简单目标的rcs.pdf

航空宇航学院 简单目标的RCS 航空宇航学院 圆球 • 圆球是最简单的几何形体 • 用几何光学法可以计算圆球的RCS • 圆球RCS在高频区与入射波波长无关 2 aπσ= 航空宇航学院 椭球体 • 用几何光学法可计算椭球体的RCS 222222222 222 )cossinsincossin(θϕθθθ π σ cba cba ++ = c b a • 椭球体可以用来模拟机身、发动机短舱，副油箱等飞 行器的部件 航空宇航学院 平板 • 用物理光学法可计算平板的RCS 2 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 sinsin cos 4 f f f fA ⋅⋅⋅=θ λ π σ 其中: ϕθ ϕθ sinsin cossin 2 1 kbf kaf baA = = ⋅= 航空宇航学院 平板 • 圆形平板 • 当入射线垂直于平板时 θ θ θ λ π σ 22 1 2 2 cos] sin2 )sin2( 2[ 4 ka kaJA = 2 2 4 λ π σ A = 航空宇航学院 平板 • 当平板尺寸一定时，其RCS取决于入射波波长和入射方位， 其RCS与λ-2正成比，波长越短，平板的RCS越大。

航空宇航学院 平板 • 平板可以模拟飞机的某些平面 – 垂尾 – 发动机进气道 – 尾喷管 – 雷达天线罩 • 用物理光学法得来的平板RCS计算公式不能用 于入射方向远离平板法线方向的情况 • 在宽角方位，应该用几何绕射理论或等效电流 法来计算平板RCS 航空宇航学院 圆柱 • 圆柱RCS可由物理光学法来近似计算 2 2 22 )cos( )cos(sin sin θ θ θσ kL kL AkL= 航空宇航学院 圆柱 • 其RCS与入射波波长和入射方位有关，其RCS与λ-1 正成比，波长越短，平板的RCS越大 • 圆柱的RCS随方位变化的关系类似于平板情况 • 圆柱可用于模拟飞行器的机身 • 与平板情况一样，由物理光学法得来的圆柱ＲＣ Ｓ计算公式在入射波方向偏离表面方向较远时失 效，此时要用几何绕射理论来修正 航空宇航学院 细导线 • 当柱体的半径小于波长时，此时圆柱的尺寸不满 足高频条件，其散射特性应属于低频区，可供应 用的经验公式是 极化方向平行与导线时 22 2 \ \ )] 78. 1 [ln() 2 ( a L π λπ π σ + = 极化方向垂直与导线时 42 )( 4 9 kaLπσ= ⊥ 航空宇航学院 细导线 • 细导线的散射特性可用来模拟飞行器翼面后缘 的散射特性。

• 当翼面前缘半径较小时，也可用来模拟翼面前 缘的散射特性 航空宇航学院 卵形体 • 长为L、半角为α和半径为R的卵形体 航空宇航学院 卵形体 • RCS计算公式 3226 42 )1 (cos16 )90(0 θαθπ αλ σαθ tgtg tg ⋅− =−°≤≤当 )2/(4 )90( 2 2 απ α σαθ tg =−°=当 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡− −=°≤≤−° θ πσθα sin 190)90( 2 R aR R当 航空宇航学院 腔体 • 腔体的散射可近似地认为相当于一块平板的散射 • 入射波照射到腔体时，其射线追踪过程为： • 如果腔体的口径为Ａ，可以简单地认为腔体的RCS近似 等于面积为Acosθ平板的RCS 航空宇航学院 无限圆锥 • 当电磁波轴向照射无限圆锥时，会产生尖顶散 射现象 • RCS计算公式 δ π λ σ 4 2 16 tg= 航空宇航学院 两面角反射器 • 所谓二面角反射器就是由两块形状和尺寸相同的平板相 互垂直所构的角形体 • 二面角反射器的电磁散射，随着入射角θ的变化，其散 射机理各不相同 航空宇航学院 两面角反射器 • 二面角反射器的后向散射等效面积 航空宇航学院 两面角反射器 • 计算结果 航空宇航学院 两面角反射器 • 散射特点 – 二面角反射器的RCS在整个方位范围内都很大。

– 从隐身设计角度来看，飞行器上应消除二面角 反射 • 二面角反射器可用以模拟飞行器翼面之间 所构成的二面角形体 – 如飞机的垂尾与平尾构成一个二面角反射器。