随环境 接
温度 、 电 电压 的变 化 发 生 微 小 变 化 。在 测 量 雷 供
达中， 微波及 中频 衰减器的定标 精度， 目标及 标 校球的测距精度 ， 收机 幅度检波器 和视放的非 接
线 性 ， 线 副瓣 电平 对 天 线方 向 图传 播 因子 的 影 天
机输 出的标校球的信号功率 。 实际上 ， 在进行 对 比法测 量时 ， 一些雷达参
收稿 日期 ： ０ １ ６—１ ２ ０ —０ １
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第１ 期
梅永华等 ： ＃ ０ ｉ 标校球 Ｒ Ｓ值测试结果 分析及改进方法 对 ３０ｍｌ ｌ Ｃ 射 波长 之问的关系如图 ３ 所示。
图 １ 标准球 Ｒ Ｓ校准 曲线 Ｃ
然后， 标校 样 球进 行 测试 ， 对 测试 曲线如
ｌ
３ ３
射频工作频率为 ３ Ｈｚ固定不变 ， ５Ｏ ， 将被试标校 球置于测试支架上 ， 在仰角 方向上每隔 ４ 。 ５ 转动 １ ， 次 方位上 ３ ０ 扫描。（ ６。 俯仰 ０为接缝 所在平 ‘
RCS的测量测量目标RCS的基本方法
隐身结构RCS的测量Biblioteka 关于背景噪声与测试精度的关系
• 测试系统所接收的信号是目标信号场强和背景信号场 强的矢量和
σ m = σ t + σ b + 2 σ tσ b cosψ
σm- 所测量得的RCS σt- 目标的RCS σb- 背景的RCS ψ - 目标场强与背景场强之间的相位角。
关于背景噪声与测试精度的关系
• 说明
零电平支路 接收天线 接收机 T接头
典型的RCS测量系统原理图
某飞机模型RCS测量结果
RCS测量的远场条件
• 为什么需要远场条件
– 如果把测试系统的信号源看成是点源，入射波则实际 上是球面波。 – 测量点距离被测目标越近，则目标上不同部位入射波 的相差越大。 – 测量点距目标的距离越远越好，但不可能无限制地增 大测试距离。
为了得到缩比尺寸模型是全尺寸目标系统的完全复制不仅要求缩比尺寸是全尺寸真实目标尺寸的线性模拟而且要求?采用缩比尺寸模型测量要求满足相似准则对于金属目标采用缩比尺寸模型测量要求满足相似准则对于金属目标ffllmm真实全尺寸目标的尺寸为l真实全尺寸目标的尺寸为l测试频率为f测试频率为f缩比尺寸目标模型的尺寸为lm缩比尺寸目标模型的尺寸为lm缩比模型系统中测试的频率fm缩比模型系统中测试的频率fm缩比因子?相似准则表明模型尺寸缩小或增加m倍则要求测量的频率要增加或缩小m倍
RCS的测量
测量目标RCS的基本方法 • 外场动态测量 • 地面静态测量 • 微波暗室内
RCS测量的基本工作原理
雷达原理笔记之目标RCS
上图是（远距离搜索型）雷达截面积与波长的关系曲线，横坐标是对波长归一化的目标的尺寸。
下面简要分析各个区域形成的原因：
瑞利区：入射电磁波波长大于理想球体的尺寸，电磁波主要以绕射方式传
播。
光学区：当电磁波波长远小于理想球体的尺寸时，电磁波主要以散射为主。
因此渐趋于稳定，极限是理想球体的截面积。
1.2 RCS与波长的特性对雷达设计的指导意义
首先明确这是一个远距离搜索型雷达，因此其光学区的目标RCS=
题目要求最大作用距离尽量远，因此一般取,
因此，。
雷达应选择工作在X波段。
注意：虽然振荡区的某些区间可以取得高于光学区RCS的效益，但是由于其探测的不稳定性，单基地一般不选用。
但是对于组网雷达来说却是一个值得尝试的想法。
RCS计算方法
