丛状遮障的雷达散射特性分析

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冬小麦不同生长期雷达后向散射特征分析与应用

冬小麦不同生长期雷达后向散射特征分析与应用
雷达遥感采用的观测波段较长,能够穿透云雾,几 乎能在任何天气条件下进行观测,具备全天时、全天候 的观测能力,其时效性保障是作物关键物候期观测的迫 切需求,能给作物长势、产量的精确观测提供保障,是 稳定、可靠的数据源。越来越多的研究表明,雷达遥感 能够监测作物的长势,并得到满意的结果。Ferrazzoli 分 析了 P、L、C 波段监测不同植被类型及其生物量的能 力[6];邵芸结合多时相航空、航天和星载 RADARSAT 数 据给出了水稻长势监测与产量预估最佳雷达系统参数组 合模式,为雷达遥感技术监测水稻长势提供了一套行之 有效的技术方法和实施方案[7];申双和等人利用多时相双 极化 ASAR 数据分析了水稻不同生长期的散射特征,对 反演水稻参数做了尝试[8];McNairn 利用全极化雷达数据
56.5~82.1 0.35~0.56 314~992 57.1~76.9 37.86~54.44
72.8 0.46 660 71.4 46.19
0.96~3.88 1.97
48.10~71.60 5.0~9.3 0.9~1.2
29.46~49.48 5.51~29.85 0.41~1.11 59.72~81.68
1)植株密度:每个地块随机取 3 个位置,每个位置 测算行向 1 m 的植株个数,以均值作为行密度,测算列 间距后,得到单位面积植株密度。
2)生物量:地块中随机取 30 株小麦,即时称质量, 以植株密度换算后得到生物量鲜质量。
3)几何结构:以直尺和卷尺随机测算生物量取样时 的 5 株小麦的叶、茎、穗尺寸后取均值,测量在取样前 进行,以保持作物在自然状态下的结构信息。
雷达信号强度(后向散射)受目标的介电特性、几 何结构和雷达系统参数等多方面影响。电磁波与地物的 相互作用非常复杂,不同极化方式也存在差异,不易找 到有意义的物理参数,这使雷达遥感在提取作物参数时 不易找到合理的解释,给反演带来一定盲目性。基于辐 射传输方程建立起来的微波散射模型能够在一定程度上 模拟作物不同参数变化引起的散射差异,为反演作物参 数提供依据。本文基于 MIMICS(michigan microwave canopy scattering model)模型,试图解释冬小麦不同长势 变化引起的后向散射变化特征,以期解释不同生长期冬 小麦的散射机制,为冬小麦的长势反演提供参考。

一种特征点和曲线相似度的目标识别方法

一种特征点和曲线相似度的目标识别方法

一种特征点和曲线相似度的目标识别方法
魏明山;朱明明;刘光花;刘兆鹏
【期刊名称】《雷达科学与技术》
【年(卷),期】2022(20)6
【摘要】本文以5型常用火箭为研究对象,针对当前雷达散射截面(RCS)特征识别
存在的问题,基于全空域RCS仿真库和连续RCS测量信息,开展了特征点和曲线相
似度的识别方法研究。

利用仿真数据和测量数据,对双频段特征点识别能力进行了
评估,在4.5 dB阈值下的识别能力可达100%。

研究了曲线相似度比较方法,采用动态时间规划实现了RCS曲线的相似性度量,取得较好的应用效果。

提出了新的基于曲线相似度的RCS目标识别方法,该方法对于提高雷达目标识别能力具有借鉴意义。

【总页数】10页(P688-696)
【作者】魏明山;朱明明;刘光花;刘兆鹏
【作者单位】中国人民解放军63623部队;中国人民解放军63601部队
【正文语种】中文
【中图分类】TN959.6;E927
【相关文献】
1.基于相似度的双搜索运动多目标识别方法
2.改进高维数据相似度的目标意图识别方法
3.基于模糊聚类曲线相似度的负荷用户识别方法
4.基于模糊聚类曲线相似度
的负荷用户识别方法5.黑龙江省企业在技术创新中存在的问题及对策分析
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基于雷达散射特征的堤防隐患诊断技术研究

