赋形开槽天线研究

本文介绍了一种新颖的开槽天线,这种天线是在矩形金属波导的宽边金属壁上按一定的口面辐射要求开出一条连续的长槽。它形成的口面辐射具有H面的倾斜波束、滚动面(准E面)的宽波束。它有许多独特的性质。文中给出了这种天线的分析和综合方法,并介绍了赋形开槽天线作为一种弹上天线的应用实例。     

空中复杂目标对背景红外辐射的散射的并行计算

提出一种快速计算非朗伯面空中复杂目标对背景辐射的散射的方法。使用Modtran软件计算天地背景红外辐射亮度。将复杂目标表面划分成三角面元并在探测方向进行遮挡消隐处理,在图形处理器（graphic processing unit, GPU）内按背景光入射方向划分计算线程,线程内利用五参数双向反射分布函数（bidirectional reflectance distribution function, BRDF）模型计算可见面元对一个方向入射的红外辐射的散射亮度。把所有可见面元的计算结果加权平均获得复杂目标对背景辐射的散射亮度。通过对某飞机目标的计算结果对比发现,基于GPU的并行算法计算速度比中央处理器(central processing unit, CPU)提高了百倍以上。     

空面反辐射导弹武器系统效能评估

为定量分析和评估空面反辐射导弹武器系统在给定条件下完成规定任务的程度,依据美国工业界武器系统效能咨询委员会给出的模型和方法,以完成毁伤目标任务的相符程度作为效能量度,对武器系统的效能进行了分析和评估建模,给出了信息系统可用度、系统能力和效能计算公式,讨论了雷达对抗对系统效能的影响。     

红外隐身涂料涂敷效果仿真

通过涂料的涂敷实现隐身是装备隐身的主要手段之一。针对涂敷过程的特点,提出了一种涂敷效果的红外仿真模型。首先,根据海上目标的特定环境,基于目标面元的计算,建立了海上目标的红外隐身涂料辐射模型;其次,根据探测器目标检测特点,给出了相应的红外检测模型;最后,综合目标的辐射与探测器的接收效果,给出了整体的涂敷仿真方法,建立了相应的涂敷效果仿真平台。多种实验证明,本文的算法速度快,红外仿真效果与实际接近,并且可以通过参数方便地进行调整,以显示不同涂敷方法和不同环境下的影响效果。     

基于数字高程模型的复杂地表红外辐射特性模拟

针对大规模地面背景红外仿真真实性差、对国外软件依赖性强的现状,提出了一种基于数字高程模型的通用的地表红外辐射特性模拟方法。首先,建立了任意倾斜表面的红外辐射求解方程;然后,提出了基于图像分割技术的三维地表红外辐射材质索引图像生成方法,并结合数字高程数据,给出了三维地表零视距红外辐射计算方法;最后,基于OpenGL实现了大规模三维地表的红外辐射特性模拟。实验结果表明,方法有效提高了地物背景的红外辐射特性模拟细节和真实性。     

潜艇螺旋桨空化临界特性仿真

引起潜艇暴露的重要因素是它产生的声场,螺旋桨的空化噪声是潜艇辐射噪声高频部分的主要成分.航速和下潜深度对潜艇螺旋桨空化噪声影响显著.从螺旋桨升力面理论出发,建立了一种计算螺旋桨空化临界速度和空化临界深度的方法,并对潜艇螺旋桨空化临界特性进行了仿真分析.计算结果与测试结果的比较验证了该算法的有效性.     

