几何绕射理论中几个特殊函数的数值计算

在考虑高频区空间飞行器上天线辐射特性时,一般采用几何绕射理论进行分析,其中涉及到过渡函数、Fock函数等特殊函数,本文给出了这些函数的数值计算公式,易于在计算机上实现,并绘制了函数曲线,使几何绕射理论(GTD)方法能方便地用于空间飞行器天线设计中。     

复杂目标的MISD算法

介绍的ＭＩＳＤ（Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｓｕｂｏｂｊｅｃｔ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）算法是用图形软件建立目标的几何模型，提取其相关几何及拓扑信息后，进行自动遮挡处理，然后运用物理光学（ＰＯ），物理绕射理论（ＰＴＤ），以及射线追踪技术，对复杂目标的ＲＣＳ进行预估。     

战术弹道导弹建模及其RCS估算

根据战术弹道导弹 (TBM )的结构特点 ,建立其电磁散射理论分析模型。采用几何绕射理论 (GTD)、几何光学法 (GO)、物理光学法 (PO)等高频法计算了雷达照射频率分别为1 50MHz、30 0MHz、5GHz、9GHz时TBM的RCS。计算结果表明在探测来袭的TBM目标时 ,应采用低频波段水平极化工作的雷达。     

宽带雷达目标特性建模与回波仿真

根据宽带雷达目标电磁散射特性,采用基于几何绕射理论的GTD(几何绕射)模型对目标电磁散射特性进行建模;在此基础上,构建宽带雷达目标回波信号模型,结合回波信号特征,提出了一种基于去斜的宽带雷达目标回波仿真方法。对宽带雷达发射信号进行去斜处理以及傅里叶变换,得到去斜后的频域发射信号,将该信号与表征目标频域散射特性的数据在频域相乘并进行逆傅里叶变换,实现时域卷积,获取去斜后的宽带雷达回波信号。经过ISAR(逆合成孔径雷达)处理,对回波数据进行成像,验证了该方法的有效性。该方法能够有效减少运算量,降低工程化实现难度,可用于ISAR回波信号模拟设备。     

实践四号卫星双频遥测天线研制

简要地介绍了双频遥测天线的设计方法。在方案可行性论证阶段,采用了环形偶极子模型的近似分析;在确定天线架装的工程设计中,利用了几何绕射理论(GTD)估计了星体影响;对一些难于用分析获得准确结果的问题,利用全尺寸辐射模型星测量。     

引战系统仿真中的目标电磁散射数学模型

综合讨论国内外引信目标电磁散射数学模型的研究成果及其在引战系统仿真中的应用.介绍了建立引信目标近区电磁散射模型的方法.着重叙述用于研究目标电磁散射特性的几何光学法和几何绕射理论,提出了随着隐身目标的出现所面临的这一新的研究课题.     

一种通信卫星天线性能预测技术

针对通信卫星天线性能预测问题,提出了采用几何绕射理论(GTD)算法进行仿真分析,利用仿真分析软件,计算了无星体和有星体影响情况下的通信卫星天线性能,通过优化天线布局参数改善了天线间的耦合度。结果表明,该方法可实际应用于优化通信卫星天线设计,达到提前预示整星条件下天线性能的效果,提前规避天线受到星体影响后性能变化较大的风险。     

高超声速飞行器气动/隐身优化设计方法

针对高超声速飞行器气动布局设计中气动设计与隐身设计矛盾的问题,采用高精度气动和隐身计算方法,建立了基于直接全局优化算法、二次曲线参数化方法和Kriging代理模型的多学科优化设计平台,并对典型高超声速布局升力体外形开展气动/隐身一体化优化设计研究。结果表明：升力体布局典型状态下升阻比由3.13提高到3.69,考虑垂直极化和水平极化状态,俯仰±30°的雷达散热截面（RCS）均值下降60%以上,表明该平台具有良好的寻优能力,风洞试验结果验证了优化算法的可行性;高超声速飞行器的机身和翼/舵等部件具有显著的绕射特性,物理光学法等高频算法不能准确捕捉前后缘绕射,应当采用矩量法计算其RCS特性;高超声速飞行器的垂直极化和水平极化的RCS特性差异巨大,在设计中应当予以考虑。     

月表无线电波传播建模与仿真

由于月球曲率的影响,月表无线电波的传播需要考虑传播路径上的月面反射多径损耗和障碍物绕射损耗.根据惠更斯-费涅尔原理,文章针对月球曲率较大等特征,分别采用标准多径干涉和绕射算法及SEKE算法,对月面反射多径干涉、障碍物绕射等基本模型的应用判据进行研究,建立了基于以上两种算法的沿光滑月表的电波传播模型,并通过仿真算例对两种...     