基于雷达散射特征的堤防隐患诊断技术研究

3 M so tt C nt c o nvri , so us ) . ocw Sa o su t nU ie t Mocw R s a e r i sy i
Ab t a t s r c :Co i e i a a c t rn h r ce s c f ie h d e o b e ,t ec a a trs c fv r u i eh d e o — mb n d w t r d s ati g c a a tr t so k i d n t u ls h h ce t so ai s dk id n t u h r e i i d r r i i o r b e n e h a a c t r ge e tae su id h r i i l n ls s ma e o h a a ma e f h ie h d e o b e u h l su d rt e r d rs at i f c t d e e e n w t ay e d n t er d i g so e d k id n t u lss c en r Ia r t r
a ai , epg ,os bd ,adl e cak g l kg , t T es d dct a teia n f tf ie idnt u s v y se ae loe oy lns d , rci ,e ae ec h uyi i e t th  ̄ g f c o k d e o— c t i n a . t n a sh m ee d h r
是 解 决 雷达波 干扰 多、衰减 快 、特征 弱等 问题 的有 效途径 。 结合 雷达波 的形 态、波 长、振 幅 、相 位等 特征 信 息 ,在 对散射 信 号进行 解 释 时采 用二 维时 频分 析 的瞬 态谱 ,并运 用 小波 分析 、Hlet i r 变换 、z b 变换 等 方法对 图像进 行 去噪 、增 强 、滤波 处理 ,可 对堤 身探 测 范 围 内的 隐 患性 状 、分 布 、形 态信 息进 行 有 效诊 断 。 关键 词 :堤 防隐 患 ;诊 断技 术 ;探 地 雷达 ;散射 特性 ;电磁 波

第二章 气象目标物对雷达电磁波的散射

第二章 气象目标物对雷达电磁波的散射
散射物质和散射特性
空气分子、气溶胶粒子、水滴、冰晶等颗粒物会造成 散射。大气介质折射率不分布均匀也会造成散射。
雷达波长较长,其散射物主要是云、雾、降水粒子。 粒子散射电磁波的能力与粒子的大小、形状、相态、
电学特性有关。 散射只改变电磁波的传播方向,不改变能量形式。
散射现象和散射特性
单个球形粒子的散射 定义无量纲尺度参数
气象目标对雷达电磁波的散射
➢ 1.散射的基本知识 ➢ 2.球形水滴和冰粒的散射 ➢ 3.非球形粒子散射 ➢ 4. 粒子群散射 ➢ 5.晴空回波的散射和反射
散射现象和散射特性
散射现象
当电磁波传播遇到空气介质和云、降水粒子时,入射的电磁波会从这些 质点向四面八方传播相同频率的电磁波,称为散射现象。
散射现象和散射特性
大,侧向散射不为零。
关系:
Mie散射包含Rayleigh散射,Rayleigh散射是Mie 散射的特殊。
球形水滴和冰粒的散射
➢ 后向散射截面(雷达截面) ➢ 球形干冰粒对雷达波的散射 ➢ 正在融化的冰球粒子的散射
雷达截面σ
后向散射:θ= 180º,只有后向散射能量才能被雷 达天线接收。
经过距离R散射到天线处的散射能流密度可写为
(
,
)
16
4 4
r
6
m2 m2
1 2
2
(cos2
cos2
sin
2
)
当入射雷达波长一定,散射粒子的大小和相态一
定(即r、m为常数),则:
( ,) C(cos2 cos2 sin2 )
瑞利散射
方向函数的几何图像
若φ = 0º或 180º ,则 ( , 0) C sin2
当θ = 0º或 180º时: ( , )max C,表明粒子的前向和 后向散射为最大;

32 武装直升机雷达散射特性综合分析研究-蒋相闻(7)

32 武装直升机雷达散射特性综合分析研究-蒋相闻(7)

第二十八届(2012)全国直升机年会论文武装直升机雷达散射特性综合分析研究蒋相闻招启军徐国华(南京航空航天大学直升机旋翼动力学重点实验室,南京,210016)摘要:针对武装直升机雷达散射截面(RCS)的计算特点,将物理光学法和等效电磁流法相结合,建立了一套基于“面元-边缘”的分析方法。

该方法主要通过前置处理、求解计算和分析设计三个模块实现。

在圆锥算例验证本文分析方法有效性的基础上,着重对某武装直升机进行了雷达散射特性仿真,定性和定量的分析了RCS极化、姿态、频率和旋翼响应等特性,研究了直升机的外形特征对RCS的影响规律,给出了安全、注意、警戒、规避和危险五级预警角域,获得了一些可以指导武装直升机隐身设计有价值的结论。

关键词:武装直升机; 雷达散射截面(RCS); 物理光学法; 等效电磁流法; 综合分析1 引言武装直升机凭借其火力强、机动性好的卓越性能在争夺低空制空权中发挥着越来越重要的作用,是现代立体合成作战中不可缺少的高技术装备。

雷达隐身性能也已成为武装直升机设计要求的一项重要指标,因此减缩强散射源,增强隐身特性,对提高武装直升机生存能力和作战效能有着重要的理论意义和实际价值。

由于保密等原因,目前国外对于飞行器外形隐身研究公开发表的文章相对较少。

西方国家尤其美国从20世纪70年代中期就投入了大量人力和物力开展雷达散射截面(RCS)计算方法的研究和软件的研制,如美国的XPATCH[1]、麦道公司的CADDSCA T[2]和GRECO[3]等软件系统已经达到工程实用阶段,可以对复杂目标进行精确计算分析,在F-117,F-22,RAH-66等飞行器隐身设计中发挥了不可替代的作用。

