甲板舾装件雷达波隐身分析与工艺优化

雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)为表征物体雷达波隐身性能的特征值。利用电磁计算软件FEKO对某船甲板典型舾装件RCS进行数值计算。基于仿真计算结果及舾装件的功能、布置特点,从船舶建造工艺的角度,提出降低舾装件RCS的工艺优化方法,对工艺优化前后的舾装件RCS进行比较和分析,同时将工艺优化方法推广至同类舾装件。     

利用抛物线方程方法计算目标RCS

目前的RCS计算方法主要是低频算法(如MoM、FEM、FDTD)和高频近似方法(如PO、GTD、UTD).这两种方法各有利弊,低频算法主要处理的目标电尺寸小于或等于波长的量级,而高频近似方法则在处理上百个波长的目标时更为擅长.因此,对于几个波长和数十个波长的目标,使用一种抛物线方程方法计算RCS,推导出了用于计算目标RCS的三维抛物线方程.为了显示方法的有效性,计算了一个导体球的RCS,并与解析解对比,二者吻合得相当好.     

舰船RCS特征提取与GA-BP神经网络分类研究

在典型舰船RCS的FEKO仿真数据基础上,提取均值、标准差、变异系数、平滑系数4种RCS数字特征作为BP神经网络的分类特征向量,进行目标分类仿真实验.实验结果显示,由于BP神经网络采用梯度下降法,其初始权值、阀值的随机设置会导致BP神经网络易陷入局部极小,为此,本文研究采用遗传算法对BP网络节点权值和阀值进行优化选择,仿真实验结果显示采用遗传算法优化后的BP神经网络分类识别性能稳定,不易陷入局部极小.     

基于高频快速优化算法的舰船RCS分析

舰船雷达波隐身技术是舰船设计的重点工作,针对舰船RCS计算分析难点问题,提出了一种高频快速优化算法,可对电大尺寸舰船目标的RCS进行高效精确分析与求解,有效提高舰船雷达波隐身优化设计能力。     

采用高频法软件包计算舰船目标的RCS

对于舰船一类电特大尺寸复杂目标雷达散射截面(RCS)的计算通常都是采用高频法.以"RCSTOOLKIT"软件包为例,研究了实际应用高频法计算舰船RCS的一些关键技术.其中包括目标几何建模和基于3D几何模型的舰船RCS计算原理和方法,最后举例计算分析了一些舰船目标的RCS.     

俯仰角对典型水面目标散射影响分析

论文研究典型水面目标随俯仰角变化的RCS的空间特性,从舰船散射特点出发,分析不同散射特点的计算方法,详细分析射线追踪法、物理光学近似法及等效边缘电流法对假定水中舰船目标进行散射特性仿真计算,分析俯仰角对其散射特性的影响,分析典型峰值,得出典型水面目标的RCS特性随俯仰角的改变而发生改变的结论,俯仰角的散射量值与船体的构型、布局密切相关.     

多目标优化算法在舰船天线布局中的应用

针对现有的单目标优化算法在天线优化布局应用中的不足,提出一种基于多目标粒子群优化(MultiObjective Particle Swarm Optimization,MOPSO)算法的天线优化布局方法。将该算法与数值计算方法相结合,建立多目标、多变量协调控制的复杂平台上的天线优化布局数学模型。在此基础上,使用FEKO软件建立某型战舰的仿真分析模型,具体分析舰载短波通信天线的优化布局过程。     

舰船RCS特征提取与GA-BP神经网络分类研究

在典型舰船RCS的FEKO仿真数据基础上,提取均值、标准差、变异系数、平滑系数4种RCS数字特征作为BP神经网络的分类特征向量,进行目标分类仿真实验。实验结果显示,由于BP神经网络采用梯度下降法,其初始权值、阀值的随机设置会导致BP神经网络易陷入局部极小,为此,本文研究采用遗传算法对BP网络节点权值和阀值进行优化选择,仿真实验结果显示采用遗传算法优化后的BP神经网络分类识别性能稳定,不易陷入局部极小。     

基于FEKO的舰载多天线耦合计算分析

针对电大复杂舰船环境下多天线间耦合计算的实际问题,采用FEKO软件在船体平台上对舰载天线进行建模与仿真,分别应用MOM、MLFMM等混合算法计算天线S参数;并通过共轭匹配阻抗的方法来预测最坏情况下的天线间耦合情况.     

基于改进的多层快速多极子算法在舰船RCS计算中的应用

针对舰船RCS提出了对多层快速多极子算法(MLFMA)的改进措施,主要是使用目标旋转法来降低计算的内存需求和提高计算速度.通过目标的旋转,可减小多层快速多极子算法包含目标最高层盒子的尺寸,从而减小了辐射模式取样数和邻近的相互作用,使得在内存需求和计算速度上有明显改进.数值计算结果表明了该方法对舰船类大型目标的有效性和可靠性.这一改进措施对于舰船等电大尺寸目标的电磁特性计算很有实际意义.     

