隨著現(xiàn)代軍事科技的發(fā)展,隱身技術(shù)研究受到世界各大軍事強(qiáng)國(guó)的廣泛關(guān)注。飛行器作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中重要軍事裝備,是隱身技術(shù)研究的主要對(duì)象之一。在研究飛行器雷達(dá)隱身技術(shù)時(shí)首先需要對(duì)飛行器的雷達(dá)散射截面積(RCS)特性和飛行器主要部件的散射機(jī)理和散射貢獻(xiàn)進(jìn)行分析。近年來(lái),隨著電磁計(jì)算方法的發(fā)展,對(duì)于飛行器等電大尺寸目標(biāo)的RCS仿真計(jì)算和預(yù)估方法層出不窮。然而,目前對(duì)于飛行器目標(biāo)RCS仿真分析方法多以高頻近似方法為主,仿真結(jié)果準(zhǔn)確性較差,無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確仿真飛行器目標(biāo)RCS特性。與此同時(shí),分析飛行器散射源時(shí),缺少一種能夠準(zhǔn)確分析飛行器各部件對(duì)整體RCS貢獻(xiàn)大小的方法。本文首先介紹了采用高階基函數(shù)的高階矩量法(HO-MoM)計(jì)算飛行器目標(biāo)RCS特性的基本原理,接著給出了一種基于矩量法整體解定量分析飛行器各部件電磁流產(chǎn)生的RCS貢獻(xiàn)的方法。該方法通過(guò)對(duì)飛行器目標(biāo)各部件進(jìn)行標(biāo)記分區(qū),在矩量法求解得到的電流系數(shù)矩陣基礎(chǔ)上,分區(qū)域計(jì)算出各部件區(qū)域電磁流所產(chǎn)生的RCS貢獻(xiàn)量值。這種方法充分考慮了各部件區(qū)域間的互耦關(guān)系,求得的所有部件的RCS貢獻(xiàn)值疊加后與整體解相等。本文以一架隱身戰(zhàn)機(jī)的RCS分析為例,在不同入射角度下,分別分析了飛機(jī)機(jī)頭、進(jìn)氣道、機(jī)翼、尾翼、V形垂尾、尾噴口六個(gè)主要部件對(duì)于整機(jī)RCS的貢獻(xiàn),并研究了分別采用涂層隱身方法與結(jié)構(gòu)隱身方法時(shí)飛機(jī)主要部件的RCS縮減方案,仿真計(jì)算了各部件RCS縮減方案對(duì)整機(jī)RCS縮減的影響,并基于分析結(jié)果進(jìn)一步綜合給出了整機(jī)RCS的縮減方案。通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了該方案對(duì)整機(jī)RCS縮減效果的仿真計(jì)算,結(jié)果表明,該RCS縮減方案產(chǎn)生的效果符合預(yù)期。此外,本文也分析了在加裝天線以后天線電磁流對(duì)于飛行器整體RCS的影響情況。本文所給出的基于矩量法整體解的部件電磁流對(duì)整機(jī)RCS貢獻(xiàn)的分析方法,為研究飛行器(包括載體平臺(tái)中的天線)RCS特性提供了一種新的思路。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V218
【部分圖文】：

2(a) F-117A 戰(zhàn)機(jī) (b) F22 隱身戰(zhàn)機(jī)圖1.1 隱形戰(zhàn)斗機(jī)圖1.2 B-2 隱身轟炸機(jī)對(duì)于飛行器雷達(dá)隱身技術(shù)而言，雷達(dá)散射特性的精確計(jì)算對(duì)于完成其隱身方案設(shè)計(jì)是極為重要的，如何準(zhǔn)確分析出飛行器整機(jī)一體化及機(jī)身關(guān)鍵部件的散射特性一直是飛行器雷達(dá)隱身技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。目前用于計(jì)算目標(biāo) RCS 的電磁算法按照算法原理不同可以分為高頻近似算法和數(shù)值求解算法兩大類，其中高頻算法主要有物理光學(xué)法（PO），幾何光學(xué)法（GO ），幾何繞射法（UTD ）等，這類算法雖然對(duì)于計(jì)算資源的需求不高但是具有一個(gè)共同的缺點(diǎn)即計(jì)算精度較低，不適用于精準(zhǔn)分析復(fù)雜目標(biāo)的 RCS 特性[4]。數(shù)值求解算法則又分為積分方法和微分方法兩種

圖1.2 B-2 隱身轟炸機(jī)行器雷達(dá)隱身技術(shù)而言，雷達(dá)散射特性的精確計(jì)算對(duì)于完成其要的，如何準(zhǔn)確分析出飛行器整機(jī)一體化及機(jī)身關(guān)鍵部件的散達(dá)隱身技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。目前用于計(jì)算目標(biāo) RCS 的電磁算法分為高頻近似算法和數(shù)值求解算法兩大類，其中高頻算法主要幾何光學(xué)法（GO ），幾何繞射法（UTD ）等，這類算法雖不高但是具有一個(gè)共同的缺點(diǎn)即計(jì)算精度較低，不適用于精準(zhǔn)特性[4]。數(shù)值求解算法則又分為積分方法和微分方法兩種，積法（MoM），微分求解方法則主要是有限元法（FEM）和時(shí)）。這三種數(shù)值求解算法具有較高的計(jì)算精度，在分析散射問(wèn)真結(jié)果，但其計(jì)算規(guī)模很大程度上受到計(jì)算資源的限制[5]。雖展，超級(jí)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)集群等高性能計(jì)算平臺(tái)為飛行器的隱更加高效的硬件平臺(tái)，但是，對(duì)于飛行器這樣電大尺寸目標(biāo)的運(yùn)用傳統(tǒng)電磁計(jì)算方法的商用電磁計(jì)算軟件仍然面臨著對(duì)于大

在使用膨脹算法時(shí)，首先需要讀取原模型網(wǎng)格的幾何信息，求出網(wǎng)格法向量，再由法向量和給定膨脹距離得到膨脹后的網(wǎng)格信息從而建立網(wǎng)格模型。具體過(guò)程如下：圖2.6 網(wǎng)格膨脹算法示意圖如圖 2.6，原網(wǎng)格的法向量為n，p為膨脹前網(wǎng)格頂點(diǎn)，abr 和acr 為原網(wǎng)格相鄰的兩條邊向量， A ， B ，C 為膨脹后產(chǎn)生的網(wǎng)格平面，p 為與源點(diǎn)p 在網(wǎng)格 A內(nèi)的對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 林中朝;陳巖;張玉;江樹(shù)剛;趙勛旺;呂兆峰;;國(guó)產(chǎn)CPU平臺(tái)中并行高階矩量法研究[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

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1 鄭宇騰;多尺度結(jié)構(gòu)電磁輻射/散射問(wèn)題的積分方程方法及快速算法[D];電子科技大學(xué);2017年

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本文編號(hào)：2829303