国内对于复杂目标的隐身技术研究起步较晚,而且大多数是针对固定翼飞行器的雷达散射截面的研究,对于武装直升机这类低速飞行的军事目标的RCS研究并不多见。

苏东林等[4]采用样条函数进行机身外形拟合,估算了某武装直升机的RCS;吴建华[5]使用部件合成法,优化了某直升机RCS 分布;乔倩等[6]利用计算机图形算法,研究了直升机加入调制后的RCS。

战场上的“伪装者”——伪装技术对作战的影响

战场上的“伪装者”——伪装技术对作战的影响

战场上的“伪装者”——伪装技术对作战的影响周 宇 张 慧 冷 沙等技术措施,发挥了巨大作用。

军事伪装虽然不是刀光剑影、真枪实弹的对抗,但它充分体现出了敌我双方人员素质、武器装备、指挥艺术、决策谋略等的水平高低,直接影响了作战规模、进程和胜负,从某种程度上说,伪装的作用不亚于千军万马。

因此,军事伪装的地位正在不断提高,越来越受到重视。

伪装是对抗侦察和武器攻击的重要手段。

随着科学技术的不断进步,先进的侦察、监视器材和制导武器出现在现代战场,使分辨能力更高、探测距离更远、反应速度更快,同时还兼具克服不良天候及恶劣自然环境影响的能力。

为了应对来自陆地、海上、空中和太空的立体侦察,必须要实施有效的伪装,使敌方对己方军队的配置、行动、作战企图和各类目标位置等产生错觉,造成指挥取主动的方法,而且是重要的方法。

”伪装不是单纯保守兵力的被动措施,而是争取主动有效攻击敌人的一种积极办法。

通过周密细致地伪装,隐蔽作战行动,达到出敌不意、攻敌不备的目的。

伪装是军事指挥员高超指挥艺术的结晶。

军事伪装是一门系统性、综合性很强的边缘科学 ,它涉及到电学、光学、声学、化学、物理学、生物学等自然科学,还关联到心理学、军事学等学科。

在实际作战中,成功的伪装不仅是先进的伪装技术、精良的伪装器材的集中体现,更是指挥员渊博的科学文化知识和高超指挥艺术的结晶,需要依据总的作战意图,巧妙地把技术伪装、天然伪装、散布假情报和实施佯动等有机地结合起来。

军事伪装手段多样,技术先进披着伪装网的加拿大豹2A6坦克离的伪装单元卷曲携带于目标上,当接收到红外制导武器的攻击预警时,迅速释放卷帘伪装网并在目标表面形成瞬时红外遮障,大幅改变目标的红外特征,使武器追踪系统丢失目标信息,来提高目标的战场生存能力。

丛状散射遮障伪装技术主要是用于对抗雷达探测,相对于以往纯散射防雷达遮障通常伴有无法兼具良好融合性和遮蔽性等问题,该技术通过借助遮障材料和术之一。

作为一种欺骗效果较好的伪装技术,所仿造的假目标需要具备以下特点:一是外形逼真,包括颜色、光泽、尺寸等都要与真目标相似;二是红外、雷达特征不小于真目标;三是假目标还要能模拟出真目标的音响和闪光效果;四是质量轻、体积小、便于运输;五是便于架设和撤收,成本低方便维修。

丛状遮障对军用车辆防雷达侦察伪装的可行性研究

丛状遮障对军用车辆防雷达侦察伪装的可行性研究

现 代 战场 中军 事 目标 的生存 防卫尤 为 重要 , 伪 装 作 为一种 对 抗 现代 侦查 与 捕获 攻 击 , 有效 提 高地
面 目标 战 场 生存 能力 的军事 技术 手段 , 到广 泛 重 受 视 并 向更高 的要求 发展 。雷 达伪装 最基 本 的原理 就 是 使 目标 的特性 与背 景基本 一致 。目标 与背 景之 间 外 貌 和 物 理特 性 的差 别 是 目标 在 该 背 景 上 暴 露 与
1 1 现 有伪 装遮 障 的原理 . 目前 国 内应 用 于 汽 车上 的 防雷 达 伪 装 遮 障 基
否 的根 本 原 因 , 它既 是 侦察 探测 识 别 目标 的 客观 基 础 . 是伪 装 采取 技 术 措施 的根 本 对象 。汽 车作 为 又
部 队实 施 快 速 机动 、 运后 送 、 成 战 时 保 障 任 务 前 完
的重要 T 具 , 敌侦 察 打击 的重 要 目标 之 一 。研 究 是
本都 是 第一 代 和第 二 代伪 装 网 , 第一 代 伪装 网根 本
收 稿 日期 :0 1 3 4: 回 日期 :0 1 4—2 2 1 —0 —0 修 2 1 一O 1 作者简介 : 李 炎 (9 2 18 一 )男 , 士 . , 硕
Ca u a eAg i s d rS o t mo f g a n t l Ra a c u
L n , h n i Ya C a gYi 。
( . tmo i rnp r C mma dDe at n , tmo i n g me tn tue, e g u2 3 1 , hn 1 Auo bl T a s ot o e n pr me tAuo bl Ma a e n s tt B n b 3 0 1 C ia; e I i