平口径面天线的近场计算

本文导出了有别于布朗(Brown)公式的另一组平面波谱(PWS)公式。它适用于口径面切向电场为任意极化的普遍情况。在远区辐射场中,本文所导波谱公式与柯特莱(Kotller)的口径积分公式是一致的。 利用最速下降法将所导波谱公式化简后与采用几何绕射理论(GTD)所得结果十分类似,它是仅包含简单函数和夫累涅尔积分的代数式。对D=10λ,100λ的均匀分布圆口径和抛物分布圆口径的近场,文中给出了一些数值计算结果。     

一种低RCS无人飞行器外形的气动特性实验研究

根据气动布局的基本原理,结合低RCS要求,设计了一种鸭式布局、带边条的翼身融合无人飞行器外形,实验结果表明,该外形不仅具有低RCS特征,而且具有良好的气动特性,升阻比达到8左右。     

高超声速飞行器雷达散射截面分析

为完善高超声速飞行器（HCV）雷达散射截面（RCS）的工程计算方法，综合应用几何光学法（GO）、物理光学法（PO）、等效电磁流法（MEC）等高频近似方法计算飞行器各散射中心的RCS贡献。结合理想二面角反射器RCS的经验公式，提出等效照明面积概念，并用于计算翼身组合段的RCS。采用后向面判别法和深度缓冲器算法分析面元之间的遮挡关系，计算了整个高超声速飞行器的RCS。计算结果与矩量法结果吻合，可满足工程分析和飞行器多目标优化设计的需要。     

一种隐身无人飞行器外形的电磁散射特性的实验研究

以降低无人飞行器侧向雷达截面（RCS）为目的，根据电磁散射基本理论和低RCS选型的基本原理，设计了一种以椭圆截面为机身、大后掠角的翼身和边条融合的鸭式布局外形。电磁散射性的实验结果表明，该外形的RCS在侧向比基准模型的降低了10dB左右。     

平滑粒子流体动力学(SPH)方法的进展

平滑粒子流体动力学(SPH)方法是一种无网格Lagrangian计算技术,在处理一些问题时,比以Lagrangian坐标系和Eulerian坐标系为基础的常规网格有独特的优越性,特别适用于处理物质质点的流动性极大的问题,如超高速碰撞问题.文章对SPH的理论和计算方法做了简单的介绍,并对其发展过程和现状做了简单的回顾.     

月球探测器软着陆缓冲机构着陆性能分析

铝蜂窝缓冲器是月球探测器软着陆机构常用缓冲装置。首先针对简化 二级蜂窝缓冲装置在LS\|DYNA中进行着陆过程大变形模拟仿真分析;其次对探测器机体变 形对着陆性能的影响进行研究。研究结果表明探测器采用多级蜂窝缓冲装置,在着陆过程中 当第一级蜂窝材料完全压缩时,探测器加速度响应最大;由于探测器机体柔性变形改变了相 应连接约束的位置从而使着陆器着陆性能恶化。     

一种标定相机内方位元素的迭代算法

为优化自标定技术解算内方位元素数学模型,阐述了一种利用自标定技术进行相机内方位元素标定的迭代算法。内方位元素结果优化采用牛顿—拉夫逊迭代算法,在保证计算效率的同时能够获得较高的精度。B双空间几何理论建立于正方形在物、像两空间的射影几何关系,利用二维棋盘格标定图像中点、线、面间固有的几何关系得到迭代算法初值;采用包含3个径向和2个切向畸变系数的畸变模型能够更好地表达镜头畸变情况;标定方法操作过程简单、实验误差小。为与张氏标定法进行比较,对使用张氏标定法的图像数据进行实验,得到与其相同标定精度的实验结果,验证了基于B双空间几何法的自标定方法的正确性和可行性。     

伴星测距数传一体化系统研究

提出了在空间站通信系统中将测距和高速数传功能一体化的新方案,其原理是利用AOS （高级在轨系统）插入服务实现统一信道中伪码测距。对其实现原理进行了详细的分析 ,表明该方案原理简单,便于实现。最后通过仿真实验,验证了此方案的可行性和有效性。     

一种基于UPF的月球车自主天文导航方法

介绍了月球车自主天文导航原理和传统的迭代解析高度差方法，提出了一种基于月球车运动模型和UPF（Unscented粒子滤波）的自主天文导航新方法。该方法仅需利用由星敏感器和惯性测量单元测量得到的恒星的天体高度，结合月球车的运动模型，通过UPF滤波，即可获得高精度的月球车实时位置信息。计算机仿真结果表明该方法与传统方法相比，定位精度有了大幅提高，同时对几个关键的精度影响因素的仿真分析显示该方法可以有效的减弱量测噪声，星历误差等对系统性能的影响，使系统具有更高的适应能力。     

一种新的辐射源优化识别方法

针对证据理论无法获得传感器报告、无法处理具有冲突的传感器报告、计算复杂度高、干扰环境下融合结果不可靠等缺点,提出了一种新的辐射源优化识别方法。该方法首先利用灰色关联算法来获得传感器的报告,并且提出利用信息熵解决灰色关联分析中特征权重的选择问题。然后根据传感器证据报告的特点,引入传感器可信度因子,通过构造和分解代价函数将辐射源识别问题转化为求解一个凸二次优化问题。最后,给出了一种利用对数罚函数方法求解该问题的改进方法和步骤。理论分析和仿真结果表明,与证据理论相比,新方法具有更低的计算复杂度、更好的识别能力、更广的适用性和更强的鲁棒性。