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國的廣泛關(guān)注。飛行器作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中重要軍事裝備,是隱身技術(shù)研究的主要對象之一。在研究飛行器雷達隱身技術(shù)時首先需要對飛行器的雷達散射截面積(RCS)特性和飛行器主要部件的散射機理和散射貢獻進行分析。近年來,隨著電磁計算方法的發(fā)展,對于飛行器等電大尺寸目標的RCS仿真計算和預(yù)估方法層出不窮。然而,目前對于飛行器目標RCS仿真分析方法多以高頻近似方法為主,仿真結(jié)果準確性較差,無法實現(xiàn)精確仿真飛行器目標RCS特性。與此同時,分析飛行器散射源時,缺少一種能夠準確分析飛行器各部件對整體RCS貢獻大小的方法。本文首先介紹了采用高階基函數(shù)的高階矩量法(HO-MoM)計算飛行器目標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貢獻的方法。該方法通過對飛行器目標各部件進行標記分區(qū),在矩量法求解得到的電流系數(shù)矩陣基礎(chǔ)上,分區(qū)域計算出各部件區(qū)域電磁流所產(chǎn)生的RCS貢獻量值。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貢獻值疊加后與整體解相等。本文以一架隱身戰(zhàn)機的RCS分析為例,在不同入射角度下,分別分析了飛機機頭、進氣道、機翼、尾翼、V形垂尾、尾噴口六個主要部件對于整機RCS的貢獻,并研究了分別采用涂層隱身方法與結(jié)構(gòu)隱身方法時飛機主要部件的RCS縮減方案,仿真計算了各部件RCS縮減方案對整機RCS縮減的影響,并基于分析結(jié)果進一步綜合給出了整機RCS的縮減方案。通過超級計算機平臺實現(xiàn)了該方案對整機RCS縮減效果的仿真計算,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整機RCS貢獻的分析方法,為研究飛行器(包括載體平臺中的天線)RCS特性提供了一種新的思路。
【學位單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：V218
【部分圖文】：

2(a) F-117A 戰(zhàn)機 (b) F22 隱身戰(zhàn)機圖1.1 隱形戰(zhàn)斗機圖1.2 B-2 隱身轟炸機對于飛行器雷達隱身技術(shù)而言，雷達散射特性的精確計算對于完成其隱身方案設(shè)計是極為重要的，如何準確分析出飛行器整機一體化及機身關(guān)鍵部件的散射特性一直是飛行器雷達隱身技術(shù)的關(guān)鍵問題。目前用于計算目標 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法（PO），幾何光學法（GO ），幾何繞射法（UTD ）等，這類算法雖然對于計算資源的需求不高但是具有一個共同的缺點即計算精度較低，不適用于精準分析復(fù)雜目標的 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 隱身轟炸機行器雷達隱身技術(shù)而言，雷達散射特性的精確計算對于完成其要的，如何準確分析出飛行器整機一體化及機身關(guān)鍵部件的散達隱身技術(shù)的關(guān)鍵問題。目前用于計算目標 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法（GO ），幾何繞射法（UTD ）等，這類算法雖不高但是具有一個共同的缺點即計算精度較低，不適用于精準特性[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）。這三種數(shù)值求解算法具有較高的計算精度，在分析散射問真結(jié)果，但其計算規(guī)模很大程度上受到計算資源的限制[5]。雖展，超級計算機，計算機集群等高性能計算平臺為飛行器的隱更加高效的硬件平臺，但是，對于飛行器這樣電大尺寸目標的運用傳統(tǒng)電磁計算方法的商用電磁計算軟件仍然面臨著對于大

在使用膨脹算法時，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，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p 在網(wǎng)格 A內(nèi)的對應(yīng)頂點

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 林中朝;陳巖;張玉;江樹剛;趙勛旺;呂兆峰;;國產(chǎn)CPU平臺中并行高階矩量法研究[J];西安電子科技大學學報;2015年03期

2 王少剛;關(guān)鑫璞;王黨衛(wèi);馬興義;粟毅;;求解電場積分方程的高階矩量法[J];電子與信息學報;2007年09期

相關(guān)博士學位論文 前4條

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

2 林中朝;基于超級計算機的并行矩量法關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[D];西安電子科技大學;2016年

3 劉春陽;無人機隱身技術(shù)若干問題研究[D];西安電子科技大學;2012年

4 袁浩波;基于NURBS建模的高階矩量法[D];西安電子科技大學;2009年

相關(guān)碩士學位論文 前4條

1 陳鵬;基于加速SBR的電大尺寸目標RCS快速預(yù)估[D];西南交通大學;2016年

2 王永;RWG基函數(shù)矩量法中的奇異積分研究[D];西安電子科技大學;2014年

3 彭五四;電大復(fù)雜目標高頻電磁散射的快速分析[D];南京理工大學;2013年

4 王海風;結(jié)構(gòu)吸波材料的隱身性能研究[D];南京航空航天大學;2008年

本文編號：2829303