雷达目标散射截面的计算

对雷达探测对象——空中飞行目标的特性研究,一直是雷达技术中一个非常重要的研究课题。雷达目标的特性研究,对雷达的设计、雷达目标的设计,以及雷达目标的特性分析和识别都具有十分重要的意义。目标的雷达散射截面(RCS)是雷达目标特性研究中一个最基本的参数。本文旨在介绍目标雷达散射截面的概念、理论分析和常用计算方法。     

临近空间雷达对抗情报侦察系统干扰方法研究

越来越多的国家将临近空间飞行器作为雷达对抗情报侦察(ELINT)系统的搭载平台。本文介绍了ELINT系统的组成及工作特点,结合临近空间ELINT系统测频测向的特点,提出利用有源干扰的方法,对ELINT系统频域参数测量、空域参数测量实施干扰,从而使其信号分选结果受到影响,为雷达信号反ELINT系统侦察提供了参考。     

超高速模型及其等离子体鞘套RCS特性研究(英文)

为了研究等离子体对超高速模型雷达散射截面的影响,利用气动物理靶测量超高速模型及其绕流的雷达散射截面(RCS),给出了雷达接收信号、信号频谱和模型雷达散射截面的一维距离像。利用时域有限差分方法(FDTD)分析了等离子体鞘套对模型电磁散射特性的影响。将数值模拟结果和试验结果进行了对比,对比结果显示二者符合得很好。数值模拟结果还表明雷达入射角小角度偏移对测量结果有较大影响。     

从探测概率的角度评价飞机的隐身性能

采用雷达散射截面(RCS)均值来衡量飞机的隐身性能并不能给出足够充分的信息,从信号检测概率的角度来衡量飞机的可探测性可以提供更完整的信息。本文从探测概率的角度详细分析了4种典型隐身飞机RCS起伏数据与虚警概率、探测概率、探测距离、信噪比(SNR)等参数间的关系,并给出了完整的推导过程,采用此方法可以对任意飞机目标在给定雷达参数下的可探测性进行准确计算。一般在雷达性能评估中需要用到RCS起伏模型,本文对飞机目标回波信号进行检测分析时采用数值计算方法,信号的概率密度函数(PDF)直接来源于原始回波起伏信号,避免了模型拟合带来的回波特性失真,且不会产生大的计算误差。通过对比分析计算结果发现:单脉冲检测下回波信号均值中值比越大,回波取值范围越小,则信号的检测概率越小,其中均值中值比一般相差3倍以上时可以得到明显不同的检测概率;在快起伏假设下,非相参积累检测的积累脉冲数Nin即便较小,也能得到较大的信噪比增益,此增益可能大于Nin。     

基于FPGA的雷达信号模拟

结合 FPGA 嵌入式系统高并行度和控制简单的特点,采用基于可编程逻辑门阵列(FPGA)的直接数字合成(DDS)技术编程实现了雷达信号的模拟,并以雷达线性调频脉冲信号和雷达视频信号的模拟为例,分析了该方法实现雷达信号模拟的原理及具体过程.最后,给出了雷达信号模拟的部分实验结果,并与 DDS 专用芯片的方法进行了详细的比较     

飞行器对下视PD雷达隐身性能计算方法

通过研究杂波频谱密度与等多普勒线对应角度的关系，推导了目标信号落在旁瓣杂波频谱不同位置时临界散射截面的算法．在无需知道ＰＤ雷达脉冲积累数的情况下，得到了ＰＤ雷达载机与目标飞机以任意姿态遭遇时、对应于任何发现概率的临界散射截面的计算方法．经分析算例表明，如果战斗机或攻击机既具有超音速巡航能力又采用了隐身技术，将对敌方的下视警戒系统构成威胁．     

基于FPGA的雷达信号模拟、采集与处理系统

介绍了基于FPGA设计并实现了一种雷达信号模拟、采集与处理的系统。系统主要由计算机和带有双路高速A/D和双路高速D/A的信号处理卡组成。信号处理卡以FPGA为核心控制与处理芯片,主要完成雷达信号模拟、雷达信号处理和雷达信号采集等功能,与计算机通讯使用USB2.0接口,采用数据抽取、坐标查表映射和DirectDraw等技术在计算机显示器上以P显和A显方式进行实时显示。该系统提供在线配置功能,用户可通过USB接口对FPGA程序进行配置或升级,无须专用配置芯片,简化了电路板设计,提高了系统的灵活性。     