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几何绕射理论
• 绕射场是沿绕射射线传播的，绕射射线所形成的圆锥面 称为Keller锥。
– 当入射线与边缘垂直时，圆锥面退化为与边缘垂直的平面圆盘。
• 在高频区时绕射和反射一样是一种局部现象。
– 也就是说绕射只取决于散射体绕射点邻域内的物理特性和几何 特性，这可以称之为局部原理。
• 离开绕射点后的绕射线仍遵循几何光学的定律，即在绕 射射线管中能量是守恒的。
入 射 波
照 射 区
阴 影 区
场 强 为 零
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远场近似
• 如果目标表面上任一点到观察点Ｐ的距 离Ｒ远远大于目标的尺寸，则格林函数 的梯度可简化为
ˆ ∇ψ ≅ iksψ
其中
ห้องสมุดไป่ตู้e ψ= 4π R
ikR
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切平面近似
• Stratton-Chu积分方程右端包含有总场，为使方程简化成 定积分问题，应将方程中右端的总场用入射场来表示。 • 为了将入射场与散射场联系起来，假设目标表面上的任一 点及其附近表面曲率半径比波长大得多，根据平面波在无 穷大平面上电磁边界条件，对于理想导体表面，入射场与 散射场的关系为
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几何绕射理论计算过程
• 首先必须找出这样的边缘单元，它们在局部的 Keller锥上的一条母线贯穿远区场的观察点。 • 设想在整个目标的边缘上可建立起多个小Keller 锥，在计算中只需包含那些朝向观察点方向的 Keller锥的边缘，而忽略所有的其它边缘。 • 将到达观察点的所有射线的散射场进行叠加。
ˆ ˆ n × E = n × (E i + E s ) = 0 ˆ ˆ ˆ n × H = 2n × H s
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雷达RCS目标特性测量的标定与精度分析
的 重 要 参 数 。在 介 绍 雷 达 Ｒ Ｓ 日标 特 性 （ 征 ） 量 原 理 的 基 础 上 ， 讨 了 Ｒ Ｓ 的 标 Ｃ 特 测 探 Ｃ
定标 校方 法 ， 出 了Ｒ Ｓ测 量 的误 差估 算 。 过与实 测数 据进行 比对表 明， 一模 型 给 Ｃ 通 这 科学、 实用 ， 己成功应 用干某 型 雷达曲 甘标特 性测 量 与处理 。 并 关 键 词 ：雷达 ； Ｃ ；日标特 性 Ｒ Ｓ
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装 备 指 挥 技 术 学 院 学 报
２０ ０ ２年
值， 即可解 算 出 目标的 ＲＣ Ｓ值 。
② （ ） ， 的标 定 。该项 误差 的影 响通过理 论
分析 可 以忽略 。
２ Ｒ ＣＳ标 定 校 准
国内外通 常 用 ２种方法 对雷 达散 射截 面积进
标 准 球 Ｒ Ｓ Ｃ ：
Ｓ 一 ０） × Ｋ （） ３
目标 Ｒ Ｓ Ｃ ：
Ｓ 一 ， ｆ × Ｋ ， （） （ ４）
１ ＲＣ Ｓ的 测 量 原 理
