再入等离子体隐身及反隐身分析

为有效探测再入等离子体隐身目标,建立了再入等离子体覆盖导体平板的理想模型,分析了电磁波在该模型中的传输特性和回波总衰减;根据再入等离子体高度和速度的试验数据分布,仿真计算了雷达各频段回波总衰减和再入高度、速度等参数的关系.计算结果表明,再入等离子体对低频段衰减较小,但衰减的范围较大,对高频段衰减较大,但衰减范围较小.最后,探讨了再入过程中不同高度下的反再入等离子体隐身目标的措施.     

等离子体隐身技术的研究

等离子体隐身是一种全新的隐身技术。建立等离子体隐身的基本模型,分别从折射效应和吸收衰减两方面论述了等离子体隐身的基本原理,通过理论分析和数值模拟,计算了电磁波等离子体中的衰减与等离子体碰撞频率、电磁波频率、等离子体厚度的关系。并对实现等离子体隐身进行研究,结果表明利用等离子体对雷达波隐身是可行的。     

等离子体对电磁波反射与吸收的统计分析

为降低反射电磁波能量和雷达的目标有效截面,用统计分析方法研究了雷达波在均匀非磁化等离子体中传播时所发生的反射、吸收与衰减;模拟了在厚度为10cm、密度在1016～1019m 3、碰撞频率在0.1～10GHz范围内的均匀等离子体中,电磁波频率在1～20GHz、服从均匀和正态2种分布情况时的反射、吸收与衰减.结果表明：对于不同电磁波频率概率分布,等离子体频率和碰撞频率对电磁波反射、吸收与衰减的影响本质相同,只是定量的差别;当电磁波频率服从不同分布时,反射系数、吸收系数与衰减量的分布不同.     

电磁波在氩气DBD等离子体中的衰减特性研究

飞行器等离子体隐身技术的实现具有重要的战略意义和实用价值,同时封闭式等离子体能够克服开放环境中等离子体稳定性差、能耗大等问题。通过仿真与实验对比研究了中高气压下氩气DBD等离子体的特性,通过电流密度估算了等离子体的电子密度,并以此为基础,计算了电磁波在等离子体中的衰减幅度,探讨了等离子体对电磁波的反射作用以及等离子体的厚度对电磁波衰减的影响。研究结果表明:考虑反射时,随着等离子体厚度的增加,电磁波衰减最大值所对应的频率有明显增大,且厚度增加到一定程度后,衰减有趋于饱和的现象。     

等离子体中平面电磁波吸收衰减的数值模拟

推导了电磁波在等离子体中吸收衰减的理论公式,建立了非均匀等离子体分层离散的物理模型,利用数值模拟的方法研究了平面电磁波斜入射覆有磁化非均匀等离子体层的金属衬底时的吸收衰减特性,讨论了等离子体层密度为线性分布且磁场强度一定时,电子碰撞频率对电磁波吸收衰减的影响,得出在一定等离子体密度和磁场强度条件下,等离子体对平面电磁波的吸收衰减特性.     

电磁波在等离子体层中衰减的数值分析

采用分层介质方法处理非均匀等离子体层,研究了电磁波射向覆盖磁化等离子体层的金属平板时电磁波的衰减特性。着重讨论Epstein密度分布的等离子体层,分析了等离子体电子密度、电子碰撞频率、外加磁场和入射角度等因素对电磁波衰减的影响,得出在一定等离子体密度和电子碰撞频率下,等离子体对电磁波的吸收特性。     

等离子体阵面吸收与反射电磁波的实验探索

利用等离子体平面阵,依此研究50 MHz-3 GHz电磁波入射等离子体阵面所造成的衰减和反射.研究发现辉光等离子体阵面对人射电磁波具有强吸收弱反射特性.在实验频率范围内,等离子体阵面对电磁波都有一定的吸收作用,吸收值在9.9～25.6 dB之间,但在不同频段也存在着明显的吸收峰值.同时,虽然等离子体阵面对入射电磁波确有...     

二维磁等离子体目标FDTD分析的移位算子方法

采用移位算子(SO)方法把时域有限差分(FDTD)法推广应用于二维磁化等离子体中.证明电磁波横向入射二维轴向磁化等离子体目标情形下,电磁波可按目标的轴向分解为横电波(TE波)和横磁波(TM波),而且TM波的散射特性与外磁场无关,而TE波的散射特性与介质电磁参数密切相关,同时对其物理原因进行了分析.采用SO方法处理磁化等离子体频域本构关系,得到该情形下目标电磁散射的SO-FDTD迭代计算公式.计算了轴向磁化等离子体涂敷Von Karm an型导体柱的TE波双站雷达散射截面(RCS),分析了涂层厚度以及等离子体参数对其双站RCS的影响.结果表明,恰当地选择等离子体参数能有效地减少目标在一定散射角范围内的RCS.     

基于体弹跳射线法的等离子体目标散射建模技术研究

针对非均匀等离子体包裹目标的电磁散射问题,提出了一种基于体射弹射线法的建模技术,重点研究电磁波在介质体中的传播特性及散射分析方法。针对在介质体中透射与反射射线数据量激增的问题,提出了基于迭代追踪加速技术以此提高体介质散射中透射反射射线的追踪效率。仿真实例表明,与传统弹跳射线法相比,体弹跳射线法能更快速准确地计算出等离子体目标的散射特性。采用所提出的技术研究了等离子体鞘套对阿波罗号返回舱雷达散射截面积的影响,验证了等离子体对目标雷达散射截面积有一定缩减作用。     

一种改进的非磁化等离子体SO-FDTD算法

针对时域有限差分法解决复杂等离子体问题时效率低的问题,提出了一种改进的移位算子有限差分(SO-FDTD)算法.运用该算法计算了非磁化等离子体平板对电磁波的反射系数和透射系数,为等离子体中电磁波传播特性的分析提供了一定的理论指导.该算法采用内存优化算法减少了计算中的迭代变量,节约了系统内存,提高了计算速度.仿真实验表明,改进型算法的计算效率明显优于以往文献中提出的SOFDTD算法,并且计算结果与解析解吻合得很好.     

