CN111398927B - 一种三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法 - Google Patents

一种三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111398927B
CN111398927B CN202010253278.5A CN202010253278A CN111398927B CN 111398927 B CN111398927 B CN 111398927B CN 202010253278 A CN202010253278 A CN 202010253278A CN 111398927 B CN111398927 B CN 111398927B
Authority
CN
China
Prior art keywords
test
foil
passive
reflection area
radar reflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010253278.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111398927A (zh
Inventor
王星
王洪迅
王红卫
程嗣怡
张曦
张虎彪
董鹏宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Force Engineering University of PLA
Original Assignee
Air Force Engineering University of PLA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Force Engineering University of PLA filed Critical Air Force Engineering University of PLA
Priority to CN202010253278.5A priority Critical patent/CN111398927B/zh
Publication of CN111398927A publication Critical patent/CN111398927A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111398927B publication Critical patent/CN111398927B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明属于机载自卫电子对抗工程应用技术领域,公开了一种用于地面测试三维空间分布无源干扰雷达反射面积的方法,准备箔条丝测试球单体或者箔片测试球单体,按照需要分成几堆,每一堆测试球单体的数量相同;准备相同堆数的空泡沫球,每堆泡沫球的数量按照规律递增;准备与堆数相同的数量的蚊帐布包,分别装满对应的蚊帐布包,形成无源测试体;测试体模拟一定数量的箔条丝/箔片在空间随机散开的不同过程;通过特定天线分别对测试体进行射频照射,用强方向性天线接收无源测试体反射射频信号的大小,并记录测试结果。本发明能够逼真的模拟大量箔条丝或者金属箔片在三维空间的散开过程的不同阶段的雷达反射面积特性。

Description

一种三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法
技术领域
本发明属于机载自卫电子对抗工程应用技术领域,尤其涉及一种基于三维随机分布无源干扰雷达反射面积(RCS)的地面测试方法。
背景技术
无源干扰是一种常用的雷达干扰技术,是目前世界各国空军作战飞机必备的电子对抗资源之一。首先将大量的金属箔条丝(一般情况下是半波长)或者金属箔片进行包装,预制成一定外形的无源干扰单体(这里的箔条干扰弹、箔条干扰包、箔片干扰弹、箔片干扰包)。在飞机起飞前,再把一定数量的这种单体装配到飞机的无源干扰投放装置中;在需要对雷达实施干扰的过程中,飞机就按照一定的程序将这些单体依次投放下来,大量的箔条丝或者箔片散开形成云状分布的射频诱饵,这种诱饵对雷达电磁波进行反射/散射,即可对雷达形成干扰。这种应用中无源干扰单体能够形成的雷达反射面积(也称为雷达散射截面,其英文为Radar Cross-Section,后续用首字母缩写RCS代替)始终都是其最为关键的一个参数。本发明的雷达反射面积(Radar Cross section,缩写RCS)又称雷达散射截面,它表征了雷达目标在雷达波照射下所产生回波强度的一种物理量,一般情况下RCS都是指目标的后向散射截面,是雷达入射方向上目标散射雷达信号能力的度量,用入射场的功率密度归一化表示,即雷达入射方向上单位立体角内返回散射功率与目标参照的功率密度之比。