海洋环境对雷达海杂波后向散射特性影响分析_盛夏

海洋环境对雷达海杂波后向散射特性影响分析_盛夏
收稿日期: 2011-06-14 ; 修回日期: 2012-01-08
2
仿真计算模型
现有的杂波后向散射系数模型包括两大类: 一类 是基 于 试 验 数 据 分 析 拟 合 建 立 的 模 型, 如 HYB ( Hybrid ) 、 GIT ( Georgia Institute of Technology ) 、 TSC ( Technology Service Corporation ) 、 Morchin 模型等[ 1] ; 另一类是基于粗糙面散射理论建立的模型( 以下简称
0 0 0 0 σ = σS + σB , 其中 σS 为大尺度粗糙面的贡献, σB 为应 0
3
仿真计算结论及分析
利用上节所述雷达海杂波后向散射关系模型, 对 风速、 风向 、 有效波高 、 降水以及油污情况对 K 波段雷 达后向散射系数影响情况进行了仿真计算和分析 。 3. 1 风速对海杂波后向散射特性影响 5°、 10 ° 、 在使 用 环 境 为 逆 风, 入 射 角 分 别 为 1°、
2 2
此外, 可以看出, 入射角对风速与后向散射系数关 而在风速大时则相 系的影响在风速较小时更为突出, 对较小 。 海 面 风 速 在 20m / s 条 件 下, 入 射 角 为 1° 和 60 ° 时的后向散射系数之差仅是风速为 1m / s 时的三分 之一 。也就是说, 随着风速的增加, 海表面的反射性趋 7] , 向于遵循兰伯特定律[ 即海杂波仅由海表面的漫 反射系统决定, 而与入射角等参数的相关性大大降低 。 3. 2 风向对海杂波后向散射特性影响 风向对雷达后向散射系数的影响, 不但取决于风向 本身, 还与雷达波照射方位角有关。因此, 使用入射雷达 波在水平面上的投影与风向的夹角( 即相对方位角) 来代 替风向, 以量化风的方向性对雷达后向散射系数的影响。

地形遮蔽条件下雷达网探测威力计算

地形遮蔽条件下雷达网探测威力计算

测 威 力 范 围 可 表 示 为 R(θ φ) = R max|F (θ φ)| . 结 合 生成雷达三维空间下的探测距离数据的方法可 知, 雷 达 天 线 的 垂 直 方 向 图 是 决 定 雷 达 实际垂直 探测威力的重要因素.依据雷达天线方向性函 数, 固定方位角 φ , 可得雷达在某一固定方位上 探测距离与仰角 (高度)之间的关系曲线, 因此, 垂直 探 测 范 围 在 水 平 方 位 上 旋 转 一 周 , 其波束覆 盖区域即为雷达的三维探测范围, 如图 1 所示. 图 1(a) 为波束指向为 30° 时垂直面方向图, 其归一 化 方 向 函 数 可 表 示 为 F (θ) = sin[b(θ - θ ′)]/[b(θ - θ ′], 其 中 b = 2/θ0 ,θ0 为 零 功 率 波 束 宽 度 ,θ ′ 为 波 束 指 向 . 图 1(b) 为 由 图 1(a) 得 到 的 雷 达 三 维 探 测 威 力范 围 .
[1-2]
三维探测范围的可视化图像是进一步从整体的三 维探测范围中提取不 同 高 度 层 上 的 信 息 , 得到雷 达 装 备 在 不 同 高 度 层 上 的 平 面 探 测 范 围的基础 . 以雷达方程为基础, 结合雷达天线垂直面 上的方向图, 生 成 雷 达 三 维 空 间 下 的 探 测距离数 据 , 得到雷达的三维探测威力范围可以用雷达 最 大 作 用 距 离 R max 、 仰角 θ 、 方位角 φ 来表示. 根据三者关系构建三维雷达探测范围的主要思 路: 首 先 计 算 三 维 空 间 中 某 个 方 位 角 的 垂直面上 雷达探测范围的所有数据; 然 后 根 据 天 线圆周扫 描的特点, 得到各个方位角垂直面上的数据; 最 后 得 到 雷 达 扫 描 一 周 后 的 全 三 维 空 间 数据 . 雷达距离方程的基本形式 为

飞机雷达散射特征提取技术研究

飞机雷达散射特征提取技术研究

飞机雷达散射特征提取技术研究作者:赵东涛齐玉涛李皓来源:《价值工程》2015年第16期摘要:雷达采用宽带信号后,分辨率远小于目标尺寸,就可以对目标进行二维逆合成孔径成像(ISAR),而二维ISAR图像反映了目标在成像平面上的几何投影及散射点的强弱分布,本文从ISAR图像中确定目标轮廓沿距离向和方位向的分布范围,对目标区域尺寸信息进行分析,根据图像中散射点的强弱分布,提取了目标强散射点的分布情况,达到了对目标电磁散射分布特征研究的目的,对于飞机隐身设计具有一定的指导意义。

