浅谈雷达散射界面相关计算知识

来源 :科技致富向导 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuyanhua421
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  飞行器天线,就是飞行器上用来辐射和接收无线电波的装置。其原理就是发射天线将振荡器(发射机)送来的交流电磁能变为向一定空间传播的电磁波(无线电波)能量。接收天线从周围空间获取电磁波能量,并将它传送给接收设备。一般地说,天线尺寸对波长的比值越大,获得的能量也越大。天线具有互易性,作发射或接收时参数不变。对天线参数的要求决定于无线电电子设备的用途。天线的主要参数有:方向图、效率、方向性系数、增益系数、抗干扰系数、极化、和输入阻抗等。飞机天线 主要分通信天线、导航天线和雷达天线。其工作频率从长波、中波、短波直到微波波段。飞机天线应体积小、重量轻、强度高,并做成流线型或隐蔽式或共形,以减小对气动性能的影响。一架现代飞机通常装有一、二十种天线。通信天线依飞行距离远近而异。远程飞机采用高频波段,利用电波经电离层的一次或多次反射实现几百至几千公里的超视距无线电通信,还可以在微波波段借助于卫星中继实现远距离通信。低速飞機用张线天线(飞机本身是辐射器),高速飞机用扁平回线天线。近距离通信天线工作在甚高频和超高频波段,使用马刀天线或印刷天线。导航天线依不同用途采用各种形式的天线,如环状天线与单极子组成的无线电罗盘天线、空腔天线、 V形振子和平衡式环形天线、半波振子和隐蔽式喇叭天线等。雷达天线采用缝隙阵列、卡塞格林(双反射面)天线、抛物面天线、合成孔径天线和相控阵天线等。而本次毕业设计主要研究的是方柱部分,相对而言较简化。
  雷达散射截面是度量目标在雷达波照射下所产生回波强度的一种物理量,简称RCS。它是目标的假想面积,用一个各向均匀的等效反射器的投影面积来表示,该等效反射器与被定义的目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率。一般用符号σ表示目标的雷达散射截面。实际上,一架飞机的RCS不是一个单值,对于每个视角、不同的雷达频率等都对应不同的RCS。例如F-16的某个波段的RCS值正前方为4平方米,而侧向则大于100平方米。
  除了用平方米为单位反映雷达散射截面外,另一种更通用的方法是用雷达散射截面的对数值的十倍来表示,符号是σdBsm,单位是分贝平方米(dBsm),即σdBsm=10lgσ。例如,RCS值0.1平方米对应的是-10分贝平方米(即-10dBsm)。
  雷达散射截面既与目标的形状、尺寸、结构及材料有关,也与入射电磁波的频率、极化方式和入射角等有关。无人机上的电磁散射源基本类型包括镜面反射、边缘绕射、尖顶绕射、爬行波绕射、行波绕射和非细长体因电磁突变引起的绕射。当电磁波垂直射入局部光滑目标表面时,在其后向方向上产生很强的散射回波,这种散射称为镜面反射,它是强散射源。当电磁波入射到目标边缘棱线时,散射回波主要来自于目标边缘对入射电磁波的绕射,它与反射不同之处在于一束入射波可以在边缘上产生无数条绕射线,是重要的散射源。对于无隐身措施的常规飞机,它的散射场包括反射和绕射场,主要是镜面反射和边缘绕射起作用。对于隐身飞机,采取多种措施,使镜面反射和边缘绕射基本消失。
  在现在电磁场及微波的理论研究中,一般有解析法和数值法两种算法,但解析法脱离实际,很难符合是科学研究,所以通常我们会选择使用数值法进行理论研究。数值方法包含着一个离散化的问题,因为无论在微分方程或者积分方程中,微分或积分所作用的函数都是连续函数,而电子计算机所能处理的函数则是离散函数。数值方法所做的工作就是将微分方程化为差分方程,或将积分方程中的积分化为有限求和,从而建立代数方程,因此它的主要工作是用计算机求解代数方程组。数值方法的优点是,它能解决许多解析法和近似法所不能解决的问题,且可以得到所需要的精确的答案。它的缺点是所求得的答案正确与否需用实验或其它可靠的结果来证明。原则上,数值法可以求解具有任何复杂几何形状的电磁场边值问题,但在实际上,由于对计算机存储容量的要求,执行时间以及解的数字误差等而受到限制,甚至在某些情况下不能进行求解。在此情况下,一种将解析法与计算技术结合起来的所谓准解析法是值得推广的,它要求所求解的问题进入计算机之前,对它先进行解析的预运算。
