飛行器座艙RCS可視化計(jì)算方法研究

根據(jù)分層媒質(zhì)理論［1］和圖形電磁學(xué)理論［2］，得到并驗(yàn)證了一種新的分析和計(jì)算座艙RCS的方法.低RCS座艙罩表面的散射場(chǎng)利用圖形電磁學(xué)計(jì)算方法(GRECO)求解，其中邊緣效應(yīng)利用增量長(zhǎng)度ILDC方法估算；艙內(nèi)結(jié)構(gòu)散射分析，應(yīng)用分層媒質(zhì)理論得到介質(zhì)艙罩反射系數(shù)和傳輸系數(shù)，同時(shí)采用能量分布調(diào)制和隨機(jī)相位加權(quán)的方法計(jì)算艙內(nèi)結(jié)構(gòu)散射；在本文的最后給出了數(shù)據(jù)分析結(jié)果.
　　關(guān)鍵詞:分層媒質(zhì)理論；圖形電磁計(jì)算(GRECO)；C-R幾何樣條；隨機(jī)相位加權(quán)；能量分布調(diào)制

The Radar Cross Section of Aircraft Cabin Visualization Calculative Method

JIANG Xin,NIU Bao-qiang,WANG Bao-fa
(Department of Electronic Engineerng,Beijing University of Aeronautics Astronautics,Beijing 100083,China)

　　Abstract:Based on the layered-media wave theory and Graphical Electromagnetics Theory,a method of analyzing and calculating the Radar Cross Section (RCS) of aircraft cockpit targets is presented and verified.The cabinsur face scattering fields are obtained by using Graphical Electromagnetic Computation (GRECO),including cabin wedge scattering fields computed by ILDC method.The reflectance coefficient and the transmittance coefficient are obtained by using the layered-media wave theory.Then amplitude and phase weighing method,called Energy Modulation and Random Phase Weighting method,are used for calculating the structural scattering fields caused by the objects in the cabin.Numerical results for aircraft cabins are provided at the end of this paper.
　　Key words:layered-media system;graphical electromagnetic computing (GRECO);C-R geometrical spline;phase-weighting method;energy modulation method

一、引　　言
　　眾所周知，常規(guī)飛行器座艙為飛機(jī)正前方較強(qiáng)的散射源之一.為減小這部分對(duì)總RCS的貢獻(xiàn)，常采用帶導(dǎo)電鍍層復(fù)合艙罩及外形隱身措施.本文利用C-R樣條函數(shù)建立對(duì)座艙幾何外形描述，進(jìn)而得到可視化電磁散射模型，利用圖形電磁計(jì)算方法(GRECO)計(jì)算帶有隱形金屬鍍膜座艙罩表面的散射特性.座艙內(nèi)電磁散射分析十分復(fù)雜，本文應(yīng)用分層媒質(zhì)理論得到反射系數(shù)和傳輸系數(shù)，采用幅度和相位調(diào)制的方法，即能量調(diào)制和隨機(jī)相位加權(quán)的方法，計(jì)算艙內(nèi)結(jié)構(gòu)散射；其散射總場(chǎng)通過(guò)各場(chǎng)依相位迭加得到，在工程上有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值.

二、目標(biāo)圖像生成和可視化計(jì)算
　　低RCS座艙罩外形必須兼具氣動(dòng)及電磁散射特性兩方面的要求.先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)多采用流線形剖面的水滴狀結(jié)構(gòu).通常沒(méi)有一個(gè)解析形式的數(shù)學(xué)模型能描述其幾何外形構(gòu)型.為此，從座艙截面型值點(diǎn)數(shù)據(jù)，以Catmull-Rom［3］曲面進(jìn)行擬合，本文采用近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的C-R幾何連續(xù)樣條函數(shù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行幾何建模.
　　圖1(a)、(b)是利用C-R樣條對(duì)某外軍先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)座艙網(wǎng)柵圖插值擬合前后對(duì)比，前者有184個(gè)頂點(diǎn)，354個(gè)面；后者2764個(gè)頂點(diǎn)，5514個(gè)面.