箔条/箔片干扰弹或干扰包单体能够形成的RCS与其中半波长箔条丝/箔片的数量有关,但不是这些箔条丝/箔片RCS的简单叠加。这种干扰弹或箔条/箔片干扰包的生产过程中,对于所需的箔条丝/箔片的数量,都是通过传统理论进行估计,然而这种估计明显是不准确的,有必要确定无源干扰单体RCS的数值。目前通常有两种无源干扰单体RCS的测试方法,第一种是地面蚊帐布测试法,通常采用的是将金属箔条丝/箔片撒到蚊帐布的方式进行。第二种测试方法就是实弹测试法,就是当飞机抛洒无源干扰单体的过程中进行测试,这种测试方法成本高。上述两种测试技术的RCS测试结果必然与无源干扰单体可产生的RCS会有较大的误差。总体而言,它们存在的问题是:
(一)蚊帐布测试法,不易确定各个金属箔条/箔片之间的距离,在单平面上抛洒箔条/箔片的方式,已经实际限定了二维平面的分布形式,而不是无源干扰单体在实际运用过程中抛洒箔条/箔片所形成的三维空间的云状随机分布。
(二)飞机抛洒的这种实弹测试法中,飞机多数为金属体,可能对无源干扰单体的RCS测试产生遮挡;箔条丝/箔片或者箔条片抛洒出来,尚未完全散开之前,极短时间内有一定的运动速度,容易与飞机RCS混淆,导致测试不准确。
综上所述,在目前国内外关于无源干扰单体RCS测试的现有技术当中,与无源干扰单体实际RCS数据,会有较大的误差。均满足不了准确测试无源干扰单体RCS的需要,无法对其RCS的三维分布及变化进行测试。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于三维随机分布无源干扰单体的多站雷达反射面积的地面测试方法。这里的无源干扰单体是特定的测试对象,包括箔条干扰弹、箔条干扰包、箔片干扰弹、箔片干扰包。本发明是这样实现的,构建一种测试体,在这个测试体中大量的箔条丝/箔片可以形成三维空间的随机分布,而不是二维空间的分布;测试体中反射雷达电磁波的材质主要是大量的箔条丝或者箔片,而不是承载箔条丝/箔片的载体;测试体中的大量随机分布的箔条丝/箔片的平均密度可以根据需要进行调整,可以模拟无源干扰弹/干扰包实际应用过程中,大量箔条丝或者金属箔片在三维空间散开、不同阶段的RCS特性。用这种测试体进行RCS的测试,既可以用于后向RCS测试,也可以用于其它方向的双站RCS测试。这种测试体在地面测试即可,其特性非常接近实际的无源干扰弹或者无源干扰包。
具体包括:
第一步,准备箔条丝测试单体,或者箔片测试球单体。分成几堆,每一堆测试球单体的数量相同。
第二步,准备相同堆数的空泡沫球,每堆泡沫球的数量按照规律递增。
第三步,准备与堆数相同的数量的蚊帐布包,分别装满对应的蚊帐布包,形成无源测试体。
第四步,用射频信号源产生特定频点、特定调制(也可无调制)的射频信号,在一定距离外通过强方向性天线分别对测试体进行射频照射,用强方向性的天线接收无源测试体反射射频信号的大小,并记录测试结果。
进一步,所述第一步中箔条丝/箔片测试球单体由泡沫球和内部放置的箔条/箔片组成。测试球单体内部的箔条/箔片的空间取向随机。这种测试球单体使得第二、第三步形成的箔条测试体中,内部大量的箔条/箔片是随机分布的。
进一步,所述第一步~第三步中形成的各种箔条测试体,其内部箔条/箔片数量相同,但外在体积不同。因此箔条测试体中大量的箔条/箔片的分布密度不同。
进一步,所述第一步~第三步中形成的各种箔条测试体,均占用一定的空间,形成一定的形状,因此箔条测试体中大量的箔条/箔片的分布,是在三维空间分布的。
进一步,所述第一步~第三步中形成的各种箔条测试体,不仅可以用于后向RCS测试(雷达接收机与雷达发射机在空间中几乎相同的位置),也可以用于双站RCS测试(雷达接收机与雷达发射机在空间中占有不同的位置)。
本发明的主要目的在于提供一种用于所述无源测试体雷达反射面积测试的测试对象,这种测试对象可以逼真模拟一定数量的箔条丝/箔片在三维空间的随机分布特性。
综上所述,本发明的优点及积极效果为:
(一)本发明能够逼真的模拟大量箔条丝或者金属箔片在三维空间的散开过程的不同阶段,可以使得测试对象即无源测试体,其中箔条/箔片三维空间随机分布,形成不同的箔条/箔片分布密度。这解决了蚊帐布测试法的局限,在蚊帐布上布洒箔条/箔片,由于重力作用,实际上限定了箔条/箔片的二维分布,无法形成箔条/箔片的三维分布。飞机实弹测试法,箔条/箔片抛洒到空气中必然因为重力作用飘落,则无法在空间形成一个稳定的、不变的三维分布形态。
(二)本发明能够进行地面测试。这解决了飞机抛洒的这种实弹测试法的局限。飞机平台的实弹测试法,由于一般军用飞机多是金属体,其RCS也比较大,容易使测试结果形成出现较大误差;再者,箔条/箔片抛洒到空气中必然因为重力作用飘落,无法在空中形成一个稳定的形状,抛洒平台必须限定在一定高度之上,因此不适用于地面测试。