Abstract: After adopting broadband signal, the distinguishability of radar is far less than the target size. It can carry out 2D inverse synthetic aperture radar for the target, and 2D ISAR reflects the strength distribution of geometric projection and scattering point in the imaging plane of the target. This paper determines the distribution range of range direction and azimuth of the target outline from ISAR image, and analyzes the dimension information of target region. According to the strength distribution of scattering point in the image, it extracts the distribution of strong scattering point of the target, achieves the purpose of studying the distribution characteristics of electromagnetic scattering of the target. It has a certain guiding significance for stealth design of the aircraft.关键词:雷达散射界面;强散射源;宽带信号Key words: radar cross section;strong scattering source;broadband signal中图分类号:V243 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)16-0219-030 引言雷达作为军用和很多民用领域的重要传感器,能够全天候、全天时、远距离对目标进行探测和定位,由于早期的雷达分辨能力比较低,通常其分辨单位远大于目标尺寸,所以雷达测定位置和运动参数时都是把探测目标当成点目标来进行的。

浅谈地物对气象雷达探测的影响及处理方法

浅谈地物对气象雷达探测的影响及处理方法

浅谈地物对气象雷达探测的影响及处理方法
地物对气象雷达探测的影响是不可避免的。

地物可以是建筑物、山脉、湖泊、树木等,它们都可以对雷达波的传播路径、散射和反射产生影响。

地物可以阻挡微波雷达波的传播路径。

建筑物、山脉等高障碍物会挡住雷达波向前传
播的方向。

这意味着这些地区的气象雷达无法得到被这些障碍物遮蔽的地区的准确数据。

地物的散射和反射作用会造成回波的多普勒频移和强度变化。

地物表面的粗糙度、形
状和材质都会对雷达波的散射性能产生影响,从而导致回波频移和强度的变化。

树木的散
射截面积较大,能够使回波强度增加,而山脉的反射特性可能会导致回波出现多普勒频
移。

1. 考虑地物的效应进行校正。

根据不同的地物类型和其对雷达波的影响程度,进行
相应的校正处理。

可以根据地形高度图和地物数据库,对雷达回波进行地形效应的校正。

2. 结合其他观测手段进行验证。

当雷达回波受到地物影响时,可以结合其他气象观
测手段,如卫星云图、地面观测站点等,对气象情况进行验证和修正。

3. 引入雷达退散技术。

退散技术是指通过一系列复杂的信号处理算法,将地物回波
从总回波中分离出来,使得无地物回波的雷达图像更具可用性。

4. 结合气象动力模式进行数据分析。

气象动力模式可以对气象现象进行模拟和预测。

结合雷达观测数据和气象动力模式,可以对地物影响下的天气现象进行更准确的分析。

地物对气象雷达探测有一定的影响,但可以通过校正、验证、退散技术和结合气象动
力模式等方法进行处理,以提高对气象现象的准确探测。

伪装遮障的雷达散射截面新模型

伪装遮障的雷达散射截面新模型

伪装遮障的雷达散射截面新模型吕绪良;曾朝阳【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2007(038)A08【摘要】散射型防雷达伪装遮障依靠其对微波的强散射和低透过作用实现对军事目标的伪装。

在遮障材料几乎不吸收微波的情况下,强散射与低透过是相辅相成的。

不过就军事目标的隐身而言,真正理想的遮障应该对微波具有低散射和低透过的特性,这意味着微波吸收性能对理想遮障的不可或缺。

分析了遮障的散射、吸收和透射作用对其雷达散射截面的影响,讨论用现有吸波材料构造理想遮障的可行性。

根据分析,遮障面所用材料的吸波性能、遮障本身结构形成的对入射微波的均匀散射以及遮障对透射微波的传播方式的影响都是理想遮障的必要条件。

其中,在计算遮障的雷达散射截面时考虑其透射微波的分布是本文的特点。

适当的遮障结构能够导致其透射微波在空间的弥散,从而大大降低目标的回波信号,因而十分有利于达成理想的伪装效果。

【总页数】3页(P2946-2948)【作者】吕绪良;曾朝阳【作者单位】解放军理工大学工程兵工程学院伪装与仿真工程系伪装材料研究室,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TB34【相关文献】1.一种新的雷达目标散射截面统计模型 [J], 许小剑;黄培康2.丛状遮障对军用车辆防雷达侦察伪装的可行性研究 [J], 李炎;畅宜3.贴片型FSS结构在防雷达伪装遮障基础布设计中的应用 [J], 黄刘宏;陈彬;谢卫;黄拥元;易韵4.基于合成孔径雷达图像的伪装遮障目标特性建模技术 [J], 庞海洋;王岩飞;张健5.雷达波衰减型红外迷彩伪装遮障材料研究 [J], 宣兆龙;易建政;郭永强因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