圖2　(a)擬合前座艙模型　　(b)擬合后座艙模型 其詳細(xì)計(jì)算實(shí)現(xiàn)方法請(qǐng)看參考文獻(xiàn)［5］. 三、艙內(nèi)結(jié)構(gòu)散射分析 　　當(dāng)雷達(dá)信號(hào)進(jìn)入座艙，經(jīng)多次反射后又傳出座艙，其傳播方向無(wú)法預(yù)料，其強(qiáng)度也很難估計(jì).這里，將用以下方法解決該問(wèn)題.首先應(yīng)用分層媒質(zhì)理論［1］求解艙罩的反射系數(shù)和透射系數(shù). 　　1.分層媒質(zhì)的反射和透射系數(shù)［1］ 　　令垂直于Z軸的多層媒質(zhì)的層數(shù)為L(zhǎng)，加之其外部邊界，共有L+2種媒質(zhì).分層媒質(zhì)界面垂直于Z軸，則在入射媒質(zhì)與分層媒質(zhì)中的電磁場(chǎng)可表示為： 　(1) 式中為沿軸的單位矢量，［Mm］的具體表示式為 　(2) 式中 δm=(2πNm/λ)dmcosθm Nm=εmμm-j(4πσmμm/ω)　(3) 其中λ為入射平面波波長(zhǎng)，ω為角頻率，ε、μ和σ分別為媒質(zhì)的介電常數(shù)、導(dǎo)磁率和導(dǎo)電率，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，定義分層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)納Y為 　(4) 故方程(1)可表示為 　(5) 　(6) 式中［B　C］T定義為分層結(jié)構(gòu)的特征矩陣，且 Y=C/B　(7) 上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè) 關(guān)鍵詞： 計(jì)算 方法研究 可視化 RCS 座艙 飛行器 評(píng)論 我來(lái)說(shuō)兩句…… 驗(yàn)證碼： 相關(guān)推薦 英飛凌科技旗下Imagimob可視化Graph UX改變邊緣機(jī)器學(xué)習(xí)建模 智能計(jì)算 英飛凌 Imagimob 可視化 邊緣機(jī)器學(xué)習(xí)建模 | 2024-02-20 飛行器交會(huì)對(duì)接相對(duì)位置和姿態(tài)的估計(jì)方法 資源下載 飛行器 交會(huì) 對(duì)接 相對(duì)位置 姿態(tài) 估計(jì) | 2007-04-19 里程／N耗計(jì)算電路 設(shè)計(jì)方案 里程 計(jì)算 | 2009-07-06 錄音機(jī)至微型計(jì)算視轉(zhuǎn)接電路圖 設(shè)計(jì)方案 錄音機(jī) 微型 計(jì)算 轉(zhuǎn)接 電路圖 | 2010-08-31 基于MATLAB/GUI的文字圖片識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì) 智能計(jì)算 202304 MATLAB/GUI 文字分割 匹配識(shí)別 可視化 | 2023-04-24 便攜式可視化脈象測(cè)試儀電路圖 設(shè)計(jì)方案 便攜式 可視化 脈象 測(cè)試儀 電路圖 | 2010-01-20 谷歌公開(kāi)向蘋(píng)果施壓 敦促采用跨平臺(tái)通信協(xié)議RCS 手機(jī)與無(wú)線通信 谷歌 蘋(píng)果 通信協(xié)議 RCS | 2022-08-10 用于比率計(jì)算的除法運(yùn)算電路圖 設(shè)計(jì)方案 用于 比率 計(jì)算 除法 運(yùn)算 電路圖 | 2010-08-31 粗粒度的時(shí)空計(jì)算 視頻 粗粒度 嵌入式 計(jì)算 eepw會(huì)展 | 2012-10-31 FPGA 等效門(mén)數(shù)的計(jì)算方法 資源下載 FPGA 等效門(mén)數(shù) 計(jì)算 | 2007-04-19 虛擬現(xiàn)實(shí)和多媒體計(jì)算 hpnet | 2002-06-07 [新書(shū)介紹]: 嵌入式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理(老站轉(zhuǎn)) amine | 2002-05-16 SJA1000 CAN控制器波特率計(jì)算工具 資源下載 CAN 控制器 波特率 計(jì)算 SJA1000 | 2007-03-30 DFT的計(jì)算程序 資源下載 DFT 計(jì)算 | 2007-04-19 可視化 Raspberry Pi 數(shù)據(jù)：輕松用 Arduino Cloud 掌握物聯(lián)網(wǎng)裝置 嵌入式系統(tǒng) 可視化 Raspberry Pi Arduino Cloud 物聯(lián)網(wǎng) | 2024-06-03 安謀科技牽頭編寫(xiě)，與GCC聯(lián)合發(fā)布《綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》 智能計(jì)算 安謀科技 計(jì)算 | 2022-07-28 求反相放大器的實(shí)際等效輸出電阻的計(jì)算電路圖 設(shè)計(jì)方案 反相 放大器 實(shí)際 等效 輸出 電阻 計(jì)算 電路圖 | 2010-08-31 在VxWorks平臺(tái)如何計(jì)算cpu的利用率(老站轉(zhuǎn)) amine | 2002-05-31 智能座艙的內(nèi)外都需要元器件的精心打造 汽車(chē)電子 202108 汽車(chē) 座艙 ToF | 2021-08-13 安富利：數(shù)字可視對(duì)講機(jī)及門(mén)鈴解決方案 物聯(lián)網(wǎng)與傳感器 安富利 可視化 門(mén)鈴 | 2022-06-08 IAR更新基于模型的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)可視化掌握復(fù)雜設(shè)計(jì) 嵌入式系統(tǒng) IAR 基于模型 可視化 | 2023-05-17 高性能可擴(kuò)展指令集計(jì)算 jackwang | 2002-05-14 美媒：美司法部起訴蘋(píng)果避重就輕，為何不直指應(yīng)用商店問(wèn)題 手機(jī)與無(wú)線通信 蘋(píng)果 RCS NFC | 2024-03-25 國(guó)產(chǎn)有限元軟件再上新臺(tái)階 hpnet | 2002-06-07 可視化DSP設(shè)計(jì)軟件(DEMO版) 資源下載 DSP設(shè)計(jì)軟件 DEMO版 VisualDSP 可視化 | 2007-03-20 英特爾宋繼強(qiáng)：邁向可持續(xù)的千倍速計(jì)算未來(lái) 智能計(jì)算 英特爾 計(jì)算 | 2020-12-23 上一篇：不采用自適應(yīng)算法的智能天線系統(tǒng) 下一篇：利用外部LNA改善接收機(jī)靈敏度 技術(shù)專(zhuān)區(qū) FPGA DSP MCU 示波器 步進(jìn)電機(jī) Zigbee LabVIEW Arduino RFID NFC STM32 Protel GPS MSP430 Multisim 濾波器 CAN總線 開(kāi)關(guān)電源 單片機(jī) PCB USB ARM CPLD 連接器 MEMS CMOS MIPS EMC EDA ROM 陀螺儀 VHDL 比較器 Verilog 穩(wěn)壓電源 RAM AVR 傳感器 可控硅 IGBT 嵌入式開(kāi)發(fā) 逆變器 Quartus RS-232 Cyclone 電位器 電機(jī)控制 藍(lán)牙 PLC PWM 汽車(chē)電子 轉(zhuǎn)換器 電源管理 信號(hào)放大器 關(guān)閉