雷 达 Ｒ Ｓ测量 的基 础是 通过 测 量 回波功 率 ， Ｃ 按照 雷达 探测方 程反 推算 目标 的 Ｒ Ｓ 由于某 型 Ｃ 雷达 为对 空测量 雷达 ， 略地物 杂波 和 干扰 ， 收 忽 接 机接 收 到 目标 回波功 率后 的输 出电压 与 反射截 面 积 关 系为 ：
文 章 编 号 ： Ｎｌ ９ ７Ｇ３ ２ ０ ） ２ ０ ８ —３ Ｃ ｌ ３８’ （０ ２ ０ ０ １０ ／
中围分类号 ： ５ ＴＮ ９ 文献 标识码 ： Ａ
雷 达 目标 特征 信号 是一 门额兴 专业 。在 防空 导 弹体 系 中 ， 从发 现 、 踪 、 跟 识别 、 截 直到 引爆杀 拦 伤 目标 等过 程 ， 要根 据 来袭 目标 的特 征 信 号来 都 设 计探 测 系 统 踪制 导 系统 和 引 信战 斗 部 系统 跟 的参数 。雷 达散射 截 面 （ Ｃ ） Ｒ Ｓ 是表征 雷 达 目标对 于照射 电磁 波散射 能力 的一个物理 量 ， ６ 从 ０年代 导弹 的识 别 与 反 识别 到 ８ ０年 代 飞行 器 的 隐身 与 反 隐身技术 ， Ｒ Ｓ的研 究 出现 了 ２次 高 潮 。可 使 Ｃ 以说 ＲＣ Ｓ是 雷 达 目标 特 性 中最 基本 最 重 要 的 一
基于RCS的空间目标识别技术
０ 引 言
随着空 间技术 的不 断 发 展 ， 间 目标 监 视技 术 已 空 成 为全球 各 航 天 大 国争 相 发 展 和 竞 争 的 新 兴 技 术 领 域 。地基 测量雷 达作 为空 间 目标监 视 系统 的骨干 目标 探 测与识 别设 备 ， 以其全天 候 、 天时 、 全 快反应 、 高可靠
直 径 （ ｑ ｉ ｌ ｔ ｐ ｅｅＤａ ｔ ， Ｓ 的 映射 函数 ， Ｅ ｕ ａ ｎ Ｓ ｈ ｒ ｉ ｅ Ｅ Ｄ） ｖｅ ｍｅ ｒ 据
的突 出技 术优势 在空 间 目标 监视 系统 中的重 要地位 和 作 用 日益 显现 。窄带测 量雷 达技术 成熟 、 造价 低 ， 易于
研制， 在空 间 目标 监 视 系 统 中得 到 广泛 使 用 。将 基 于
基 于 Ｒ Ｓ的 空 间 目标 识 别 技 术 Ｃ
金 胜 ， 高梅 国 王 洋 ，
（ ．北 京理 工大 学雷达技 术研 究所 ， 北 京 １ ０ ８ ； ２ １ ００ １ ．北京跟 踪与 通信技 术研 究所 ， 北京 １０ ９ ） ００４
摘要 ： 讨论 了利用 目标雷达散射截 面（ Ｃ ） Ｒ Ｓ 进行 空间 目标 识别的 问题 。阐明了 Ｒ Ｓ测量机理 ， Ｃ 介绍 了国 内外 在利用 Ｒ Ｓ Ｃ
ＪＮ Ｓ ｅ ｇ ， Ｉ ｈ ｎ ＧＡＯ Ｍｅ—ｕ Ｗ ＡＮＧ Ｙａ ｇ ｉ ｏ， ｇ ｎ
（ ．Ｒ ｄｒ ｅｅｒｈＬ ｂ ｒｔ ｙ Ｂ ｉｎ ｓ ｔｔ ｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ， Ｂ ｉｎ ０ ０ ， ｈｎ ） １ ａ ａ ｓａｃ ａｏａｏ ， ｅ ｉ Ｉ ｔｕ ｆ ｃ ｎｌ ｙ ｅ ｉｇ１０ ８ Ｃ ｉ Ｒ ｒ ｊｇ ｎ ｉ ｅ Ｔ ｏ ｊ １ ａ （ ．Ｂ ｉｎ ｓｔｔ ｏ ｒｃ ｉ ｎ ｅ ｃｍ ｎ ａ ｏ ｓ ｅｈ ｏｏ ， Ｂ ｉｎ ０ ０ ４ ｈｎ ） ２ ｅ ｉｇＩ ｔｕｅ ｆ ａｋｎ ａｄＴ ｌ ｏ ｍｕ ｉ ｔ ｎ ｃ ｎ ｌ ｅ ｉｇ１０ ９ ，Ｃ ｉａ ｊ ｎｉ Ｔ ｇ ｅ ｃｉ Ｔ ｙ ｇ ｊ
RCS
– 目标上某一点对该目标其 它点的散射场贡献与入射 场相比是很小的，可以将 这个目标的散射场看作由 各独立的散射中心的散射 场组成的。 – 绝大多数飞机都处于高频 区，对于高频区目标的散 射机理和RCS的研究，具有 重要的实用意义。
