mie散射理论方程_空中及地面雷达目标，电磁波散射特性

无论是对于目前以及未来的武器系统分析，还是科学研究或科研规划(如隐身技术规划)，亦或是局部战争经验总结，各种空中目标(飞机、巡航导弹等)及地面军事目标(坦克、装甲车等)的散射特性研究在武器装备发展中具有极其重要的意义。

在对空搜索军事雷达中，民用客机和军事目标的散射特性分析同样重要。一种主流的新型武器装备设计理念是降低巡航导弹、飞机、地面目标(装甲车辆)等的RCS。

空中及地面目标降低雷达可见度的通常做法是外形的流线化设计及在强散射部位涂覆RAM。局部强散射通常由几何光学镜面反射和表面缝隙散射所引起。但降低雷达可见度的措施不仅仅是减小散射信号回波功率，还有改变散射特性参数，特别是电磁波的极化特性改变，使得雷达很难探测及识别目标。

为了实现目标的探测及识别，现代雷达需要获得目标散射特性的先验信息，如目标表面不规则性、RAM的涂敷和多站雷达架构。

考虑到获得精确且一致性较好的散射特性实验十分困难，并且造价昂贵，开发基于各种复杂因素的目标散射特性理论计算及数值仿真方法变得十分重要。多站收/发及其他复杂背景的雷达目标散射信号数值模拟仿真在未来雷达目标识别分析时非常有用。仿真可以确定雷达站点的最优化布局和雷达本身参数。

著名的短波衍射方法-几何光学法(GO)、几何绕射理论(GDT)、物理光学法(PO)以及物理绕射理论(PDT)已经成为经典的理论。 但是它们不能在没有修正和推广的情况下直接用于解决雷达散射问题。

今天给大家推荐的《空中及地面雷达目标电磁波散射特性》就是开发修正的方法以适用于雷达散射问题的求解。这些方法及大量基于这些方法的研究，反过来，需要进一步发展针对不同散射体结构的雷达散射电动力学理论。

第一章主要内容

第1章介绍了电磁场的基本理论，包括洛伦兹互易定理，对应领域的成像原理分别应用于同一空间中填充不同材料及包含介质、导体、磁铁的空间。总结这些理论用于获得场的积分公式。通过这些公式，可以计算隐藏面雷达吸波和隔热材料，以及其他多层结构经雷达目标散射的电磁散射场。

在第1章介绍的这些理论中，包含应用在非平整区域(相应的固定相点有椭圆形的，也有双曲型的)二维稳态相位法中的由M.l. Kontorovich提出的著名公式。结合非稳态模拟，这个公式对物理光学法做了较大改进以使其适用于计算单站及多站雷达的二次辐射。具体应用时，书中介绍了基于消除终端不连续性的规范解，以及在物理光学近似中，基于消除边界表面电流密度的规范解。

雷达目标重要参数如RCS的计算一般需要大量的理论分析和复杂的数值计算。本书中，RCS计算在严格的物理光学理论和近似计算的范围内被多次描述。 除此之外，对于某些类的目标，可以使用实际有效的RCS估算方法，通过在相应的 二维问题里两个正交极化入射波单位长度RCS大小计算其三维问题的解。

第二章主要内容

第2章介绍了计算表面不连续结构及RAM涂覆结构目标的散射特性。在这一章中，使用渐进法解决表面涂覆RAM的理想电导体在任意多元雷达架构中的散射问题。这种方法基于Stratton-Chu方程的积分形式及其在远区场的渐进解。

平面电磁波对有吸波材料涂覆的理想电导体的倾斜入射问题的解用来简化上述方法。这种方法，与棱波法不同，可以很好地适应谐振尺寸的非理想导电 散射体和普遍的多站雷达架构。

通过本书提出的方法计算巡航导弹模型的RCS并与实验数据进行了比较。空中目标的电磁散射特性计算方法应用到地面目标。考虑“四射线”传播散射波用积分表示。后来产生的四射线表示形式是由于目标及同性质的半空间边界的单一映射。

基于第2章介绍的方法，计算了目标表面断裂及吸波材料涂覆的复杂目标的散射特性，另外还提出计算表面涂覆的环形电大尺寸反射天线的电磁散射特性的方法。

第三章主要内容

第3章作为参考，包含了几乎所有空中目标(包括军用或民航，巡航导弹)及陆地装甲装备目标的全方位RCS图表(包括光滑的或非不相干的)，图表给出不同的入射角对应的极化。

这些地面目标的全方位RCS图表也考虑了不同的下塾面类型'，当设计雷达目标检测与识别系统时，需要知道目标在不同方位角的RCS概率分布。基于此，第3章介绍了不同目标对应的RCS概率分布、平均值及中间值。

书中还介绍了各种辐射条件下的空中、地面目标的平稳脉冲响应的例子。雷达脉冲响应的重要性在于能显示度量目标随雷达视线变化的反射能力，具有目标的附加信息，为雷达成像与识别提供依据。这种脉冲响应体制也应用在高距离分辨上。

英文版共334页 ，今日关键词“190617 ”。点击“阅读原文 ”查看更多专业知识服务！