CN105119059A

CN105119059A - 一种降低三角形反射器rcs的曲面三角形反射器和方法

Info

Publication number: CN105119059A
Application number: CN201510467996.1A
Authority: CN
Inventors: 李焕敏; 李胜; 闫华; 王超
Original assignee: Beijing Institute of Environmental Features
Current assignee: Beijing Institute of Environmental Features
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2035-08-03
Also published as: CN105119059B

Abstract

本发明涉及一种降低三角形反射器RCS的曲面三角形反射器和方法，根据本发明的曲面三角形反射器包括三个互相垂直的直角三角形侧面，三个直角三角形侧面中的任一个为向三角形反射器内部凸出的曲面结构。本发明通过将三角形反射器的三个直角三角形侧面设置为向三角形反射器内部凸出的曲面结构，能够降低三角形反射器的RCS；通过给出曲面三角形反射器的凸出因子与RCS缩减量的关系，能够确定曲面三角形反射器的凸出因子的确定方法，为靶标设计提供理论指导。

Description

一种降低三角形反射器RCS的曲面三角形反射器和方法

技术领域

本发明涉及信号特征控制领域，特别涉及一种降低反射器RCS的曲面三角形反射器。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

三角形反射器由于其结构稳定性具有较广泛的应用，它在舰船、导弹、飞机等目标中构成了侧视方向的强散射源，还可以作为雷达探测工具以及某些雷达目标的定标体，在靶标的结构设计中，三角形反射器也是一种常见的结构。由于三角形反射器在很宽的角度范围内都能造成较强的回波散射，因此不利于舰船、飞机等特定目标的隐身。

因此，现有技术中需要一种能够解决由于三角形反射器在很宽的角度范围内都能造成较强的回波散射而导致其不利于特定目标的隐身的问题的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提出一种降低三角形反射器RCS的技术方案，使得三角形反射器在特定目标中起到隐身的效果，也可以为靶标的设计提供一定的理论指导。

根据本发明的一个方面，提供一种降低三角形反射器RCS的曲面三角形反射器，包括：入射面和三个直角三角形侧面，三个直角三角形侧面中的任一个为向三角形反射器内部凸出的曲面结构。

优选地，直角三角形侧面为等腰直角三角形侧面。

优选地，曲面结构的曲率为4h(h+2)/a²，其中，h为曲面结构的最大凸出高度，a为等腰直角三角形的直角边长。

优选地，曲面结构的最大凸出高度位置为直角三角形侧面的斜边的中点。

优选地，曲面三角形反射器的凸出因子l为：l＝h/a，曲面三角形反射器的RCS缩减量Δσ为：Δσ＝σ_0max-σ_max，曲面三角形反射器的凸出因子l与RCS缩减量Δσ的关系为：

Δσ＝F(l，k)

式中，σ_0max为与曲面三角形反射器具有相同的直角边的垂直三角形反射器的理论RCS，σ_max为曲面三角形反射器的最大RCS，k为曲面三角形反射器的电尺寸。

优选地，曲面三角形反射器的电尺寸固定不变时，曲面三角形反射器的RCS缩减量越大，曲面三角形反射器的凸出因子越大；曲面三角形反射器的凸出因子固定不变时，曲面三角形反射器的RCS缩减量越大，曲面三角形反射器的电尺寸越大。

根据本发明的另一个方面，提出一种采用上述曲面三角形反射器降低三角形反射器RCS的方法，包括：

S1、依据三角形反射器的理论RCS，确定曲面三角形反射器的RCS缩减量；

S2、根据曲面三角形反射器的RCS缩减量和曲面三角形反射器的电尺寸，确定曲面三角形反射器的凸出因子；

S3、基于凸出因子，确定曲面三角形反射器三个直角三角形侧面的曲面结构；三个侧面中的任一个向三角形反射器内部凸出。

优选地，直角三角形侧面为等腰直角三角形侧面。

优选地，曲面结构的最大高度位置为所述直角三角形侧面的斜边的中点。

优选地，曲面三角形反射器的RCS缩减量Δσ为：Δσ＝σ_0max-σ_max

式中，σ_0max为与曲面三角形反射器具有相同的直角边尺寸的三角形反射器的理论RCS，σ_max为曲面三角形反射器的最大RCS。

优选地，步骤S2具体为：按照如下公式确定曲面三角形反射器的凸出因子：

Δσ＝F(l，k)

式中，l为曲面三角形反射器的凸出因子，k为曲面三角形反射器的电尺寸；

其中，曲面三角形反射器的凸出因子l为曲面三角形反射器的最大凸出高度与曲面三角形反射器的直角边的比值，曲面三角形反射器的最大凸出高度位置为直角三角形侧面的斜边的中点。