导体圆球σ～ka的关系曲线
ka
E σ = lim 4πR i E R →∞
2 s 2
σ = lim 4πR 2
R →∞
H Hi
s 2
单站RCS与双站RCS
单站雷达
双站雷达
影响RCS的因素
目标材料的电性能 目标的几何外形 目标被雷达波照射的方位 入射波的波长 入射场极化形式和接收天 线的极化形式
入射波波长与RCS的关系
RCS的单位
RCS的单位是一个面积 ：m2 由于目标RCS随方位变化剧烈，故也常用 平方米的分贝数（dBsm）来表示。
减少10dBsm意味回波功率只剩下1/10 减少20dBsm意味回波功率只剩下1/100 减少30dBsm意味回波功率只剩下1/1000
典型目标的RCS量值
雷达散射截面
雷达散射截面概念
雷达散射截面(Radar Cross section,缩写RCS)是雷达隐 身技术中最关键的概念，它表征了目标在雷达波照射下所 产生回波强度的一种物理量。 任一目标的RCS可用一个各向均匀辐射的等效反射器的投 影面积（横截面积）来定义，这个等效反射器与被定义的 目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率。
单位立体角的散射功率 接收机接收到的功率 单位立体角接收到的功率
σI i / 4π
Ir A Ir A /
σI i / 4π = I r A / σ = 4πR 2
飞行动目标RCS可视化计算
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６ ２
安 徽大 学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
第２ ６卷
动 压 头 ： ＝ １ ｖＳ （ ｑ ２ Ｐ Ｓ为 机 翼 面积 ） 升 力 系 数 ： ｆ ／ Ｃ ：ｎＧ ｑ
阻力系数 ：。 ＋Ａ ；查 ｃ Ａ表） 阻力 ： Ｃ ＝Ｃ ｃ（ ， Ｑ＝ｃｑ推力 ： ， 。， Ｐ 飞机重量 ： 。 Ｇ
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２０ ０ ２年 ９月
安徽 大 学学 报 （ 然科 学 版 ） 自
Ｊ ｕ ｎａ ｆＡｎ ｕｉＵｎｖ ｒ ｉ ｔ ａ ｃ ｅ ｃ ｉｉｎ ｏ ｒ ｌｏ ｈ ｉｅ ｓｔ Ｎａｕｒ ｌＳ ｉ ｎ ｅ Ｅｄ ｔ ｙ ｏ
Ｓ ｐｅ ｅ ０ ２ ｅ ｔ ｍｂ ｒ ２ ０
目前 计 算 动 态 Ｒ Ｓ的一 种 重 要 方 法 。 Ｃ
１ 飞 行 动 目标 运 动 建 模
目标 在 空 中 的 飞行 状 态 由一 系 列 指 点 位 置 组 成 的 质 点 运 动 轨 迹 和 各 位 置 处 的 姿 态 组 成 。运 动 轨 迹 可 以 由运 动 学 方 程 求 出 。 各 点 处 的 姿 态 由动 力 学 方 程 决 定 。
｛ ＝－ －ｎ ｙ ｄ ｇ￣ 一 ｔ （
ｄ ＝ 一 ｃ ｓ ｓ ｎ９ｓ —— ： 一 伽 ｏ ｓｎ ｔ ｓ ｉ
（ 可用推力 曲线 ） 查
收 稿 日期 ：０ ２—０ —２ ２０ ４ ０
基 金 项 目 ： 徽 省 教 育 厅 自然 科 学 基 金 项 目 （０ ２ Ｊ３ ２ ． 安 ２０ Ｋ Ｏ ２ Ｄ） 作 者 简 介 ： 民 权 （９ ８一） 男 ， 徽 砀 山 人 ， 徽 大 学 讲 师 ， 士 ， 究 方 向 ： 磁 场 与 微 渡 李 １６ ， 安 安 硕 研 电