  数值法最常用的是矩量法。矩量法是一种将连续方程离散化为代数方程组的方法,此法对于求解微分方程和积分方程均适用。哈林登(R.F.Harrington)于 1968 年出版的专著中,对用此法求解电磁场问题作了全面而深入的分析,用统一的观点简单扼要地介绍了这种方法。矩量法就是先将需要求解的偏微分方程或积分方程写成带有微分或积分算符的符号方程,再将待求函数表示为某一组选用的基函数的线性组合并代入符号方程,最后用一组选定的权函数对所得的方程取矩量,就得到一个矩阵方程或者代数方程组。剩下的问题就是利用计算机进行大量的数字计算,尤其是矩阵的反演和数字积分等。用此法可以达到所需要的精度,重要的是矩量法可以解决解析方法和近似法所不能解决比较复杂的一些边界问题。
其他文献
一、引言  随着我国高等职业教育的迅猛发展,高职院校办学规模的不断扩大,高职院校早已从我国高等教育的辅助和配角地位慢慢转变成为我国高等教育的重要组成部分,成为了中国高等教育主要力量之一。现在,我国的高等职业教育肩负着培养我国经济发展、产业升级、服务管理等迫切需要的高技能人才的使命,在我国经济社会发展中是不可或缺的重要角色,具有不可替代的重要作用。社会发展对高职院校毕业生提出了更高的要求,国内大部分
【摘 要】汉英翻译实务中必须遵循翻译的基本原则,但是词语的选择则直接影响到翻译效果,毕竟在翻译的过程中,与所要译文的对应词汇是可有多个选择的,但恰当词汇则会浓缩到仅有或最少,因此汉译英时应仔细推敲词语的选择,以确保翻译的最佳效果。  【关键词】汉译英;词语选择;翻译效果  在翻译实务中,词语的选择即选义择词,贯穿于实际操作过程之中。这里的“词”指表达某一实体或整体性概念的单词、词组和短语。“选义”
本文通过对荣华二采区10
【摘 要】师范院校英语教学在教法上应该积极探讨。从丰富教学手段,提高口语教学水平的视角看,英文电影经典对白具有丰富真实生动的内容和良好的视听效果,教师若能够利用好这一形式,将会为英语口语教学提供很好的辅助材料,继而,实现优化课堂教学,提高教学质量的目的。  【关键词】英文电影对白;英语口语教学;任务型教学法  随着国家经济的发展和国际化的加大,社会对大学生英语口语能力有了较高的要求。教育部最新修订
【摘 要】主要探讨无反射棱镜全站仪的使用原理及其测距原理,使用无反射棱镜的各种优点,还有使用无反射棱镜全站仪时应该注意的问题以及总结了无反射棱镜全站仪在建筑物倾斜测量、高程测量,铁路工程测量,桥梁检测以及地籍测量中的应用 。本文主要介绍了无反射棱镜全站仪在它具有普通全站仪所不可替代的优点,无反射棱镜全站仪在无论是在工程测量还是在地籍测量中应用肯定会更加广泛。  【关键词】无反射棱镜全站仪;注意问题
【摘 要】作为国民经济发展的重要原材料和国防事业的重要战略物资,天然橡胶长期备受全球关注。随着海南农垦“做大做强橡胶”的发展战略实施以及海南农垦橡胶集团公司的成立和运作,其主要产品--天然橡胶的质量水平和稳定性,将受各方的更大关注。为了提高天然橡胶产品的质量,制定了许多管理措施,取得了一定的成效。文章主要对加强天然橡胶质量控制进行了探讨,可供大家交流。  【关键词】海南农垦;天然橡胶;质量控制  
现代智能建设中通常都具备通信网络、计算机网络、办公楼宇自动化以及电视、消防等弱电系统,这些系统的防过电压能力较差,有着较高的防护要求.而建筑物尤其是高层建筑物受到
本文通过对荣华二采区10
【摘要】事物总是一分为二的。随着经济社会发展,教育获得了更好的条件,同时学生学习乐趣的失去也非常严重。学生学习乐趣的失去,危害也非常大,有很大的研究价值。本文作者通过访问调查,运用分析与综合相结合的方法,用辩证的思维从其成因、解决方法两方面进行一定的探索和思考。  【关键词】学习乐趣辍学成因解决方法  正文  如果把高中毕业生的数字和幼儿园入园的孩子数字对比一下,将会发现一个让社会惊讶的现实。比如
【摘 要】高等职业教育的发展需要财务管理专业教学体系的支撑。建立财务管理专业实践性教学体系是高职提高人才培养的关键,确定合理的人才培养目标并采取基于工作过程的教学理念,设计教学过程,是高职财务管理专业实践性教学体系构建的核心因素。  【关键词】实践性教学体系;财务管理专业;职业能力  我国高等职业教育经过了从上世纪八十年代起的举旗起步,经历了从规模扩张到发展方向定位的扩张阶段,至今已经形成从示范引