根据本发明的降低三角形反射器RCS的曲面三角形反射器，包括：入射面和三个直角三角形侧面，三个直角三角形侧面中的任一个为向三角形反射器内部凸出的曲面结构。本发明通过将三角形反射器的三个直角三角形侧面设置为向三角形反射器内部凸出的曲面结构，能够降低三角形反射器的RCS；通过给出曲面三角形反射器的凸出因子与RCS缩减量的关系，能够确定曲面三角形反射器的凸出因子的确定方法，为靶标设计提供理论指导。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1为现有技术的垂直三角形反射器的示意图；

图2为图1中垂直三角形反射器的RCS与方位角的关系示意图；

图3是根据本发明的降低三角形反射器RCS的曲面三角形反射器的示意图；

图4是垂直三角形反射器与根据本发明的曲面三角形反射器的RCS对比图；

图5是根据本发明的曲面三角形反射器的凸出因子与RCS缩减量的关系示意图；

图6示出了采用本发明的曲面三角形反射器降低三角形反射器RCS的方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

针对现有技术中三角形反射器在很宽的角度范围内都能造成较强的回波散射而导致其不利于特定目标的隐身的问题，本申请提供一种降低三角形反射器RCS的技术方案，通过将三角形反射器的三个直角三角形侧面设置为向三角形反射器内部凸出的曲面结构，能够降低三角形反射器的RCS，使得三角形反射器在特定目标中起到隐身的效果，也可以为靶标设计提供理论指导。

下面结合附图1-5详细说明本发明实施例的技术方案。本发明中提及的电尺寸，是指目标的物理尺寸与波长的比值。

图1示出了现有技术中垂直三角形反射器1的示意图，其中a表示垂直三角形反射器1的直角边的边长。图2为图1中垂直三角形反射器的RCS与方位角的关系示意图，从图2中可知，垂直三角形反射器在很宽的角度范围内都能造成较强的回波散射。

图3示出了根据本发明的降低三角形反射器RCS的曲面三角形反射器2，包括：三个相互垂直的直角三角形侧面，三个直角三角形侧面中的任一个为向三角形反射器内部凸出的曲面结构，优选地，直角三角形侧面为等腰直角三角形侧面。根据本发明的优选实施例，曲面结构的曲率为4h(h+2)/a²，其中，h为曲面结构的最大凸出高度，a为直角三角形的直角边长。点A、点B以及点C分别代表曲面三角形反射器2的三个顶点，点D为直角三角形侧面中斜边BC的中点。优选地，曲面结构的最大凸出高度位置为直角三角形侧面的斜边的中点，如图3中的点D。

入射波可以沿着曲面三角形反射器的口径方向入射，也可以沿着某一直角三角形侧面的法线方向入射。根据本发明的优选实施例，入射波沿着点A、B、C组成的平面的法线方向入射。以下以入射波沿着点A、B、C组成的平面的法线方向入射为例，对根据本发明的曲面三角形反射器进行详细说明。

定义曲面三角形反射器2的凸出因子l为：l＝h/a，曲面三角形反射器2的RCS缩减量Δσ为：Δσ＝σ_0max-σ_max，其中，σ_0max为与曲面三角形反射器2具有相同的直角边尺寸的三角形反射器1的理论RCS，σ_max为曲面三角形反射器2的最大RCS，根据本发明的优选实施例，曲面三角形反射器2的凸出因子l与RCS缩减量Δσ的关系为：Δσ＝F(l，k)，其中，k为曲面三角形反射器2的电尺寸。

图4示出了垂直三角形反射器1与根据本发明的曲面三角形反射器2的RCS对比图。图4中，虚线代表垂直三角形反射器1的RCS随方位角的变化曲线，实线代表根据本发明的曲面三角形反射器2的RCS随方位角的变化曲线。从图4中可以明显看出，将垂直三角形反射器的三个直角三角形侧面设计为向三角形反射器内部凸出的曲面结构，能够显著降低三角形反射器的RCS，从而使得三角形反射器在特定目标中起到隐身的效果，也可以为靶标设计提供理论指导。

优选地，曲面三角形反射器2的电尺寸固定不变时，曲面三角形反射器2的RCS缩减量越大，曲面三角形反射器2的凸出因子越大；曲面三角形反射器2的凸出因子固定不变时，曲面三角形反射器2的RCS缩减量越大，曲面三角形反射器2的电尺寸越大，参见图5。本发明提供的曲面三角形反射器的凸出因子与RCS缩减量的关系，能够为本领域技术人员进行靶标设计提供理论指导。

根据本发明的另一个方面，提供一种采用上述曲面三角形反射器2降低三角形反射器RCS的方法，包括：

S1、依据三角形反射器的理论RCS，确定曲面三角形反射器的RCS缩减量。

S2、根据曲面三角形反射器的RCS缩减量和曲面三角形反射器的电尺寸，确定曲面三角形反射器的凸出因子。

Δσ＝F(l，k)

S3、基于凸出因子，确定曲面三角形反射器三个侧面的曲面结构；三个侧面中的任一个向三角形反射器内部凸出。

优选地，直角三角形侧面为等腰直角三角形侧面。根据本发明的优选实施例，曲面结构的曲率为4h(h+2)/a²，其中，h为曲面结构的最大凸出高度，a为直角三角形的直角边长。优选地，曲面结构的最大凸出高度位置为直角三角形侧面的斜边的中点。

根据本发明的降低三角形反射器RCS的曲面三角形反射器，包括：三个相互垂直的直角三角形侧面，三个直角三角形侧面中的任一个为向三角形反射器内部凸出的曲面结构。本发明通过将三角形反射器的三个直角三角形侧面设置为向三角形反射器内部凸出的曲面结构，能够降低三角形反射器的RCS；通过给出曲面三角形反射器的凸出因子与RCS缩减量的关系，能够确定曲面三角形反射器的凸出因子的确定方法，为靶标设计提供理论指导。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims

1.一种降低三角形反射器RCS的曲面三角形反射器，包括：三个互相垂直的直角三角形侧面，所述三个直角三角形侧面中的任一个为向所述三角形反射器内部凸出的曲面结构。

2.如权利要求1所述的曲面三角形反射器，其中，所述直角三角形侧面为等腰直角三角形侧面。

3.如权利要求2所述的曲面三角形反射器，其中，所述曲面结构的曲率为4h(h+2)/a²，其中，h为曲面结构的最大凸出高度，a为等腰直角三角形的直角边长。

4.如权利要求2所述的曲面三角形反射器，其中，所述曲面结构的最大高度位置为所述直角三角形侧面的斜边的中点。

5.如权利要求2所述的曲面三角形反射器，其中，所述曲面三角形反射器的凸出因子l为：l＝h/a，所述曲面三角形反射器的RCS缩减量Δσ为：Δσ＝σ_0max-σ_max，所述曲面三角形反射器的凸出因子l与RCS缩减量Δσ的关系为：

Δσ＝F(l，k)

式中，σ_0max为与所述曲面三角形反射器具有相同的直角边的垂直三角形反射器的理论RCS，σ_max为所述曲面三角形反射器的最大RCS，k为所述曲面三角形反射器的电尺寸。

6.如权利要求2所述的曲面三角形反射器，其中，所述曲面三角形反射器的电尺寸固定不变时，所述曲面三角形反射器的RCS缩减量越大，所述曲面三角形反射器的凸出因子越大；所述曲面三角形反射器的凸出因子固定不变时，所述曲面三角形反射器的RCS缩减量越大，所述曲面三角形反射器的电尺寸越大。

7.一种采用权利要求1所述的曲面三角形反射器降低三角形反射器RCS的方法，包括：

S1、依据三角形反射器的理论RCS，确定所述曲面三角形反射器的RCS缩减量；

S2、根据所述曲面三角形反射器的RCS缩减量和所述曲面三角形反射器的电尺寸，确定所述曲面三角形反射器的凸出因子；

S3、基于所述凸出因子，确定所述曲面三角形反射器三个直角三角形侧面的曲面结构；所述三个侧面中的任一个向所述三角形反射器内部凸出。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述直角三角形侧面为等腰直角三角形侧面。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述曲面结构的曲率为4h(h+2)/a²，其中，h为曲面结构的最大凸出高度，a为等腰直角三角形的直角边长。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述曲面结构的最大高度位置为所述直角三角形侧面的斜边的中点。

11.如权利要求8所述的方法，其中，所述曲面三角形反射器的RCS缩减量Δσ为：Δσ＝σ_0max-σ_max

式中，σ_0max为与所述曲面三角形反射器具有相同的直角边的垂直三角形反射器的理论RCS，σ_max为所述曲面三角形反射器的最大RCS。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述步骤S2具体为：按照如下公式确定所述曲面三角形反射器的凸出因子：

Δσ＝F(l，k)

式中，l为所述曲面三角形反射器的凸出因子，k为所述曲面三角形反射器的电尺寸；

其中，所述曲面三角形反射器的凸出因子l为所述曲面三角形反射器的最大凸出高度与所述曲面三角形反射器的直角边的比值，所述曲面三角形反射器的最大凸出高度位置为直角三角形侧面的斜边的中点。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述曲面三角形反射器的电尺寸固定不变时，所述曲面三角形反射器的RCS缩减量越大，所述曲面三角形反射器的凸出因子越大；所述曲面三角形反射器的凸出因子固定不变时，所述曲面三角形反射器的RCS缩减量越大，所述曲面三角形反射器的电尺寸越大。