rcs曲线的形态-概述说明以及解释
rcs曲线的形态-概述说明以及解释1.引言1.1 概述RCS（雷达散射截面）曲线是描述目标散射电磁波特性的重要参数。
它通过计算目标在不同角度和不同波长的散射信号大小来揭示目标的散射特性。
RCS曲线可以用来评估目标在雷达侦测中的可见性和探测能力。
RCS曲线的形态是指不同目标在不同方位角和观测角度下的散射信号强度分布情况。
不同目标的形态特征可能会呈现出各种各样的曲线形状。
这些形状可能是对称的，也可能是不对称的；可能是光滑的，也可能是复杂的。
目标的形态特征对于雷达信号的散射效应具有重要的影响。
不同形态的目标对雷达波的散射方式不同，因此在目标检测和识别中有着不同的表现。
通过观察和分析RCS曲线的形态特征，我们能够了解目标在不同角度下的散射特性，从而评估目标的侦测容易度、识别能力和隐身性能。
对RCS曲线形态的研究对于雷达技术的发展和应用具有重要意义。
首先，通过深入理解目标散射特性的形态，可以设计和优化雷达系统的性能。
其次，对于目标侦测和识别算法的研究也可以从RCS曲线的形态特征入手，提升雷达系统的性能。
此外，还可以通过对RCS曲线形态的分析，推断目标的几何结构和材料特性，为目标识别和分类提供重要线索。
因此，在本文中，我们将重点关注RCS曲线的形态特征，并通过对其概念和意义的介绍，探讨其在雷达技术中的应用和前景。
通过对RCS曲线形态的研究，有望为雷达系统的设计和目标识别算法的改进提供指导，从而推动雷达技术的进一步发展。
1.2文章结构文章结构部分是对整篇文章的组织和框架进行介绍，它有助于读者了解文章的主要内容和各个部分的关系。
在本文中，文章结构部分可以包括以下内容：2. 正文部分的介绍：正文部分是对RCS曲线的基本概念和形态特征进行详细阐述的部分。
2.1 RCS曲线的基本概念：本部分将介绍RCS曲线的定义、数学表达式及其在雷达散射中的应用。
重点讲解RCS曲线的物理背景和基本原理，为后续详细讨论提供基础。
2.2 RCS曲线的形态特征：本部分将深入探讨RCS曲线的形态特征，包括曲线的波动性、峰值特征、谷底特征等方面。
不同散射距离下雷达目标rcs及作用距离分析
通讯作者：张丽（1974—），女，汉族，河南郑州人，硕士， 副教授，研究方向：计算机应用。
一次雷达散射面积（Radar-Cross-Section， RCS）受到信号的入射视角、频率、极化、目标形 状、材料特性等诸多因素影响，研究RCS在不同因 素下的变化，可以更好地掌握雷达的探测性能。 本文以点目标为例，在Swerling Ⅰ型条件下，通过 MATLAB仿真L、S、X波段下散射体在不同散射距离 上的RCS变化，利用雷达方程计算雷达作用距离， 对比分析四个参量的内在联系和变化情况。通过该 仿真实例进一步优化了工程计算，提高雷达设计效 率，具有较高的参考应用价值。
表1 RCS计算取值条件
L波段雷达
S波段雷达
X波段雷达
频率
1250MHz-1350MHz
2700MHz-2900MHz
9000MHz-9500MHz
起伏模型
Swerling Ⅰ型
Swerling Ⅰ型
Swerling Ⅰ型
虚警概率
10-6
10-6
10-6
8
目标高度角
2.5°
2.5°