(三)本发明可以用于特定三维分布箔条/箔片的RCS的准确测试,可以对测试体从空间各个角度进行后向RCS的测试,也可以用于双站RCS的测试。蚊帐布测试法一般在蚊帐布底层一定角度范围内测试,从蚊帐布平行的方向测试没有实际价值。而实弹测试法若得到箔条/箔片干扰弹的双站RCS测试结果,需要设置多个发射点和测试点;但实际实施过程中一般会基于安全和成本的考虑,测试点位置需要优选,测试点数量为少数几个,这样得到的RCS测试结果不全面;而且会因为在开放空间测试,需要考虑地面、地物、其它同频/邻频设备的干扰等诸多问题。本发明则无需考虑这些问题,可以在实验室条件下,根据实际情况进行测试,获得更为全面的测试结果。
综上所述,本发明能够对无源干扰单体的研制、作战使用和效能分析具有实用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于三维分布无源干扰的雷达反射面积的测试方法流程图。
图2是本发明实施例提供的箔条丝/箔片测试球单体的结构示意图。
图3是本发明实施例提供的采用箔条丝/箔片测试球单体进行测试的示意性实施例示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于三维分布无源干扰的雷达反射面积的测试方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的基于三维分布无源干扰的雷达反射面积的测试方法包括以下步骤:
S101:准备箔条丝测试单体,或者箔片测试球单体。分成几堆,每一堆测试球单体的数量相同。
S102:准备相同堆数的空泡沫球,每堆泡沫球的数量按照规律递增。
S103:准备与堆数相同的数量的蚊帐布包,分别装满对应的蚊帐布包,形成无源测试体。
S104:用射频信号源产生特定频点、特定调制(也可无调制)的射频信号,在一定距离外通过强方向性天线分别对测试体进行射频照射,用强方向性的天线接收无源测试体反射射频信号的大小,并记录测试结果。
在本发明的优选实施例中,步骤S101中箔条丝/箔片测试球单体由泡沫球和内部放置的箔条/箔片组成。
在本发明的优选实施例中,步骤S103中最小蚊帐布包可以装下一堆箔条丝/箔片测试单体,和最少数量的一堆空泡沫球;第二个蚊帐布包可以装下相同数量的箔条丝/箔片测试单体,和更多数量的一堆空泡沫球。后面依次类推,最后一个蚊帐布包装下相同数量的箔条丝/箔片测试单体,和最多数量的一堆空泡沫球。
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。
如图2所示,本发明实施例提供的箔条丝/箔片测试球单体,包括泡沫球主体1和内部放置的箔条2组成。箔条丝/箔片测试球单体具有多种类型。
不同类型的箔条丝/箔片测试球单体中箔条的数量有所不同,但其体积外形相同。同一种箔条丝/箔片测试球单体中的箔条数量基本相同,但是它们中的箔条分布有所不同,用于模拟箔条不同的散开阶段。
在本发明实施例中,箔条丝/箔片测试球单体由泡沫球和内部放置的箔条/箔片组成。测试球单体内部的箔条/箔片的空间取向随机。
形成的各种箔条测试体,其内部箔条/箔片数量相同,但外在体积不同。因此箔条测试体中大量的箔条/箔片的分布密度不同。
形成的各种箔条测试体,均占用一定的空间,形成一定的形状,因此箔条测试体中大量的箔条/箔片的分布,是在三维空间分布的。
形成的各种箔条测试体,不仅可以用于后向RCS测试(雷达接收机与雷达发射机在空间中几乎相同的位置),也可以用于双站RCS测试(雷达接收机与雷达发射机在空间中占有不同的位置)。
不同类型的箔条丝/箔片测试球单体中箔条的数量有所不同,但其体积外形相同。同一种箔条丝/箔片测试球单体中的箔条数量基本相同,但是它们中的箔条分布有所不同,用于模拟箔条不同的散开阶段。
如图3所示,本发明实施例采用箔条丝/箔片测试体进行测试的示意性实施例,通过大量箔条丝/箔片测试球单体组成测试体,测试体内部的箔条/箔片在三维空间内的分布近似随机。采用箔条丝/箔片测试球单体进行测试的方法与现有测试方法基本相同,信号源产生的信号由发射天线辐射到测试体上,测试体反射电磁波,由接收天线接收并由频谱仪或者其它仪器进行测量。
但进一步的,本实施例中,除了能够对三维随机分布的箔条/箔片的后向RCS进行测试外,还可以实现测试体三维随机分布的箔条/箔片的其它方向的双站RCS测试(就是信号产生和信号接收不在同一位置的一种情景)。本发明实施例还可以对大量箔条/箔片在空中散开过程不同阶段的RCS进行测试。箔条在空中的散开过程,可以通过固定测试体中箔条的总数量,使用不同数量的不同类型箔条丝/箔片测试球单体组成测试体进行模拟。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法,其特征在于,所述三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法采用模拟大量箔条丝或者金属箔片在三维空间不同阶段的散开过程、雷达反射面积特性的方式,进行雷达反射面积的测试;该地面测试方法具体步骤包括:
第一步,准备箔条丝测试单体,或者箔片测试球单体;分成几堆,每一堆测试球单体的数量相同;
第二步,准备相同堆数的空泡沫球,其中不含箔条丝/箔片,体积形状与第一步的单体相同,每堆泡沫球的数量按照规律递增;
