飛機腔體目標(biāo)電磁散射特性分析.pdf

1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文飛機腔體目標(biāo)電磁散射特性分析姓名：劉萬博申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：飛行器設(shè)計指導(dǎo)教師：昂海松2001.3.1緒論研究背景由于軍事上的需要和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，針對飛行器的探測技術(shù)日益完善。因此，隱身技術(shù)越來越受到關(guān)注。在軍事目標(biāo)的雷達(dá)散射特性分析中，腔體結(jié)構(gòu)是重點，也是難點。腔體結(jié)構(gòu)的散射是重要的。因為腔體結(jié)構(gòu)是飛行器等目標(biāo)上的強散射源之一。有資料表明，常規(guī)飛機在某些方位上，腔體的散射甚至?xí)^機體其他各部

2、位散射的總和。腔體結(jié)構(gòu)的散射又是復(fù)雜的。因為腔體結(jié)構(gòu)與普通的凸?fàn)铙w目標(biāo)不同，入射射線入射到凸?fàn)铙w目標(biāo)后，一般僅發(fā)生一次反射，不會再與目標(biāo)相交。而入射射線入射到腔體目標(biāo)時，在腔體內(nèi)會發(fā)生二次反射甚至多次反射。且隨著腔體內(nèi)部形狀的變化，有可能造成更加復(fù)雜的反射。因此分析和降低腔體結(jié)構(gòu)的電磁散射成為當(dāng)今隱身技術(shù)領(lǐng)域的一個重要內(nèi)容。研究現(xiàn)狀實際的進(jìn)氣道等腔體的尺寸遠(yuǎn)大于雷達(dá)波的波長，而且腔體的內(nèi)壁條件一般比較復(fù)雜。所以，采用嚴(yán)格的級數(shù)解法以及用

3、矩量法等數(shù)值方法求解的積分方程法不再適合。因此大多采用高頻近似方法。當(dāng)前，分析腔體散射的高頻近似方法主要有：●導(dǎo)波模式法(Modalmethods)適用于開口腔體能用若干分段均勻波導(dǎo)段和不均勻過渡段的組合進(jìn)行模擬的情況?？山o出相當(dāng)精確的結(jié)果，這也是本論文在后述算例中采用導(dǎo)波模式法的結(jié)果作為參考值的原因。該方法不適用于形狀較為任意的腔體。高斯波束法(Gaussianbeammethods)將入射到口徑處的均勻平面波展開為一組方向性好但互不

4、平行的高斯波束。通常將口徑分解成若干子口徑。根據(jù)每個子口徑上入射場分布與遠(yuǎn)場方向圖之間的傅立葉變換關(guān)系，可確定子口徑在自由空間的遠(yuǎn)場方向圖，然后進(jìn)行高斯波束場的疊加。該方法受腔體長度和曲面曲率的限制【2l。射線跟蹤法(Raytracingmethods)在這種方法中入射平面波射入腔體，經(jīng)腔體內(nèi)壁多次反射后返回口徑面。射線傳播路徑遵循幾何光學(xué)(Geometricaloptics)反射定律，反射中場強遵循幾何光學(xué)強度定律，然后在口徑面進(jìn)行積