3 结语 综上所述，高校在培养学生实践能力的过程中遇到的难题是多 方面的，针对这些现状问题已经提出改进教学理念、提高教师专业 素养、完善考核机制、建立实践平台等措施，可以有效解决一些实 际问题。在今后的计算机教学工作中，教师应该不断加大自己的知 识储备，及时主动学习更新后的计算机知识。在教学中更应当注意 方式方法，不能忽视学生在课堂上的主体地位，注重学生个人实践 创新能力的培养，增强学生的个人专业技能，为促进社会发展培养 更多优秀的计算机实用型人才。
rcsk坐标系 -回复
rcsk坐标系-回复什么是rcsk坐标系？rcsk坐标系是机械工程中常用的一种坐标系，也被称为选择性坐标，用于描述三维物体的位置和姿态。
rcsk坐标系的名字来源于其三个轴的命名：R，C，S分别代表“Roll”、“Cone”和“Sway”。
前言：在机械工程中，准确描述物体的位置和姿态是非常重要的。
传统的笛卡尔坐标系以直角坐标描述物体的位置，但对于描述物体的姿态并不直观。
rcsk 坐标系则解决了这个问题，它通过引入滚转、俯仰和横摆的概念，更好地描述了物体的姿态。
一、rcsk坐标系的定义rcsk坐标系可以通过以下步骤进行定义：1. 确定基准线（一般为物体的长轴）作为rcsk坐标系的R轴；2. 确定一个与基准线垂直的直线，作为C轴；3. r轴和c轴的交点，确定S轴方向。
二、rcsk坐标系的应用场景1. 机器人姿态控制：rcsk坐标系可以方便地描述机器人的姿态变化，在机器人运动控制中应用广泛。
2. 航空航天：rcsk坐标系可以准确描述飞行器的姿态，对于姿态稳定性的分析和控制具有重要意义。
3. 汽车工程：rcsk坐标系可以描述汽车的悬挂系统的姿态变化。
三、rcsk坐标系的回溯在rcsk坐标系中，一般将物体放置在参考点的位置，根据物体的滚转、俯仰和横摆来确定rcsk坐标系中各点的位置。
下面将介绍如何利用rcsk坐标系进行回溯。
1. 滚转（Roll）：滚转是指物体绕其自身R轴的旋转。
在rcsk坐标系中，滚转角用θ表示。
滚转角度的改变将使R轴转动。
2. 俯仰（Cone）：俯仰是指物体绕其自身C轴的旋转。
在rcsk坐标系中，俯仰角用φ表示。
俯仰角度的改变将使C轴转动。
3. 横摆（Sway）：横摆是指物体绕其自身S轴的旋转。
在rcsk坐标系中，横摆角用κ表示。
横摆角度的改变将使S轴转动。
通过改变滚转、俯仰和横摆角度，我们可以追溯出物体在rcsk坐标系中各个点的位置。
四、rcsk坐标系与笛卡尔坐标系的转换在实际应用中，有时需要将rcsk坐标系转换为笛卡尔坐标系。
RCS理论之于目标识别
RCS理论之于目标识别RCS对于观测方向非常敏感，同一目标在微小的观测方向改变下就可能引起RCS 的极大变化。
因此对于目标识别的任务来说是间距的。
但可以考虑建立目标的RCS库，保存目标在不同观测角（方位角，俯仰角，偏航角），不同的极化方式，不同的频率下的不同RCS。
RCS可以用dBm2 表示，也可以用m2表示，参见《雷达目标特征信号》P321。
可惜的是这样的数据库实在是太大了，不但建库需要的存储量惊人，而且用于目标识别的时间也将因此不可想象。
如何用较少的数据量而尽可能完备地表示目标的RCS呢因为复杂目标RCS是随观测角和入射频率以及极化迅速改变的，如果入射频率固定，极化也固定，则对于机动目标，观测角是不断改变的，我们要的就是RCS 的起伏特征，利用RCS的起伏来区分不同的目标。
因为这种起伏是变化很快的，初步设想通过遗传算法来进行目标的自动分类效果会更好。
（在分类之前对目标的RCS进行特征提取，如起伏范围—最大截面积和最小截面积，变化快慢等）。