军用运输车辆机动伪装探讨

军用运输车辆机动伪装探讨

军用运输车辆机动伪装探讨
卜超;苏明
【期刊名称】《国防交通工程与技术》
【年(卷),期】2006(004)001
【摘要】分析了军用运输车在行车状态中的暴露征候,主要包括光学波段、雷达和热红外暴露征候等.从加强组织指挥、充分利用各种器材和方法、车辆重点部位伪装、音响伪装等方面提出了相应对策,旨在提高战时车辆机动的伪装效能.
【总页数】3页(P13-15)
【作者】卜超;苏明
【作者单位】总后汽车管理学院车管系,安徽,蚌埠,233011;69050部队司令部战勤科,新疆,沙湾,832100
【正文语种】中文
【中图分类】U469.693
【相关文献】
1.丛状遮障对军用车辆防雷达侦察伪装的可行性研究 [J], 李炎;畅宜
2.军用运输车辆变形迷彩伪装存在问题及对策研究 [J], 吴峥;葛强林;方绪怀
3.军用船艇机动伪装浅析 [J], 胡江华;季卫亚;李晓光
4.军用履带车辆雪地机动性能分析 [J], 李军;李强;吴迪;李灏
5.军用车辆机动性评估方法 [J], 宁俊帅; 李军; 李灏; 宋海军
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雷达散射特性在军事目标伪装中的技术特点与应用

雷达散射特性在军事目标伪装中的技术特点与应用

雷达散射特性在军事目标伪装中的技术特点与应用摘要:现代军事作战越来越强调隐身性能,通过对良好的隐身材料以及雷达散射特性技术的运用来提高作战中的隐身性能,不仅能够有效保存己方有生力量,还能够在很大程度上对敌人发起致命一击,应用价值较高。

随着科学技术不断向前发展,雷达散射特性研究工作已广泛展开并取得了初步阶段的研究成果,实际运用成果瞩目。

因此对其在军事目标伪装中的技术特点与应用进行研究对促进我国相关研究的发展以及提高国防水平具有重要的促进作用以及现实意义。

关键词:雷达散射特性;军事目标;伪装;技术特点;有生力量前言:战场条件下军事目标伪装以及隐身程度越高,所能够发挥的作用及取得的成果也就越瞩目。

因此世界各国纷纷展开了相关领域的研究工作,取得了比较显著的研究成果,在很大程度上推动了世界军事技术发展与变革,提高了国防建设以及抗打击能力。

1 雷达散射特性概述1.1雷达散射截面雷达散射截面(Radar Cross section,RCS)是现代军事科技中雷达隐身技术最关键及核心概念之一,体现了军事目标在雷达波照射情况下产生的回波强度,是一种物理变量。

具体定义为军事目标在单位立体角内向雷达发射及接收机处散射功率密度与入射波在军事目标上功率密度比值大小的4π倍。

1.2雷达散射特性关联性因素1.2.1目标材料的电性能由于军事目标伪装过程中不可避免会受到雷达波束的照射,因此为了能够有效降低雷达反射波面积及强度,采取性能良好的电性能涂刷材料。

此种涂料不仅能够减少雷达波束反射强度,还能在很大程度上吸收雷达照射波,隐身伪装能力较强。

但其价格较为昂贵,实际应用中经济压力较为沉重。

1.2.2军事目标几何外形良好的几何外形设计能够将照射己方目标的雷达波束进行散射,降低伪装目标暴露程度。

1.2.3目标被雷达波照射的方位一般来说,目标的RCS随方位角剧烈变化,同一目标,由于照射方位不同,其RCS可以相差几个数量级。

1.2.4入射波的波长波长对目标RCS的影响很大,根据波长与目标的特征尺寸的比例,入射波波长对RCS的影响可划分为低频区(Rayleigh region),谐振区(Mie or resource region),高频区(Option region)。

飞机雷达散射特征提取技术研究

飞机雷达散射特征提取技术研究

飞机雷达散射特征提取技术研究赵东涛;齐玉涛;李皓【摘要】雷达采用宽带信号后,分辨率远小于目标尺寸,就可以对目标进行二维逆合成孔径成像(ISAR),而二维ISAR图像反映了目标在成像平面上的几何投影及散射点的强弱分布,本文从ISAR图像中确定目标轮廓沿距离向和方位向的分布范围,对目标区域尺寸信息进行分析,根据图像中散射点的强弱分布,提取了目标强散射点的分布情况,达到了对目标电磁散射分布特征研究的目的,对于飞机隐身设计具有一定的指导意义.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2015(034)016【总页数】3页(P219-221)【关键词】雷达散射界面;强散射源;宽带信号【作者】赵东涛;齐玉涛;李皓【作者单位】中国飞行试验研究院,西安710089;中国飞行试验研究院,西安710089;中国飞行试验研究院,西安710089【正文语种】中文【中图分类】V243雷达作为军用和很多民用领域的重要传感器,能够全天候、全天时、远距离对目标进行探测和定位,由于早期的雷达分辨能力比较低,通常其分辨单位远大于目标尺寸,所以雷达测定位置和运动参数时都是把探测目标当成点目标来进行的。