组网火控雷达抗反辐射导弹的闪烁诱偏方法

从火控雷达抗反辐射导弹的迫切需求出发,以雷达组网理论为基础,提出了组网火控雷达采用间歇辐射抗反辐射导弹的方法。对非相干两点源干扰单脉冲雷达测角理论进行拓展分析,提出了两点源或多点源间歇辐射对反辐射导弹的闪烁诱偏方法。建立了闪烁诱偏条件下反辐射导弹的飞行运动模型,并在设定的仿真条件下,对3部雷达组网间歇辐射对反辐射导弹的闪烁诱偏过程进行了仿真。仿真和分析结果表明,火控雷达在组网条件下采用间歇辐射可以对反辐射导弹进行有效的闪烁诱偏。     

基于支持向量回归机的红外热像实时仿真

提出了基于支持向量回归机的红外热像仿真方法,该方法使用实测得到的场景红外辐射特性数据组成的训练样本集训练支持向量回归机,使得支持向量回归机具有预测能力,然后使用和物体表面划分面元数目相同的支持向量回归机计算仿真设定条件下的物体表面表观温度场数据,并利用三维可视化技术,将温度场数据和三维模型相结合,最终以运动车辆及建筑物场景为例,实现了对目标与背景构成的场景进行全方位红外热像实时仿真。     

常见SAR相关干扰技术对比分析

针对基于数字射频存储(digital radio frequency memory, DRFM)的相关压制干扰技术和基于回波模拟的二维面目标合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)干扰技术开展研究, 这两种干扰技术都采用与雷达辐射信号高度相关的干扰信号样式, 具有干扰效率高的优点, 被SAR干扰设备广泛采用。首先, 讨论了SAR雷达点目标和面目标的回波数据模型。然后, 分别讨论了DRFM压制干扰技术和面目标欺骗干扰技术的原理。最后, 利用Matlab对DRFM压制干扰技术和面目标干扰技术进行了仿真, 同时与传统的噪声压制干扰技术一起, 对比分析了干扰的效果, 给出了干扰技术的应用建议。仿真结果表明, 面目标干扰对SAR成像局部干扰更加有效, DRFM压制干扰技术适用于大带宽高分辨SAR成像, 面目标干扰更加广泛应用于SAR欺骗干扰。     

地面目标微波辐射成像模型的研究

基于射线追踪的思想提出了用于微波辐射模拟的亮温追踪方法,并根据微波辐射的物理过程,建立了三维场景微波辐射图像的生成模型.针对室外环境分析了目标和背景的辐射模型,同时考虑了多次散射过程,分析了亮温的天空照射、路径衰减以及辐射计响应等关键因素,最后通过虚拟场景和实地场景的模拟对模型进行了验证.     

Efficient analysis of dielectric radomes using multilevel fast multipole algorithm with CRWG basis

A full-wave analysis of the electromagnetic problem of a three-dimensional （3-D） antenna radiating through a 3-D dielectric radome is preserued. The problem is formulated using the Poggio-Miller-Chang-Harrington- Wu（PMCHW） approach for homogeneous dielectric objects and the electric field integral equation for conducting objects. The integral equations are discretized by the method of moment （MoM）, in which the conducting and dielectric surface/interfaces are represented by curvilinear triangular patches and the unknown equivalent electric and magnetic currents are expanded using curvilinear RWG basis functions. The resultant matrix equation is then solved by the multilevel fast multipole algorithm （MLFMA） and fast far-field approximation （FAFFA） is used to further accelerate the computation. The radiation patterns of dipole arrays in the presence of radomes are presented. The numerical results demonstrate the accuracy and versatility of this method.     

Fast computation of scattering from 3D complex structures by MLFMA

This paper introduces the research work on the extension of multilevel fast multipole algorithm （MLFMA） to 3D complex structures including coating object, thin dielectric sheet, composite dielectric and conductor, cavity. The impedance boundary condition is used for scattering from the object coated by thin lossy material. Instead of volume integral equation, surface integral equation is applied in case of thin dielectric sheet through resistive sheet boundary condition. To realize the fast computation of scattering from composite homogeneous dielectric and conductor, the surface integral equation based on equivalence principle is used. Compared with the traditional volume integral equation, the surface integral equation reduces greatly the number of unknowns. To computc conducting cavity with electrically large aperture, an electric field integral equation is applied. Some numerical results are given to demonstrate the validity and accuracy of the present methods.     

