复杂目标雷达散射特性仿真模型建立与分析

发布时间：2022-02-12 21:34

　　针对电大尺寸复杂目标的建模仿真及雷达散射截面RCS计算的问题,基于物理光学（PO）法与几何光学法（GO）的GO-PO混合算法,通过计算机辅助软件对复杂目标进行建模和RCS分析计算。论述了复杂目标从几何建模、网格划分、拓扑结构数据转换、散射特性分析计算的求解过程,最后,通过对坦克车模型进行仿真计算,解算出坦克车模型雷达截面积分布情况,证明了方法有效性,为坦克车等复杂目标雷达隐身设计提供技术支撑。 

【文章来源】：舰船电子工程. 2020,40(11)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

坦克车的仿真模型

由图6可以看出，此坦克车模型具有复杂的结构，车体与炮塔等处构成的角反射器结构众多，引起的多次散射对于RCS将产生较大影响。因此，复杂的电大尺寸目标因为结构特殊性，能否有效地计算出多次散射产生的散射效应，对于目标的RCS值将产生较大影响。从图7，坦克车模型RCS随方位角变化极坐标图可以直观看出，由于坦克车在不同方位结构复杂程度不同，不同方位角产生的RCS也呈现不同的变化。坦克车的RCS具有明显的对称性，坦克车两侧（方位角φ=90°或φ=270°）RCS最大，坦克车头（方位角φ=180°）、车尾（方位角φ=0°）的RCS出现峰值，但坦克车尾的RCS比坦克车头RCS大，究其原是坦克车尾与车头结构复杂，构成的角结构更多，多次散射作用更强。

从图7，坦克车模型RCS随方位角变化极坐标图可以直观看出，由于坦克车在不同方位结构复杂程度不同，不同方位角产生的RCS也呈现不同的变化。坦克车的RCS具有明显的对称性，坦克车两侧（方位角φ=90°或φ=270°）RCS最大，坦克车头（方位角φ=180°）、车尾（方位角φ=0°）的RCS出现峰值，但坦克车尾的RCS比坦克车头RCS大，究其原是坦克车尾与车头结构复杂，构成的角结构更多，多次散射作用更强。从图7、图8计算结果可以看出，装甲目标模型在应用GO-PO算法得到的RCS与PO算法计算得到的RCS具有相同的变化趋势，吻合度较高，但PO算法计算得到的RCS普遍小于GO-PO算法得到的RCS，主要原因是PO算法忽略了绕射波所产生的散射效应，而采用了几何光学与物理光学的混合算法（GO-PO），考虑了多路径机制对散射截面的影响，能够有效地提高计算准确度。由此可以看出，复杂目标的外形结构对计算结果影响较大，对目标外形描述精细度越高，仿真计算越逼近真实的目标RCS值[7]。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]高频段掠海目标的电磁散射特性研究[J]. 任庆博,刘杰,宇峰,王奉兴.  战术导弹技术. 2017(02)
[3]基于HFSS的装甲步战车电磁散射特性研究[J]. 张万君,牛敏杰,吴晓颖.  计算机仿真. 2014(03)
[4]装甲车辆电磁散射特性模型的建立与仿真[J]. 张万君,吴晓颖,李文珍,纪兵,牛敏杰.  装甲兵工程学院学报. 2013(03)
[5]海面舰船电磁散射特性分析[J]. 李永新,周伟江,陈勇,李鸣.  舰船科学技术. 2012(09)
[6]直升机雷达散射截面计算与试验验证[J]. 武庆中,招启军.  直升机技术. 2012(01)
[7]基于面元边缘法的直升机RCS计算与分析[J]. 蒋相闻,招启军,徐国华.  南京航空航天大学学报. 2011(03)
[8]雷达目标识别技术综述[J]. 马林.  现代雷达. 2011(06)

硕士论文
[1]基于GRECO算法的场景极化电磁散射仿真研究[D]. 邓皓.哈尔滨工业大学 2017
[2]组合体目标电磁散射的GO-PO算法[D]. 张欣荣.西安电子科技大学 2015
[3]海面与介质目标的复合电磁散射研究[D]. 蒋赞勤.西安电子科技大学 2012



本文编号：3622421