雷达工作者为了得到目标更多的信息,做了很多的相关研究,设法从回波中提取目标特性。

由于用图像来识别目标比点目标回波识别方便和可靠很多,因此要想获取更多的目标信息,提高雷达的分辨能力是一项有效措施,因为如此可以使分辨单位远小于目标尺寸,实现目标成像。

逆合成孔径雷达它利用距离和多普勒分辨技术来得到目标的图像,一方面利用由于目标相对于雷达的姿态角转动所产生的多普勒频率变化梯度得到很高的横向分辨率;另一方面利用宽频带的脉冲信号来得到很高的径向分辨率。

目标雷达电磁散射特性的研究主要表现在目标散射特征的提取技术及分类识别技术,而目标散射特征的选择和提取为基础和关键的环节。

目标散射特征信息提取技术大致可以分为两类:基于一维高分辨距离像(HRRP)的目标散射特征提取和基于二维逆合成孔径雷达(ISAR)图像的目标散射特征提取。

基于FEKO的雷达目标电磁散射特性研究

基于FEKO的雷达目标电磁散射特性研究

基于FEKO的雷达目标电磁散射特性研究李亭;韩红斌;刘宇【摘要】To verify the reliability of electromagnetic scattering characteristics of radar target calculated by FEKO,three modes of comparing theoretical calculation with simulation results,comparing compact field measurement with simulation re-sults,and comparing FEKO simulation results with HFSS simulation results are adopted for the verification. It′s found that the RCS data obtained from theoretical calculation,compact field measurement and HFSS simulation is be identical to FEKO simula-tion results. The reliability of FEKO simulation results is proved,and this method can be used to calculate and simulate the elec-tromagnetic scattering characteristics of non-cooperative target.%为了验证电磁计算软件FEKO仿真计算雷达目标的电磁散射特性的可靠性,分别采用理论计算与仿真结果对比,紧缩场测量与仿真结果对比,FEKO仿真结果与HFSS仿真结果对比3种方式进行验证.发现理论计算、紧缩场测量以及HFSS仿真得到的单站RCS数据和FEKO仿真结果相吻合,由此验证了FEKO仿真结果的可靠性,可用于非合作目标电磁散射特性的仿真计算.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2015(038)021【总页数】3页(P39-41)【关键词】FEKO;紧缩场测量;RCS;HFSS【作者】李亭;韩红斌;刘宇【作者单位】中国人民解放军91336部队,河北秦皇岛 066326;中国人民解放军91336部队,河北秦皇岛 066326;中国人民解放军91336部队,河北秦皇岛066326【正文语种】中文【中图分类】TN955-34雷达通常根据目标电磁散射特性确定其位置和类型,因此对目标电磁散射特性的研究在现代雷达对抗中具有重要意义[1⁃2]。

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万方数据
第5期谢卫,等:丛状遮障的雷达散射特性分析509
电磁散射计算有近似计算和数值计算2种方法,前
者的适用性取决于目标符合近似方法的程度,而后
者则要受到计算机计算能力以及内存空间的限制。

对于遮障这种结构随机且拌有大量内部镂空区域的
目标,近似计算方法并不适用,只能采取数值计算的
方法‘5・引。

目标散射的数值计算方法主要有矩量法、快速
多极子法、时域有限差分法等等。

相对而言,时域有
限差分法的应用更为广泛,并且有大量成熟的商用
软件可以利用。

即便这样,要对完整的遮障样品进行
计算仍然是不可能的,原因在于计算机内存空间不够。

目前比较通行的应对措施是利用周期性的边界条件,这样就可以通过计算一个周期单元而得知多个周期单元所组成的样品的散射特性[7’8]。

图1给出的是一种二维周期结构的示意图,其中,粗线标记的是一个结构单元。

毫无疑问,周期边界条件的引入大大降低了散射计算对计算机性能的要求,是电磁散射计算技术上的重大突破。

事实上这种方法在大量微波器件的散射分析中取得了成功[3]。

就遮障而言,从制备工艺的角度看,确实也存在一定的周期性,因为整片的遮障往往可以用相同的小片遮障拼接而成。

不过,即便存在周期性,遮障的复杂结构是否能够用简单的周期结构就可以描述也还是有疑问的。

实际的遮障总是含有大量的小饰物,它们随机取向分布,如图2所示。

这种结构上的随机性是图1那样的周期结构所不能描述的。

图1二维的周期结构
Fig.1Sketchofthetwo—dimensionperiodicstructure
2兼具随机性和周期性的遮障几何模型
简单的周期结构不能完全反映遮障的结构特征,而放弃周期性边界条件数值计算将难以进行,这就是目前遮障散射行为计算中所面临的问题。

笔者认为,此问题可以解决。

因为周期结构本身并不要求
图2遮障样品照片
Fig.2Photoofthescreensample
结构的低维性和简单性,由复杂的结构单元周期性地排列所形成的目标,其散射行为同样可以应用周期性边界条件进行计算[9’101。