末制导雷达抗舷外有源诱饵干扰研究

针对舷外有源雷达诱饵干扰末制导雷达的原理,提出了末制导雷达发射复杂信号对抗舷外有源雷达诱饵的方法,建立了发射信号模型,并从时域参数测量和时频分析两方面仿真分析了发射信号的反侦察能力;同时,对末制导雷达去干扰能力进行了仿真分析,验证了此种发射信号抗舷外有源雷达诱饵的有效性。     

复杂目标高频区 RCS 的实时计算

提出一种在安装图形加速卡的高性能微机上实时计算复杂目标高频区雷达散射截面（RCS）的方法。该方法利用了“图形电磁计算（GRECO）”的新技术。目标用G2Catmul-om（C-R）几何样条模拟,由图形加速卡硬件完成遮挡、消隐运算,运用Phong光照模型着色渲染目标可见表面,应用物理光学（PO）、等效电流法（MEC）、物理绕射理论（PTD）及阻抗边界条件（IBC）等方法计算目标高频区雷达散射截面（RCS）.     

座舱盖外形参数多目标模糊优化

以座舱盖的亚、超音速阻力系数和前向、侧向的雷达散射截面(RCS)为优化目标,其中阻力系数由估算方法得到,RCS计算时假设座舱盖镀金属膜,雷达波全反射;以前下方、侧下方、上半球方向的视界要求以及设计变量的几何限制为约束;采用多目标模糊优化的模糊判决模型对座舱盖外形参数进行优化。     

针对雷达LPI波形验证的目标RCS估算

根据某型雷达低截获概率波形设计的需要,分析了雷达探测目标的高频散射机理,并运用物理光学法、等效电磁流法计算了约定目标在不同姿态下和不同电磁波频率照射下的RCS值,从而为验证雷达波形在能探测到目标情况下的LPI性能提供了支撑。实验结果表明,基于电磁场理论的目标RCS估算方法是研究雷达LPI波形的一种有效工具,方法也适合于其他领域RCS估算的需要。     

基于部件分解法的运载火箭RCS仿真计算方法

为估算运载火箭的RCS（Radar Cross Section,雷达散射截面积）,采用部件分解法对运载火箭进行电磁散射几何建模,根据飞行过程中运载火箭和雷达的几何关系建立雷达照射目标视线角的计算模型,并运用高频散射理论提出运载火箭RCS的仿真计算方法;最后,对运载火箭的静态RCS和动态RCS进行仿真计算与分析.结果表明：对运载火箭电磁散射几何建模合理可行,提出的火箭RCS计算方法可以满足工程应用需要.采用该方法仅修改几何建模中的模型结构和部分尺寸参数即可方便计算不同型号运载火箭的RCS特性,可以为航天测控雷达系统设计和布站优化提供依据.     

基于DRFM技术的雷达标校器设计与实现

建立了基于数字射频存储器技术构建雷达标校器的方法.该雷达标校器可灵活实现目标运动模拟、多普勒频率加载、目标RCS模拟、多目标模拟等功能,较传统的基于光纤延迟实现的雷达标校器更具有应用价值.针对实际应用需求提出了解决频率捷变的方案,给出了典型模拟策略所需数学模型.应用研究表明,基于数字射频存储器技术的雷达标校器具有较强的...     

Modeling the Augmentation System of a Radar Target

The objective of the high-altitude supersonic target (HAST) radar augmentation system is to simulate the radar cross section (RCS) of a real target. The system is, therefore, of the active transponder type with various radiating antennas simulating the dominant scattering centers on the real target. We develop a system model, which when combined with the measured RCS of the HAST vehicle, simulates the RCS of the real target. Comparisons with measurements illustrating the success of the simulation program are given.     

