高密度大数量箔条云团的全极化电磁散射特性研究

发布时间：2020-04-10 21:09

【摘要】：复杂的光电对抗环境是现代高科技战争的特点。如何从复杂光电环境中提取、识别军用目标特征,也就成为当前国内外从事目标特性研究者十分感兴趣的课题。无源和有源干扰技术通过模拟飞机、舰船、坦克和其他重要军事目标的电磁辐射来进行干扰和诱骗,致盲探测追踪制导系统,从而保护自己的军事力量和重要的战略设施。随机分布的复杂结构箔条云团就是这样一种无源干扰物。论文根据矢量辐射传输理论和蒙特卡罗方法,研究高密度、大数量随机分布的动态箔条云团的全极化电磁散射特性及其在无源电子对抗上的应用。主要研究工作和成果如下:基于天线原理,建立了单根箔条的全极化散射场模型,导出了本地坐标系与观察坐标系的极化转换矩阵,并证明了由广义散射矩阵组成的相函数的正确性。数值分析了不同箔条取向角条件下箔条不同极化电磁散射截面的分布特性。建立了箔条云团的运动扩散模型,数值分析了在外力与重力作用下,球形箔条云团在空间的运动轨迹以及半径的变化规律。提出了球形箔条云团全极化多重电磁散射的矢量输运方程求解方法。建立云团中箔条随机分布的几何模型,应用蒙特卡罗方法,详细研究了电磁波在箔条云团中输运过程和极化方向转换方法。数值分析了不同数量、不同半径箔条云团对不同频率电磁波入射的全极化电磁散射截面角分布。针对大数量高密度箔条云团,数值计算结果与美国靶场实验数据吻合,并阐述了传统低密度云团电磁散射截面计算方法的失效性。结合箔条云团的运动扩散模型,研究了动态箔条云团的后向散射截面变化规律。利用矢量叠加法计算了多个箔条云团的雷达散射截面。数值分析了不同云团半径和箔条数量的箔条云团的同极化雷达散射截面分量与交叉极化雷达散射截面分量,以及不同极化波的入射对散射场特征的影响。对比了箔条云团的同极化雷达散射截面分量与交叉极化雷达散射截面分量的分布特性,表明大数量、高密度箔条云团的电磁散射存在明显的去极化效应,为电子对抗提供技术支撑。
【图文】：

示意图,示意图,水平极化,分量

图 2.1 本地坐标系示意图应电流在中心的最大值为0I ，则箔条辐060 cos(( / 2) cos ) cos( / 2))sinI kl klj e r 数，，l为半波振子长度。射电场强度分为两部分分量，一种是垂XYZ 中，定义水平极化分量在 XY 平面直于 XY 平面与水平极化分量。计算得量的关系[46]为：s ih hh hv hs ivh vvv vE d d EE d dE 种元素组成：200( / 2)cos( /2)sin cos sin( / 2)cc c cBABA

示意图,极化转换,坐标系,平极

坐标系o x y z 与本地坐标系OXYZ 极化转中水平极化oihE 满足的条件为：( , ,0) 0oihoih iE x yE k 的条件为： =oi oiv i hE k E 垂直极化分量bivE 满足的条件为： =biv i sE k k 的条件为： =bi bih v iE E k 构成一个在本地坐标系OXYZ 与观察11 2112 22bi i ioih hbi i i oiv vE j jEE j j E
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：E91;TN974

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