按照这样的观点,结构的随机性和周期性可以并存于遮障的几何模型:通过结构单元自身的内部结构来反映遮障的结构随机性,而结构单元的周期性组合反映遮障的周期性。

这样的处理,尽管结构单元的自身结构变得复杂,但毕竟空间尺度有限,仍然可以进行数值计算。

而周期性的安排使得对结构单元的计算能够揭示大尺寸遮障的散射信息。

接下来的问题是如何构造结构单元,使其反映出遮障的结构随机性。

考虑到实际的遮障样品总是包含大量小的饰物,其随机性主要通过这些饰物的随机分布来体现,结构单元的几何模型可以这样建立:先建立遮障中饰物的几何模型(通常是片状或针状),而后大量复制这些饰物模型,再随机调整饰物的坐标和取向。

在这里,结构单元的尺寸和单元内饰物的数量需要仔细权衡。

结构单元尺寸越小,计算就越简单易行。

然而周期性边界条件的应用并不直接使得结构单元的散射行为就代表整个模型的散射,所计算的结构单元的散射行为是单元处于整个结构中的散射行为。

从这个意义上讲,结构单元的尺寸越大,结果越能反映实际的遮障。

在兼顾计算机能力的前提下,认为结构单元的尺寸应大于雷达波长的10倍。

至于结构单元内饰物的数量,一方面饰物自身的尺寸应与实际相吻合,另一方面饰物的数量要足够多以反映出结构的随机性。

图3是为丛状遮障建立的结构单元模型,图中片状的散射体就是模型中的饰物,具体尺寸为o.01cm×o.2cm×3cm,模型中总共有350个饰物,这些饰物随机分布在尺寸为30cm×30cm×3cm的长方体空间,而这个包含饰
物的空间就是我们的周期结构单元。

图4是利用这
万方数据
510解放军理工大学学报(自然科学版)第11卷种结构单元进行计算时的边界条件设置示意图,其
中上下底面设置为辐射边界是为了进行远场计算。

图3丛状遮障建立的周期结构单元
Fig.3PeriodicstructureunitbuiltforfloccuIentscreen仆边界条件
注:结构单元的四周使用主仆边界(周期性边界),而上下两端使用辐射边界
图4计算区域和边界条件设置
Fig.4Calculatedareaandtheboundaryconditionsentup3丛状遮障的散射行为
利用所建立的遮障几何模型,基于时域有限差分(FDTD)方法,可以计算其散射行为,包括散射场分布、RCS曲线等等。

对于丛状遮障这样复杂的结构体,重要的是使用合适的计算软件来标记模型中所有的界面,然后按照界面中分布情况和计算的精度要求以及稳定性要求对计算区域进行网格划分m’1”。

本文利用权威的电磁散射计算软件xFDTD进行计算,该软件具有自动标记边界并划分网格的功能。

计算过程中典型的时间步长约为9×10_13s。

为便于分析,分别计算了理想导体平板、遮障模型以及遮障模型后面加理想导体平板3种情况的RCS曲线,入射平面波频率为20GHz,角度为口。

结果如于图5所示。

计算时遮障模型中材料的电导率设为500S/m,相对磁导率为1,相对介电常数为3。

这些参数是根据遮障的实际情况而选定的。

入射微波的频率为20GHz。

将图5(b)与(a)对比,很容易看到遮障模型的散射场分布的确是很弥散的,而平板





口,‘
(a)理想导体平板(30锄×30cm×0.005铷)




口,‘
(b)遮障模型(30cm×30cm×3啪)
p,。

(c)遮障模型后面加理想导体平板
图53种情况的RCS曲线
Fig.5RCScurvesunder3conditions
型物体的散射比较集中于后向方向。

遮障散射场的弥散分布降低了后向散射的能量强度,所有遮障自身的后向散射系数很小(比理想导体平板低25dB)。

遮障散射场的弥散分布对于遮障的伪装效果十分有利,因为遮障的透射场是散射场与入射场的叠加,散射场的弥散分布必然导致遮障透射场的分布也具有一定的弥散性,这会使得原来的平面入射波变成不同方向的多个平面波,即导致透射场的空间频率增大。

而这种空间频率的增大又意味着目标后向散射能量的变小[4]。

这一点通过比较图5(a)(c)就可以反映出来。

理想导体平板在垂直入射的情况下,散射能量比较集中于后向散射方向,而当平板前放置遮障模型后,其散射能量的分布就远比没有遮障时要弥散。

当然,在遮障存在的情况下,RCS曲线反映的是遮障自身散射信号与目标(平板)经遮障衰减后的后向散射信号的叠加。

不过,由于在计算中,遮障自身的后向散射信号远远小于来自目标的信号,所以,图5(c)基本上反映的是目标经遮障衰减后的散射信号分布。

就图5(a)(c)的计算结果而言,这种弥散效应使得平板的后向散射系数因遮障的存在而下降了13dB左右。

当然,平板RCS的降低不能仅仅归根于遮障所造成的弥散效应,因为遮障应该对微
波有一定的吸收。

万方数据
万方数据。

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