雷达目标远区角闪烁线偏差与观察距离无关的一般性证明

和利用高频区散射中心模型计算目标角闪烁不同,直接从Stratton-Chu积分公式出发给出了目标散射场分量随观察距离的变化关系,并证明在远区近似条件下任意目标的远区角闪烁线偏差与目标观察距离无关,只跟目标本身电尺寸、形状及观察目标方向有关。利用驻相法说明所提方法和散射中心建模方法在高频区的结果是一致的,而所提方法适合在全频带上分析目标角闪烁,更具一般性。最后利用电场积分方程结合矩量法计算了有限大导体平板和有限长导体圆柱的角闪烁线偏差,验证了目标远区角闪烁线偏差与观察距离无关。     

单层和双层手征微带偶极子天线的辐射特性

本文首先给出了有金属衬底的任意分层手征介质中的并矢格林函数,由此分析了单层和双层手征微带偶极子天线的辐射场特性,并且给出了对应于不同手征导纳的手征微带偶极子的辐射场方向图。结果表明,选择合适的电磁参数和几何尺寸,可以制成高增益、宽频带手征微带天线。     

曲面微带天线电磁散射特性分析

使用矩量法分析研究了有限曲面微带天线的结构散射特性。运用等效原理,建立了一般曲面微带天线的体面耦合电场积分方程,在积分方程中由于采用的是自由空间格林函数,从而避免涉及微带天线分层介质格林函数的解析表示和精确计算。在伽略金法中,介质部分采用SWG基函数,金属表面部分采用RWG基函数,通过金属表面与介质基片交界面处施加电流连续性方程,有效地减少了待求未知量数目,明显改善了阻抗矩阵条件数。     

Conversion Technique of Vector Wave Functions:Formulas and Applications

ＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＶｅｃｔｏｒＷａｖｅＦｕｎｃｔｉｏｎｓ：ＦｏｒｍｕｌａｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＸｕＰｅｎｇｇｅｎ，ＬｕＳｈｕ＆ＸｕＹｉｎｇＤｅｐｔ．ｏｆＲａｄｉｏＰｈｙｓｉｃｓ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，４３...     

三维非均匀介质体的精确电场积分方程

三维非均匀介质体的电磁散射问题可由电场体积分描述。矩量法、共轭梯度傅里叶变换法、快速多极子方法等均可用来求解此问题。提出三维非均匀介质体之精确电场积分方程的三种形式,分别基于电流、内部电场和内部电位移。当介质体与背景空间的介电常数存在突变时,证明除原体积分外,电场积分方程还应该包含面积分,对应于介质体表面电荷。对介质球的数值实验证实了该方法的有效性。     

Efficient Calculation of the Radar Cross Section at the Interior Resonance by the Inverse Power Method

It is well known that the incorrect results will be given using either the electric or magnetic field integral equation to calculate the radar cross section (RCS) of a closed body at the interior resonance. In this paper, an effective iterative technique is used to correct the calculated surface current density from the electric field integral equation. The radar cross section is computed for an infinite conducting circular cylinder at the interior resonance, and the obtained results are     

Analysis of wire antennas mounted on large perfectly conducting platforms using MLFMA

The electric field integral equation (EFIE) combined with the multilevel fast multipole algorithm (MLFMA) is applied to analyze the radiation and impedance properties of wire antennas mounted on complex conducting platforms to realize fast, accurate solutions. Wire, surface and junction basis functions are used to model the current distribution on the object. Application of MLFMA reduces memory requirement and computing time compared to conventional methods, such as method of moment (MOM), especially for the antenna on a large-sized platform. Generalized minimal residual (GMRES) solver with incomplete LU factorization preconditioner using a dual dropping strategy (ILUT) is applied to reduce the iterative number. Several typical numerical examples are presented to validate this algorithm and show the accuracy and computational efficiency.