英国45型驱逐舰桅杆的隐身性能分析

桅杆作为舰船雷达反射的重要源,将直接影响到舰船的整体隐身性能.基于特定的雷达探测条件,采用物理光学法,针对英国45型驱逐舰桅杆RCS的分布情况进行计算,并结合电磁理论对该舰船桅杆的雷达散射机制进行研究.在此基础上,分别以威胁区域内RCS的最大值、平均值、雷达检测的平均概率及大于临界RCS值概率的4种已有指标对不同围板倾角桅杆模型的隐身性能进行多重评估,并提出修改方案.结果表明,原桅杆模型各项指标良好,该舰船桅杆设计较为合理.     

初步设计阶段桅杆外形的隐身性评估与改进

桅杆作为重要的雷达波散射源,将直接影响到整个舰船的隐身性。在舰船设计初期,如何评估和改进桅杆的隐身性显得十分重要。以一个典型的封闭式桅杆为研究对象,分析评估参数对隐身性计算结果的影响,得到该桅杆的主要反射机制,识别出桅杆大部分RCS峰值是由单次反射引起,并给出桅杆外形隐身调整建议。结果显示,若发生横摇,附属平台和桅杆主体结构产生的二面角效应会增强,所得结论可为初步设计阶段舰船桅杆的隐身性评估和改进提供参考。     

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.     

隐身桅杆综合性能分析

介绍进行雷达隐身性能评估的常用数值方法,讨论外形隐身数值分析与整体结构动力学特性数值分析在模型构造的关系,以某型舰桅杆为例,研究电磁散射分析模型与结构有限元分析模型的关系,给出与实验结果吻合的计算结果。     

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。     

角度、频率因素对隐身桅杆RCS测量结果影响研究

随着舰船隐身技术逐步发展到指标分配阶段，桅杆作为全舰雷达散射截面的重要焦点已逐渐受到高度重视，研究人员已把桅杆作为独立部件进行研究。通过应用RCS分析软件，全面分析了隐身桅杆RCS测量过程中角度、频率的影响，通过理论分析，推导出了隐身桅杆角度间隔、目标电尺寸和RCS平均值相对误差三者间的关系。在理论分析与资料收集的基础上，给出了隐身桅杆RCS测量频率表。     

隐身桅杆与主船体耦合RCS特性研究

隐身桅杆技术是舰船隐身技术发展的重要方向之一,影响隐身桅杆RCS的因素很多,其中,隐身桅杆与主船体间的耦合直接影响RCS的考核结果。首次提出了隐身桅杆与主船体耦合RCS相对增加量的概念,并用以表征其与主船体的耦合特性。采用基于矩量法理论分析桅杆与主船体的耦合影响,研究结果可应用于隐身桅杆RCS综合评价。     

舰船外形隐身改进的电磁散射特性影响分析

外形隐身技术是提高舰船生存力的重要手段,为研究对舰船电磁散射特性的影响,以典型舰船为基础,建立了考虑外形隐身前后的舰船电磁模型A,B,提出了RCS算术均值相对增值的概念。采用物理光学法,计算了不同俯仰角、不同入射频率下的RCS曲线,分析了2种舰船模型RCS曲线分布特点、俯仰角和频率变化关系,研究了外形隐身改进的电磁散射特性影响。结果表明,RCS曲线分布形式决定于舰船外形结构特点,俯仰角变化将导致散射波峰幅值和位置发生变化,频率增加时曲线震荡性增加且幅值减小;外形隐身改进主要影响前向角域,频率增加时相对增值增加,俯仰角变化相对增值呈震荡趋势。研究结果对舰船外形隐身设计有参考意义。     

基于电磁建模的舰船雷达波隐身技术

介绍了高频电磁散射特性仿真在舰船雷达波隐身技术研究中的应用。对舰船进行三维几何建模,采用高频电磁算法计算了舰船简化模型的雷达散射截面、高分辨率一维距离像和二维聚束合成孔径雷达成像。通过数值算例分析了外形轮廓和吸波材料参数对舰船雷达波散射特性的影响,为舰船的雷达波隐身技术研究提供了有力的数据支撑,为新型舰船的雷达波隐身设计提供了理论指导。     

舰艇雷达隐身技术的发展方向探析

舰艇的雷达隐身性是当今世界各国在研发各种新型舰艇时都要考虑的最重要技术性能之一。舰艇雷达隐身的主要手段是缩减舰船的雷达散射截面(RCS)，缩小被敌方雷达探测到的距离，因而一方武器设备能够先发制人，电子战设备也能更加有效地实施欺骗干扰，从而提高舰艇的生命力和战斗力。回顾舰艇雷达隐身技术的发展过程，介绍世界各国在舰艇雷达隐身技术方面所取得的成绩，并对今后舰艇雷达隐身技术的发展方向及技术需求进行探讨。     