基于FEKO软件的电磁环境对电火工品安全影响仿真

分析了电磁环境对桥丝式电火工品的耦合途径,并重点分析了辐射耦合方式;分析了电磁环境对电火工品的影响机理,并建立了理想条件下的电磁环境影响模型;利用FEKO软件对电磁环境影响电火工品的过程进行了仿真,计算结果与仿真结果的对比表明利用FEKO软件进行电磁环境对电火工品影响的分析是可行的。     

雷达返射截面的皱屏模拟

The radar cross section (RCS) of a sort of corrugated screen were simulated with the multilevel fast multipole method (MLFMM). The results of simulation and test agreed very well. Compared with plate, it can obviously reduce backscattering field at the normal direction. Finally, the RCS of a dihedral angle consisted of a corrugated screen and a plate was presented also.     

体目标水面雷达靶的设计与实现

体目标水面雷达靶可以真实地模拟海上目标的电磁散射特性。介绍了特定水面舰艇的模型CAD设计、模型制作和几何建模方法,对缩微模型室内电磁散射测量和理论计算结果进行了比对。体目标雷达靶使用多个各类反射器实现特定目标的RCS模拟,给出了海上测试与理论计算的比对结果。体目标雷达靶具有模拟目标种类多、操作简单和维修性好等优点,在实际靶场使用中取得了较好效果。     

舰船目标RCS水面模拟试验及其应用探讨

舰船目标作为海上运行的武器平台,其电磁散射的最本质特征体现为目标与海面环境一体化的复合散射。在舰船目标雷达波隐身性设计中,需要开展模拟RCS试验来验证方案可行性。针对舰船所处海面环境的特点,采用双射线追踪方法分析了随机粗糙海面对舰船散射回波特性的影响,提出了关于舰船雷达波隐身设计流程的建议,论证并指出在技术设计阶段需要用接近实际环境的方法进行水面环境舰船隐身设计验证,结合数值仿真与本体RCS试验,掌握并控制舰船隐身性指标和强散射"要害点",并从场地开阔性、测试方法等方面提出了舰船目标RCS水面模拟试验的测试要求,从RCS指标设计验证、强散射中心分析、总体多专业协同设计等方面,探讨了模拟试验方法的应用和发展方向。     

采用高频法对舰船目标RCS的仿真计算

对舰船一类电特大尺寸复杂目标雷达散射截面（RCS）的计算通常是采用高频法。以舰船天线对舰船总体RCS的影响分析为例，研究了实际应用高频法计算舰船RCS的一些关键技术，其中包括目标几何建模和基于3D几何模型的舰船RCS计算原理和方法。     

阵元平面布置端射特性的仿真分析

研究了多阵元平面布置端射效应的辐射特性。采用FEKO软件建立了仿真模型对多阵元的端射电磁特性进行研究;分析了多阵元的扫描、布置结构等因素会对多阵元端射特性的影响。分析结果表明,多阵元的端射在不同的物理条件下表征出不同的特性。     

某三体舰船外形雷达隐身性设计

根据舰船外形雷达隐身设计的原理及方法,在分析已有研究成果的基础上,参考已有的隐身单体舰艇,对某三体舰船进行外形雷达隐身优化设计,提出某三体舰船外形雷达隐身设计方案;通过分析舰船RCS值计算方法,利用微波仿真软件CST来计算雷达散射截面积,对舰船隐身优化设计的效果进行评估。     

舰船 RCS岸基测试与数据处理方法

针对武器装备发展对舰船目标特性的需求,本文从电磁散射理论与雷达测试两方面闸述雷达散射截面定义,表明了 RCS在电磁散射理论和工程测量上概念是统一的。归纳岸基 RCS测试的相对比较法,提出岸基雷达在掠海水平方向测试舰船 RCS所需信噪比、采集数据量等要求,讨论远场测试条件,规定了最远和最近测试距离,确保测试舰船 RCS结果的准确性。应用统计方法对原始数据进行处理,给出处理 RCS均值、误差、概率密度、累计分布函数等方法和应用过程。本文提出的舰船 RCS岸基测试方法,满足武器装备论证、试验鉴定等对舰船RCS应用要求。     

两种典型桅杆的多极化RCS统计分析

对舰船RCS基本统计量进行归类和分析,以桁架式和封闭式桅杆缩比模型为研究对象,基于快速多极子方法,对其在各种极化组合下的单站RCS进行计算和统计分析.结果显示：桅杆的RCS随雷达波入射姿态角有较多的起伏,且幅值较大,RCS序列密度峰值偏向低于平均值方向.封闭式桅杆比桁架式桅杆的整体的隐身效果更好,但在当舰船处于最不利角度时封闭式桅杆的隐身效果并不一定占优.RCS分布在不同极化方式下均存在差异,在进行桅杆隐身设计或分类识别时应不建议考评单个极化方式,但可忽略交叉极化工况.