进行目标识别的一种思想是希望目标特征具有姿态不变性，那样就可以一个目标对应于一个特征。
而利用RCS进行目标识别，RCS本身不具有姿态不变性，并且是剧烈变化，但这一变化的特征正又能够从另一个方面反映事物的本质。
RCS既可以通过计算机计算，也可以通过实验测定。
利用缩比模型测RCS，同时要改变频率，按照同样的比例进行变换。
￥在X波段，汽车的RCS通常比飞机和船只要大，而且截面积随测量频率上升而增大（测量频率上限为60GHz时得到的结论，是否总是增大）"雷达方程为：`用的原因：观察雷达方程，当用代入方程时，发现RCS和波长平方的比值可以做为一个整体，而其他因子为发射和接收功率以及距离。
因此可以把做为一个整体作图。
起到了归一化的作用（RCS是和雷达工作频率有关的）。
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１ 空 间 目标 Ｒ ＣＳ序 列 及 其 混 沌 产 生 的机 理
雷 达 散 射 截 面 （ ａ ａ ｒｓ ｅｔ ｎ， 称 Ｒ ｄ ｒＣ ｏｓ Ｓ ｃｉ 简 ｏ ＲＣ ） 是表征 雷达 目标 对于照 射 电磁波散 射能力 Ｓｃ ，
的一个 物理 量 ， 雷达 目标特 性 中最 基本 最 重要 的 是
辨 率雷达 空间 目标 识别算 法 。该 算法首 先对 空间 目
个参数 。
对 于高 频 电磁散 射 问题 ， Ｃ Ｒ Ｓ可 近似被 分解 为 Ⅳ 个 离散散 射 体或 散射 中心 的组 合 ， 给定 频率 上 在
引 言
随着 开发太 空 步伐 的加 快 ， 人类 航 天 活动越 来 越频繁 ， 由此产 生 的空 间碎 片 日益增 多 ， 导致 了空 间
标 的雷 达 回波 信号 进行 离散 小 波变 换 ， 然后 在 时间
一
尺度平 面上提 取 １ Ｏ个有效 的统计 特征 ， 最后 基于
模 糊分类来 识别 ６类空 间 目标 ， 结果 表明 ， 即使 在较 低 的输 入信 噪 比下 ， 该算 法 也能 取 得 比较好 的识 别 效 果 。另外 ， 在另一 篇论 文［ 中 ， 出了基 于高 阶 他 ６ 提 ］
统 计量 的空 间 目标识 别算法 。
环境 逐步 恶化 ， 对人类 航 天 活动 构成 了严重 的 威 这
胁， 使卫 星 的发 射和监测 面临 越来越 严峻 的挑 战 。 为 了确保 航天 活动 的安 全可靠 ， 保卫本 国太 空安全 ， 促 进 人 类航 天事 业 的 发展 ， 何 有 效 对 空 间 目标 （ 如 卫 星、 碎片等 ） 行监 视 、 进 识别 和编 目将 具有 重要意义 。 基于 ＲＣ Ｓ的空间 目标研 究 文献较 少 ， 主要是 国
目标 Ｒ Ｓ序 列 的分 析 中 ， Ｃ 用重 整 标 度 分 析 法 （ ／ ） 析 了空 间 目标 Ｒ Ｓ序 列 的混 沌 特 性 ， 真 结 果 表 明 ， 旋转 目标 相 比 ， ＲＳ分 Ｃ 仿 与 三 轴 稳 定 目标 Ｒ Ｓ序 列 较 复杂 和不 规 则 ， 与 实 际 分 析 的 情 况 相符 合 ， 明 了该 方 法 的 有 效 性 。 Ｃ 这 证
空 间 目标 ＲＣ Ｓ序 列 的 Ｒ／ Ｓ分 析
吴伏 家 ， 占辉 曹
（ 北 工业 大学 ， 西 西 陕 西安 ７０７） １ ０ ２
摘
要 ：Ｃ Ｒ Ｓ包 含 了 目标 丰 富 的 信 息 。分 析 了 空 间 目标 Ｒ Ｓ序列 产 生 混 沌 的 机 理 ， 非 线性 理论 中 的功 率 谱 法 引入 空 间 Ｃ 并