舰船进气格栅隐身性分析及灵敏度计算

[目的]舰船进气格栅的几何参数众多,对所有几何参数开展雷达波隐身性优化的计算成本过大,为此,需掌握格栅雷达散射截面(RCS)灵敏度较大的几何参数序列。[方法]以某典型舰船进气格栅为研究对象,开展进气格栅参数化建模、电磁散射计算参数设定和计算方法研究,利用中心有限差分方法计算各几何参数对屏蔽效率的灵敏度。[结果]获取了各几何参数下的雷达波散射特性变化规律和进气格栅隐身优化的几何参数序列,验证了构建的舰船进气格栅隐身性分析及灵敏度计算方法的合理性和可行性。[结论]分析计算结果可应用于舰船进气格栅的雷达波隐身优化设计中。     

国外海军集成桅杆技术发展浅析

现代舰船电子信息设备的大量使用,需要增设各种天线,给舰船上层建筑设计带来诸多困难。为解决天线布置、电磁兼容和雷达散射截面积(RCS)增加等问题,集成桅杆是现代舰船设计的重要标志。文中介绍分析了美国、英国、德国、荷兰和意大利海军舰船采用集成桅杆的先进技术,提出采用系统集成方法将舰船设计中的隐身性、电磁兼容性和上层建筑设计有机地统一起来,使舰船平台的各项性能更好。     

舰艇外形雷达隐身设计特征面法

研究了舰艇外形雷达隐身设计的基本方法。通过对典型舰艇外形雷达隐身性能的设计，进行舰艇不同截面外形雷达散射截面（Radar Cross Section，RCS）比较的重要性，进而提出考虑隐身性能综合评价的特征面法。以“海影号”为算例，验证了设计中所采用RCS分析法的可行性。论述了全船外形隐身设计的优越性和所提出方法的有效性。     

基于RCS统计特征的船舶目标识别方法

雷达散射截面(RCS)是衡量船舶目标散射特性的重要参数,是雷达进行船舶目标分类识别最有效的电磁频谱特性。但船舶目标结构、形状复杂,电磁散射机理复杂,同时受雷达探测角度及所在海域电磁环境等因素的影响,船舶的RCS呈现明显的起伏变化特性。本文对不同工况下船舶RCS测量数据进行统计特征描述,并采用BP神经网络进行船舶识别。结果表明,该方法取得了较好的试验结果,可实现对若干工况下不同类型的船舶精准识别。     

采用高频法分析舰船桅杆对总体RCS的影响

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。分析桅杆天线对舰船总体RCS的影响,研究实际应用高频法预测分析舰船RCS特性的一些关键技术。结果表明,天线与天线之间存在的多次散射效应对舰船的总体RCS产生较大的影响。     

考虑雷达隐身性能要求的舰艇外形截面设计

舰艇雷达隐身性能设计是舰艇生命力设计的重要内容,直接影响其作战效果。舰艇雷达隐身最为有效的途径是进行外形隐身设计,而舰艇主要截面在雷达波各入射角下的雷达散射截面的大小将决定舰艇整体隐身性能的优劣。本文在介绍雷达隐身性能分析常用数值方法的基础上,研究了通过对不同截面外形的雷达散射截面计算,进而得到隐身性能较好的截面外形的设计方法。文中还进行了全船隐身设计和分析,并与常规设计相比较,验证了外形截面隐身设计的优越性。     

小型舰艇外形隐身模型试验

随着远程探测手段的日益更新以及精确制导武器的不断发展，舰艇在执行任务过程中所面临的威胁不断提升，隐身能力已成为舰艇必备的能力。特别是对于担负特种作战任务的小型舰艇来说，因其本身空间、重量的限制使得其自身的防卫能力相对比较薄弱，而又必须经常在高危险区域执行任务，因此对于隐身技术的需求也更为迫切。目前，水面舰艇提高隐身能力的方法十分有限，主要以同时采用低雷达反射面积(RCS)的外形和涂敷吸波材料(RAM)的方法来达到减小自身RCS值的目的。由于小型舰艇受到其自身条件的约束，无法承受由于涂敷吸波涂料而增加的额外重量，因此主要采用的隐身措施就是外形隐身。以某小型舰艇的外形RCS模型试验为例，浅析小型舰艇在外形隐身方面的措施。     

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。     

掠入射下舰船运动对本体雷达散射截面积概率密度的影响北大核心CSCD

[目的]航行运动产生的姿态变化会导致对自身雷达散射截面积(RCS)概率密度发生变化,因此有必要掌握舰船在各种运动工况时对掠入射下自身的RCS概率密度的影响程度。[方法]利用准静态的思路,构建水动力和电磁散射特性联合仿真模型及计算流程,选取掠入射下10 GHz连续波作为探测雷达波威胁,对不同统计时间、海况、航速、航向等参数下的舰船本体RCS概率分布进行对比和分析。[结果]结果表明,对数正态分布模型可较好地模拟船模静态RCS分布特性,统计时间大于250 s后动态RCS概率分布基本稳定;在低海况下及随浪或顶浪航行时动态RCS概率分布曲线存在“毛刺”现象。[结论]研究表明,航速对舰船RCS概率密度分布的影响可以忽略;浪向角对舰船RCS概率密度分布的影响在较高海况时才明显;海况增加使得RCS分布概率曲线越来越顺滑;统计时间对RCS概率密度分布的影响较大,需积累足够的数据进行试验或仿真才能准确掌握舰船RCS概率分布特性。     

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。