地下不同目标体的探地雷达图像特征研究

探地雷达的资料解释过程主要是通过分析探地雷达接收到的有效反射电磁波的特征来推断被测地下介质的空间分布状态。不同的地下目标体对高频电磁波具有不同反射特性,表现在探地雷达探测图像上具有不同的图像特征。本文经过对层状介质、地下管道、CFG桩、碎石夯扩桩、水泥土桩和洞穴等典型地下目标体的雷达图像特征进行较系统的研究,分析和总结了它们各自的规律和特点,以指导我们在工程勘察、地基基础检测和其它各类工程探测中能够快速准确地识别各类地下异常体的探地雷达图像,为最终进行正确的地质解释打下基础。     

电磁波在等离子体同轴波导中的传播特性研究

本文研究了电磁波在均匀非磁化等离子体填充的同轴线波导中的传播特性,主要考虑衰减常数与等离子体同轴波导各参数的关系。应用博格尼斯位函数法并结合等离子体特性得到了电磁波传播过程中的衰减常数与相位常数。并对几种特殊情况进行数值分析,计算出衰减常数随等离子体波导各参量的变化曲线。     

低频非均匀电磁波在导电界面的反射相角

基于非均匀电磁波在导电媒质中传播时其相移常数和振幅衰减方向的不一致性，根据电磁场边值关系建立了导电介质中电磁波的相移常数向量和振幅衰减向量方向的定量关系，实现了将相移常数向量和振幅衰减向量的两个方向统一用一个角度表示. 对于低频非均匀平面电磁波，给出了满足低频条件的低频非均匀电磁波在导电界面反射时的反射系数，利用低频非均匀电磁波在导电界面的反射系数导出了电场偏振化方向在入射面内和垂直于入射面的电磁波在导电界面的反射相角，确立了低频非均匀电磁波反射附加相角随入射角的变化关系. 由此发现：入射角在0°到90°范围内非均匀电磁波的反射波都存在附加相角，这与反射光的反射附加相角存在较大的差异.     

多径条件下舰船目标散射特性分析与实验

岸基对海雷达探测舰船目标时会受到起伏海面的影响,形成电磁波传播的多径效应,对舰船目标雷达散射特性产生影响.根据电磁波传播的四路径模型,提出一种多径条件下舰船目标散射特性的统计分析方法,分析得出了起伏海面对舰船目标散射回波的平均影响系数,基于雷达方程指出该系数对雷达目标回波功率的影响程度.利用声波和电磁波之间的相似特性,采用水声测量实验的方式对多径条件下舰船目标回波特性进行了实验.实验结果验证了方法的有效性.     

一般空气区内煤尘爆炸冲击波在弯道内传播规律研究

煤尘爆炸冲击波传播规律是研究冲击波的破坏和伤害机理的前提及依据,基于流体动力学、爆炸动力学理论研究巷道转弯情况下煤尘爆炸冲击波传播规律.依据斜激波在弯道内的传播规律,建立了在巷道转弯情况下一般空气区煤尘爆炸冲击波传播的数学模型,推导出冲击波在弯道内传播规律的表达式.采用冲击波波阵面后突跃的参数来表征冲击波,进而推导出冲击波在巷道转弯时的传播规律的简化公式,分析得出冲击波初始压力、转弯角度越大衰减系数就越大,与试验结果进行对比分析,验证了理论推导的结果.     

隧道前方不良地质体探地雷达正演模拟研究

探地雷达正演模拟是反演和剖面判释技术的基础,是人工识图的依据,可以提高图像解释的精度和准确度。从概括宏观电磁场规律的Maxwell旋度方程出发,运用Yee网格模型和中心差分公式,通过引入复介电常数,推导了二维单轴各向异性理想匹配吸收边界的电、磁场离散差分公式,并用MATLAB语言编写了基于单轴各向异性理想匹配吸收边界的二维横磁波探地雷达数值模拟程序,运用该程序对隧道前方断层破碎带、方形和圆形溶洞进行了正演模拟,揭示了不同地质体的图谱特征、反、绕射规律和传播特性。模拟结果表明：单轴各向异性理想匹配吸收边界能有效抑制差分网格截断边界处非物理因素反射,很好地突出有效波,更便于工作人员依据图谱准确地进行地质解释。     

预警雷达信号特征参数仿真研究

针对雷达电磁环境仿真研究,采用脉冲描述字对雷达电磁环境进行描述,运用功能仿真方法对雷达电磁环境进行了仿真．首先构建了固定载频、载频跳变;固定脉宽、捷变脉宽;固定重频、重频抖动等雷达信号特征参数数学模型;然后以信号特征参数模型为基础,对雷达常规脉冲信号模型进行设计;最后给出了实体雷达模型TRAC2000N中典型信号模型的模拟生成实例．该雷达电磁环境仿真方法可为电磁环境仿真研究提供参考．