二维机翼雷达散射截面特性分析

以时域有限差分法（FDTD）计算了不同后掠角的后掠翼和三角翼的雷达散射截面（RCS）,并对其分布情况进行了分析;计算了不同后掠角的后掠翼和三角翼在多个频段的RCS,并按照不同的威胁判断求出平均值,得出RCS随频率的变化情况。通过分析RCS随方位和频率的变化情况,研究了外形隐身技术运用的一般原则,并探讨了吸波材料所需的最佳吸收频率和涂覆位置。通过对简化情况的分析,对雷达隐身技术运用的一般原则进行了讨论,对于实际的复杂工程实践有重要的参考价值。     

Adaptive digital beamforming for angle estimation in jamming

A radar digital beamforming (DBF) architecture and processing algorithm is described for nulling the signal from a mainlobe electronic jammer and multiple sidelobe electronic jammers while maintaining monopulse angle estimation accuracy on the target. The architecture consists of a sidelobe jamming (SLJ) cancelling adaptive array (AA) followed by a mainlobe jamming (MLJ) canceller. A mainlobe maintenance (MLM) technique or constrained adaptation during the sidelobe cancellation process is imposed so that the results of the SLJ cancellation process do not distort the subsequent mainlobe cancellation process. The SLJ signals and the MLJ signals are thus cancelled sequentially in separate processes. This technique was developed for improving radar processing in determining the angular location of a target, and specifically for improving the monopulse technique by maintaining the accuracy of the target echo monopulse ratio in the presence of electronic jamming by adaptive suppression of the jamming signals before forming the monopulse sum and difference beams     

A Statistical Glint/Radar Cross Section Target Model

We review the details of the glint (angular scintillation) problem in electromagnetic scattering. These results are employed to develop a statistical glint and radar cross section (RCS) target model featuring the correct glint probability density function, the correct time correlations of RCS and glint, and the correct cross correlation between RCS and glint. This model is suitable for simulation applications, and an implementation scheme for a glint/RCS signal generator is included.     

反舰导弹标准靶标RCS仿真

在有限的硬件条件下,作为电大尺寸目标的标准靶标RCS仿真计算是一个难点问题.在建立标准靶标几何模型并对其进行前置处理的基础上,以物理光学(PO)和一致性绕射理论(UTD)等为基础,综合多种算法的优点并将其混合使用,再加入边缘修正、尖劈修正,计入爬行波影响等,解决了电大尺寸目标的RCS计算问题.通过将仿真计算结果与典型算...     

雷达抗干扰能力度量方法的研究

 本文论述了度量雷达抗干扰能力的方法,提出了一组通用的度量公式。这些公式的基本部分是由雷达的主要技术参数组成。代表雷达的潜在抗干扰能力。公式的补充部分是由雷达各种抗干扰技术措施的指标所组成,代表这些抗干扰措施的质量水平。用这组公式可以计算出雷达抗消极干扰能力、抗积极干扰能力与综合抗干扰能力的表征数值。本文给出了计算举例,讨论了计算结果在雷达系统分析与总体设计中的应用。     

A Real-Time Statistical Radar Target Model

Radar glint arises from the spatial phase perturbations of the radar signal echoed from a complex target. The glint phenomenon is closely related to the target radar cross section (RCS). This relationship plays a significant part in modern missile seeker signal processing. We present a statistical glint/RCS target model for realtime simulation of target signatures. Particular emphasis is placed upon the modeling and simulation of the appropriate glint/RCS statistical dependency. The fundamental approximation of locating uniformly distributed scatterers around the instantaneous radar centroid employed in the Delano-Gubonin [1, 2, 3] model is removed. A key result which follows from this representation is that the mean glint estimator is unbiased. This enables the estimation of model parameters from the first-order glint and RCS statistics which can easily be computed from measured data. A method of estimating model parameters is presented, and the results are applied to data from a typical combat aircraft target. It is shown that the Delano-Gubonin results are a special case of the results presented here. The 14.6 percent probability of glint falling beyond the target extent as derived by Delano [1] is not true in general. It is further shown that glint and RCS are uncorrelated but are statistically dependent. A Monte-Carlo simulation is performed to verify the assumptions made and to demonstrate the feasibility of the working models.