一
内的文献 。文献 ［ ，］ 于 Ｒ Ｓ序列用 随 机游程 检 １２基 Ｃ
验 方法 对姿 态稳 定类 目标 和 旋转 类 目标 进行 识 别 ，
其 结果与 实际情 况相符 。 戴征 坚［４ ３３ ．从低 轨卫 星的轨 道和姿 态 特性 出发 ， 在具 体 分析 窄带 雷 达特 性 的基 础上 ， 非 参数 检验 法用 于 判别 低轨 卫 星是 否 为三 将 轴 稳定姿 态 。马 君 国ｒ提 出了基 于小 波变 换 的低 分 ５
（ ｒｈ ｓｅ ｎ Ｐｏｙ ｅ ｈ ｉａ ｉ ｅ ｓｔ Ｘｉ ａ １ ０ ２， ｉ ａ Ｎｏ ｔ ｗｅ ｔｒ ｌ ｔｃ ｎ ｃ ｌＵｎ ｖ ｒｉ ｙ， ’ ｎ ７ ０ ７ Ｃｈ ｎ ）
Ａｂ ｔａ ｔＴｈ ｃ ａ ｉｍ ｈ ｔ ｅＲＣ ｆ ｐ ｃ ｂ ｅ ｔｐ ｏ ｕ ｅ ｓａ ａｙ ｅ ．Ｔｈ Ｓａ ａｙ ｉ ｉ ｓ ｄ ｓｒ ｃ ： ｅｍｅ ｈ ｎｓ ｔ ａ ｈ Ｓ ｏ ａ ｅｏ ｊｃ ｒ ｄ ｃ ｓｉ ｎ ｌ ｚｄ ｓ ｅＲ／ ｎ ｌｓｓ ｓｕ ｅ
关 键 词 ： 间 目标 ， Ｓ序 列 ， 整 标 度 分 析 空 ＲＣ 重 中图 分 类 号 ： ５ ． Ｖ５ ６ ６ 文献标识码 ： Ａ
Ｔ ｅＲ／ ａｙ ｉ ｏ ＳＳ ｒｅ ｆＳ ａ ｅＯｂ ｅ ｔ ｈ ＳＡｎ ｌｓｓ ｆＲＣ ｅ ｉｓｏ ｐ ｃ ｊ ｃ
Ｗ Ｕ —ｉ 。 Ｆｕ ｊ ＣＡＯ ｈ ｎ ｈ ｉ ａ Ｚ ａ — ｕ
ｓａ ｉ ｔ ａ ｇ ｔｉ ｒ ｏ ｌ ａｅ ａ ｄ ｉｒ ｇ ｌｒｔ ａ ｈ ｔｏ ｏ ａ ｙ ｏ ｊｃ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔｉ ｉ ｉｅ ｗｉ ｈ ｔ ｂｌ ｙ ｔ ｒ ｅ ｓｍｏ ｅｃ ｍｐ ｉ ｔ ｎ ｒｅ ｕ ａ ｈ ｎ ｔ ａ ｆｒ ｔ ｒ ｂｅ ｔ ｉ ｃ ｅｒ ｓ ｌ ｓ ｎ ｌ ｔ ｔ ｅ ｎ ｈ
Ｖｏ． ３ Ｎｏ １ １３ ． ． ２
Ｄｅ ｅ ｂ ｒ ２ ０ ｃｍ ｅ ， ０ ８
火 力 与 指 挥 控 制
Ｆｉ ｅ Ｃｏｎｔ ｏｌ ａｎ Ｃｏｒ ｎａｎｄ ｒ ｒ ｄ ｎｒ Ｃｏｎｔ ｏ ｒ
第３ ３卷
第１ ２期
２ ０ ０ ８年 １ 月 ２
文 章 编号 ： ０ ２０ ４ （ ０ ８ １ － １ ７０ １０ —６ ０２ ０ ） ２０５ —３
ｔ ａ ｌ ｚ ｈｅ ｏ ｎａ ｙ ｅ ｔ ＲＣＳ ｎｄ ｍａ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｈｅ ｃ ｏ ｉ ． Ｔｈ ｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｈａ ｈｅ ａ ｋｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｏ ｔ ｈａ ｔｃ ｅ ｅ ｕｌ ｈ ｗｓ ｔ ｔ ｔ ＲＣＳ ｆ ｔ ｔ ｉｘｉｌ ｏ ｈｅ ｒａ ａ
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Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ａ ｅｏ ｊｃ ， ｙｗｏ ｄ ：ｐ ｃ ｂ ｅ ｔ ＲＣＳ ｓ ｒｅ ｒ ｓａｅ ａ ｇ ｎ ｌｓｓ ｅ ｉｓ，ｅ ｃ ｌｄ ｒ ｎ ｅ ａ ａｙ ｉ