飛行器座艙RCS可視化計(jì)算方法研究

　　實(shí)際上，分層媒質(zhì)的反射系數(shù)、傳輸系數(shù)和吸收系數(shù)可表示為

　(8)
　(9)
　(10)

　　2.能量分布調(diào)制法［6］
　　鑒于雷達(dá)波穿過(guò)艙罩進(jìn)入艙內(nèi)，由艙內(nèi)散射體散射到艙外空間過(guò)程中，至少兩次穿透艙罩結(jié)構(gòu)，利用分層媒質(zhì)散射矩陣和能量、相位加權(quán)，考慮到艙內(nèi)射線物理過(guò)程產(chǎn)生的隨機(jī)性，在艙內(nèi)后向散射的RCS求解中引入了隨機(jī)因素.利用隨機(jī)因數(shù)生成程序+應(yīng)用程序，從而獲得良好的統(tǒng)計(jì)結(jié)果.
　　假設(shè)透過(guò)艙罩進(jìn)入座艙的能量為ε，由于艙內(nèi)人體、頭盔、座椅以及儀表框架等物體的散射，該能量被隨機(jī)地在方位角(φ0,φ0)和俯仰角(θu,θd)范圍內(nèi)散布.相當(dāng)于以某一能量分布函數(shù)F(θ，φ)對(duì)均勻擴(kuò)散情況下的平均能量進(jìn)行調(diào)制加權(quán)，使能量分布與實(shí)際情況更逼近.F(θ，φ)可視不同機(jī)種的情況，通過(guò)分析和測(cè)試予以確定.在此種情況下，艙內(nèi)電磁能量密度的分布可表示為：

(θ,φ)=εF(θ,φ)/∫θdθu∫θ0-θ0R2sinθdφdθ
=εF(θ,φ)/［2R2φ0(cosθu-cosθd)］　(11)

因此，在某方向(θ，φ)上由引起的RCS值為：

σ(θ,φ)=lim［4πR2(θ,φ)/|Ei|2］
=2πεF(θ,φ)/［φ0(cosθu-cosθd)］　(12)

考慮到雷達(dá)波經(jīng)過(guò)艙罩進(jìn)入艙內(nèi)，由艙內(nèi)物體散射回艙外空間的過(guò)程中，兩次穿透艙罩結(jié)構(gòu)，勢(shì)必產(chǎn)生能量損耗，于是

(θ,φ)=εF(θ,φ).β/［2R2φ0(cosθu-cosθd)］
σ(θ,φ)=2πεF(θ,φ).β/［φ0(cosθu-cosθd)］ 　(13)

式中β為衰減因子，且β正比于艙罩透射系數(shù)的平方.式中F(θ，φ)必須滿足

∫θdθu∫φd-φ0F(θ,φ)sinθdθdφ=2φ0(cosθu-cosθd)　(14)

由于

∫θdθu∫φd-φ0(θ,φ)R2sinθdθdφ=ε

令

則

σ(θ,φ)=4πεβF0(θ,φ)/∫∫F0(θ,φ)sinθdθdφ　(15)

　　式(15)中F0(θ，φ)的選取應(yīng)根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定.例如，對(duì)均勻分布而言F0(θ,φ)=1，而對(duì)高斯分布和對(duì)數(shù)分布情況下，分別為FG0(θ，φ)和FL0(θ,φ):

式中ξ和α為分布參數(shù).在確定F0(θ，φ)之后,式(15)可用來(lái)解艙內(nèi)散射對(duì)某給定方向的RCS值σ(θ，φ).艙內(nèi)結(jié)構(gòu)散射以及艙外金屬面部分構(gòu)成總的面效應(yīng)場(chǎng)Esf，棱邊部分則構(gòu)成總的邊緣散射場(chǎng)Esw.

四、座艙總散射場(chǎng)
　　艙內(nèi)結(jié)構(gòu)散射以及艙外金屬面部分構(gòu)成總的面效應(yīng)場(chǎng)Esf,棱邊部分則構(gòu)成總的邊緣散射場(chǎng)Esw.其RCS值為

　(16)