第三步,准备与堆数相同数量的蚊帐布包,将第一步所述的测试单体堆与第二步所述的空泡沫球堆随机混合,并分别装满对应的蚊帐布包,形成无源测试体;该无源测试体用于模拟一定数量箔条丝/箔片在空间随机散开过程的不同阶段;
第四步,用射频信号源生成特定频点、特定调制的射频信号,通过强方向性的天线分别对无源测试体进行射频照射,用强方向性的天线接收无源测试体反射射频信号的大小,并记录测试结果。
2.如权利要求1所述的三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法,其特征在于,所述第一步~第三步中形成的各种无源测试体为大量的箔条丝/箔片单体,所述单体内部的箔条丝/箔片的取向形成随机分布。
3.如权利要求1所述的三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法,其特征在于,所述第一步~第三步中形成的各种无源测试体的外在体积不相同,内部箔条丝/箔片数量相同,以形成不同的箔条丝/箔片分布密度。
4.如权利要求1所述的三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法,其特征在于,所述第一步~第三步中形成的各种无源测试体用于测试其后向雷达反射面积,或用于其它方向的雷达反射面积的测试。
5.一种应用权利要求1~4任意一项所述三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法的简易测试方法。
CN202010253278.5A 2020-04-02 2020-04-02 一种三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法 Active CN111398927B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010253278.5A CN111398927B (zh) 2020-04-02 2020-04-02 一种三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010253278.5A CN111398927B (zh) 2020-04-02 2020-04-02 一种三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111398927A CN111398927A (zh) 2020-07-10
CN111398927B true CN111398927B (zh) 2024-03-19

Family

ID=71431500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010253278.5A Active CN111398927B (zh) 2020-04-02 2020-04-02 一种三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111398927B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112117549B (zh) * 2020-09-11 2021-06-15 浙江大学 一种基于非均匀法布里谐振腔阵列的高效逆反射器
CN115219998B (zh) * 2022-05-25 2024-05-10 北京科技大学 一种实验室静态极化箔条云生成方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106019248A (zh) * 2016-06-30 2016-10-12 北京润科通用技术有限公司 一种箔条干扰回波模拟方法及系统
CN108344980A (zh) * 2018-01-10 2018-07-31 中国空空导弹研究院 一种箔条云模拟装置
CN110109068A (zh) * 2019-04-24 2019-08-09 西安电子科技大学 基于极化特征向量的箔条干扰识别方法
CN110850376A (zh) * 2019-12-06 2020-02-28 上海志良电子科技有限公司 箔条干扰模拟方法及箔条干扰模拟器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140203961A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-24 Brian M. Kent Debris Examination Using Ballistic and Radar Integrated Software

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106019248A (zh) * 2016-06-30 2016-10-12 北京润科通用技术有限公司 一种箔条干扰回波模拟方法及系统
CN108344980A (zh) * 2018-01-10 2018-07-31 中国空空导弹研究院 一种箔条云模拟装置
CN110109068A (zh) * 2019-04-24 2019-08-09 西安电子科技大学 基于极化特征向量的箔条干扰识别方法
CN110850376A (zh) * 2019-12-06 2020-02-28 上海志良电子科技有限公司 箔条干扰模拟方法及箔条干扰模拟器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
雷达无源干扰物箔条和箔片的特性研究;谭显裕;《航空兵器》(第01期);第22-26页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111398927A (zh) 2020-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111398927B (zh) 一种三维分布无源干扰雷达反射面积的地面测试方法
CN105718753B (zh) 一种装备试验电磁环境的矩阵描述与逼真性评估方法
WO1992005601A1 (en) Apparatus and methods for simulating electromagnetic environments
CN105929376A (zh) 基于速度拖引的灵巧干扰噪声信号设计方法
Inggs et al. Planning and design phases of a commensal radar system in the FM broadcast band
Bendayan et al. Signal modeling of chaff in naval environment simulation
CN109520383B (zh) 基于matlab的体目标回波模拟方法
Ohs et al. Modeling the effects of wind turbines on radar returns
Bell et al. Modeling and simulation for multistatic coherent MIMO radar
Pouliguen et al. Simulation of chaff cloud radar cross section
CN111398915B (zh) 一种无源干扰测试球的制备方法
CN111398926A (zh) 一种箔条丝测试球单体及箔条丝干扰包测试体
CN111398925A (zh) 一种箔片测试球单体、箔片干扰包测试体
Kim et al. Chaff Cloud Modeling and Electromagnetic Scattering Properties Estimation
CN110991030A (zh) 一种通用复杂引战系统仿真的方法及系统
Zou et al. Multi-channel sea clutter modeling and characteristics analysis for spaceborne early warning radar
CN108896970A (zh) 一种基于多元矢量合成技术的雷达干扰方法
Yang et al. Research on electromagnetic scattering characteristics of dipole clusters
Hamd et al. Evaluation of bistatic and monostatic RCS for simple and complex targets in X-Band
Song et al. Generic model of aircraft susceptibility to radar under conditions of electronic counter measures
Kumar et al. Dynamic RCS Prediction of Rapidly Blooming Chaff Cloud and its Validation using Measurement on Scaled-down
Cormack et al. Tracking small UAVs using a Bernoulli filter
CN113391275A (zh) 一种采用电子角反的大型复杂目标等效模拟方法和装置
Ying et al. Bistatic RCS characteristics of corner reflector in time domain
Ravan et al. Ionospheric clutter model for high frequency surface wave radar

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant