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多元纤维复合吸波材料设计及电磁性能研究进展
1
作者 朱国松 陈伊 +5 位作者 胡悦 张钦钊 黄佳 周伟 罗衡 李杨 《航空材料学报》 北大核心 2025年第4期1-13,共13页
随着信息安全、目标隐身与电磁防护等需求的升级,亟需研发高效吸波材料。本文简述吸波材料工作原理,并梳理涂覆型与结构型吸波材料研究进展,最终聚焦纤维混杂吸波复合材料的发展:纤维排列、组分调控及界面设计可协同提升电磁性能与力学... 随着信息安全、目标隐身与电磁防护等需求的升级,亟需研发高效吸波材料。本文简述吸波材料工作原理,并梳理涂覆型与结构型吸波材料研究进展,最终聚焦纤维混杂吸波复合材料的发展:纤维排列、组分调控及界面设计可协同提升电磁性能与力学性能。通过多元纤维协同设计与多尺度结构优化,纤维混杂吸波复合材料能够实现阻抗匹配与损耗机制的耦合优化,兼具宽频吸收与力学承载特性,推动吸波材料向结构与功能一体化方向发展。最后,总结通过多元纤维混杂体系拓展吸波频带的技术突破并对未来围绕纤维混杂机制深化、多尺度结构设计、环境适应性提升、多功能集成、纤维取向与入射角协同调控、高温陶瓷基吸波材料等方向开发兼具宽频吸收、轻质高强特性的新一代军民两用吸波材料进行展望。 展开更多
关键词 涂覆型与结构型吸波材料 纤维混杂复合材料 电磁损耗 结构与功能一体化
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Equivalent Currents on an Anisotropic Material Backed by a Metal Surface and Their Relation 被引量:10
2
作者 Huang Peikang Yin Hongcheng 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2000年第4期1-10,共10页
Based on a first-order state-vector differential equation representation of Maxwell's equations, an analytical formulation is derived for the equivalent currents on an anisotropic material backed by a metal surfa... Based on a first-order state-vector differential equation representation of Maxwell's equations, an analytical formulation is derived for the equivalent currents on an anisotropic material backed by a metal surface, and the relation between two currents is also considered. These expressions are degenerated into the common forms for some simple cases. This effort will provide the theoretical preparation for the approximate calculation of electromagnetic scattering from a conducting object coated by an anisotropic material. 展开更多
关键词 radar absorbing material ANISOTROPIC Equivalent currents electromagnetic scattering
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短碳纤维电磁特性及其在吸波材料中应用研究 被引量:43
3
作者 邢丽英 刘俊能 任淑芳 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期19-21,共3页
研究了掺混短碳纤维后材料在电磁波作用下某些宏观物理量(电磁参数、电磁波吸收与透过等)的响应特性。结果表明:调整纤维长度及含量可在很宽范围内调整材料的电磁参数与衰减量,将为研制与设计高性能吸波材料及电磁屏蔽等功能材料提... 研究了掺混短碳纤维后材料在电磁波作用下某些宏观物理量(电磁参数、电磁波吸收与透过等)的响应特性。结果表明:调整纤维长度及含量可在很宽范围内调整材料的电磁参数与衰减量,将为研制与设计高性能吸波材料及电磁屏蔽等功能材料提供依据。 展开更多
关键词 短碳纤维 电磁特性 吸波材料 碳纤维 飞机 隐身
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姿态扰动情况下的目标动态RCS分布特性 被引量:26
4
作者 刘佳 方宁 +1 位作者 谢拥军 王宝发 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期775-781,共7页
运动目标姿态扰动是静动态雷达散射截面(radar cross section,RCS)差异的主要来源。造成姿态扰动的因素复杂且不可预估,增加了动态RCS分布特性研究的难度。将图形电磁计算与蒙特卡罗仿真结合,构建以均匀随机分布为扰动模型的动态RCS仿... 运动目标姿态扰动是静动态雷达散射截面(radar cross section,RCS)差异的主要来源。造成姿态扰动的因素复杂且不可预估,增加了动态RCS分布特性研究的难度。将图形电磁计算与蒙特卡罗仿真结合,构建以均匀随机分布为扰动模型的动态RCS仿真分析平台。根据静动态RCS差异的统计分布特性,提出置信区间以及数学期望值的计算方法。选择两种运动模式下的飞机目标进行验证,将所得结果与实际扰动模型的动态RCS进行了比对。结论表明该方法具备较强可操作性和工程应用价值,提高了计算机动态RCS仿真能力,为目标静动态电磁散射特性一致性评估以及特征库构建提供了有价值的参考信息和分析方法。 展开更多
关键词 雷达散射截面 图形电磁计算 动态仿真 蒙特卡罗仿真
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飞行器表面电磁缺陷及雷达吸波材料应用 被引量:21
5
作者 桑建华 周海 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第2期51-55,共5页
从飞行器表面电磁特性和电磁缺陷分析入手,就如何使用雷达吸波材料进行了探讨,提出了采用雷达吸波材料或特种良导电材料,针对电磁缺陷进行修复的雷达吸波材料应用思路。该方法可减少雷达吸波材料的使用量,从而减轻飞行器重量,提高其性能... 从飞行器表面电磁特性和电磁缺陷分析入手,就如何使用雷达吸波材料进行了探讨,提出了采用雷达吸波材料或特种良导电材料,针对电磁缺陷进行修复的雷达吸波材料应用思路。该方法可减少雷达吸波材料的使用量,从而减轻飞行器重量,提高其性能,降低成本,改善维修性。并进行了试验验证。 展开更多
关键词 飞行器 电磁特性 雷达吸波材料 雷达截面 材料性能 目标后向散射
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基于GRECO的复杂目标多次散射RCS计算 被引量:10
6
作者 刘佳 渠慎丰 王宝发 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期614-616,626,共4页
复杂目标多次散射问题对于目标雷达散射截面(RCS,Radar Cross Section)的精确预估具有重要影响.以图形电磁计算(GRECO,Graphic Electromagnetic Lomputing)软件为平台,充分利用其可视化计算的特点,采用像素为基本计算单元,开发了一种多... 复杂目标多次散射问题对于目标雷达散射截面(RCS,Radar Cross Section)的精确预估具有重要影响.以图形电磁计算(GRECO,Graphic Electromagnetic Lomputing)软件为平台,充分利用其可视化计算的特点,采用像素为基本计算单元,开发了一种多次散射计算方法.通过获取像素几何信息,搜索符合多次散射条件的像素对,并将高频计算方法中的几何光学和物理光学相结合,实现了对发生多次散射的复杂目标RCS可视化计算.应用AUTOCAD软件建立了角反射器和导弹模型,将最终计算结果与参考文献中计算结果进行对比,取得了较为理想的结果,证明了该方法具有很好的工程应用价值. 展开更多
关键词 电磁波散射 雷达散射截面 多次反射 图形电磁计算
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船海复合场景面元化快速电磁建模方法及SAR成像仿真 被引量:6
7
作者 李宁 张民 +1 位作者 王欣 聂丁 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期90-95,共6页
在微波高频段,海面背景或海上船类目标往往具有电大尺寸和复杂精细的结构,这给船海复合场景的电磁建模带来巨大的计算负担。为简化计算,基于海面电磁散射模型面元化思想和图形电磁学,结合计算耦合场的四路径模型,提出一种电大尺寸船海... 在微波高频段,海面背景或海上船类目标往往具有电大尺寸和复杂精细的结构,这给船海复合场景的电磁建模带来巨大的计算负担。为简化计算,基于海面电磁散射模型面元化思想和图形电磁学,结合计算耦合场的四路径模型,提出一种电大尺寸船海复合场景电磁散射的快速计算方法。在保证海面与目标复合散射场的计算准确性前提下,提高计算效率。仿真并分析不同雷达参数下动态海面与目标的雷达散射截面,计算结果与实测数据以及精确数值方法结果的良好一致性验证了方法的准确性。将复合散射快速计算方法应用于合成孔径雷达成像仿真,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 面元模型 图形电磁学 复合散射 雷达散射截面 合成孔径雷达成像
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一体化雷达散射截面计算方法研究 被引量:7
8
作者 李建周 许家栋 +1 位作者 郭陈江 韦高 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期449-452,共4页
针对传统 RCS分析中 ,目标建模与 RCS计算的分立状态 ,提出了一种一体化计算方法。将RCS图形算法集成到 CAD造型软件中 ,为目标外形设计和 RCS分析提供了一个完整的解决方案。计算实例说明 ,这种方法不但能够满足精度要求 ,而且可以极... 针对传统 RCS分析中 ,目标建模与 RCS计算的分立状态 ,提出了一种一体化计算方法。将RCS图形算法集成到 CAD造型软件中 ,为目标外形设计和 RCS分析提供了一个完整的解决方案。计算实例说明 ,这种方法不但能够满足精度要求 ,而且可以极大地简化前处理工作 。 展开更多
关键词 雷达散射截面(RCS) 图形算法(GRECO) 一体化RCS计算
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自由空间复杂导体目标的太赫兹RCS高频分析方法 被引量:5
9
作者 华厚强 江月松 +3 位作者 苏林 闻东海 余荣 武小芳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期687-693,共7页
研究了自由空间复杂导体目标的太赫兹(THz)雷达散射截面(RCS)的高频求解方法。将并矢格林函数引入物理光学方法中,对自由空间环境进行考虑,推导出自由空间物理光学分析方法,并结合图形电磁计算(GRECO)方法,采用分区显示算法改进后,在Vis... 研究了自由空间复杂导体目标的太赫兹(THz)雷达散射截面(RCS)的高频求解方法。将并矢格林函数引入物理光学方法中,对自由空间环境进行考虑,推导出自由空间物理光学分析方法,并结合图形电磁计算(GRECO)方法,采用分区显示算法改进后,在Visual C++2010程序中实现目标的OpenGL显示,对自由空间复杂导体目标进行消隐判断,提取像素面元法矢量和深度缓存等有效信息,计算了自由空间复杂导体目标的THz RCS。最后,将程序计算结果与FEKO软件仿真结果进行比较,结果证明该方法的有效性和准确性。该研究结果为THz雷达未来在军事、天文和遥感等领域的应用提供了重要依据和方法。 展开更多
关键词 太赫兹 雷达散射截面 图形电磁计算 物理光学方法 分区显示算法
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一种用于移动卫星通信的新型多功能微带天线 被引量:3
10
作者 傅光 郑会利 +1 位作者 尹应增 龚书喜 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期438-441,共4页
对一种用于移动卫星通信的新型多功能微带天线进行了研究,给出了理论分析及设计方法,实验结果验证了文中方法的正确性.该天线通过激励圆形微带贴片天线的高阶模及重叠式的层状结构来实现,可产生锥形的辐射方向图.
关键词 重叠式 微带天线 移动卫星通信 高次模
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基于改进物理光学法的电大目标双站RCS的预估 被引量:7
11
作者 陈博韬 雷振亚 +2 位作者 谢拥军 李晓峰 满铭远 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期960-965,共6页
研究了电大尺寸目标双站电磁散射的改进物理光学法。针对以往双站高频算法由于忽略阴影区电流影响,导致大双站角下计算误差有所增大的问题,提取电流步进法中的迭代算子,考虑阴影区不同面元的耦合影响,与图形电磁计算方法相结合,推导出... 研究了电大尺寸目标双站电磁散射的改进物理光学法。针对以往双站高频算法由于忽略阴影区电流影响,导致大双站角下计算误差有所增大的问题,提取电流步进法中的迭代算子,考虑阴影区不同面元的耦合影响,与图形电磁计算方法相结合,推导出了改进的物理光学公式。分别提取照明区和阴影区面元,按照入射波方向进行排序迭代求解,快速有效地计算了电大目标的双站雷达散射截面(RCS)。通过与多层快速多极子,以及高低频混合方法进行对比,验证了该方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 改进物理光学方法 电流步进法 图形电磁学 双站雷达散射截面
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一种计算复杂目标激光雷达散射截面的快速算法 被引量:11
12
作者 李良超 吴振森 薛谦忠 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期577-580,共4页
提出了图形电磁计算在研究复杂目标激光雷达散射截面计算中的应用方法 ,给出了计算流程 ,并计算了某飞机模型单、双站激光雷达散射截面 .结果表明 ,该方法对复杂目标激光雷达散射截面的计算速度基本达到了实时计算要求 .
关键词 激光散射截面 图形电磁计算 几何建模 激光雷达
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雷达目标特征数据库在雷达组网仿真上的应用 被引量:6
13
作者 曾国奇 苏东林 刘焱 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1683-1686,共4页
传统雷达组网仿真中,认为目标为点目标,目标的RCS(Radar Cross Section)是一个常数;实际上目标的RCS是随雷达频率、目标相对雷达姿态变化的函数。该文通过对复杂雷达目标进行电磁建模,计算其在各姿态和各频点的RCS数据,把计算结果存储... 传统雷达组网仿真中,认为目标为点目标,目标的RCS(Radar Cross Section)是一个常数;实际上目标的RCS是随雷达频率、目标相对雷达姿态变化的函数。该文通过对复杂雷达目标进行电磁建模,计算其在各姿态和各频点的RCS数据,把计算结果存储在数据库中建立雷达目标特征数据库。建立了雷达组网仿真系统,系统由主控计算机、雷达目标特征数据库、若干雷达站组成。仿真结果表明:利用雷达目标特征数据库获得雷达在每个时刻观察的RCS比传统的把飞行器RCS当成常数,进行雷达组网仿真,仿真结果更接近实际的情况;通过多个雷达组成雷达网进行数据融合共同探测目标,可以大大提高雷达对目标的检测概率。 展开更多
关键词 雷达组网 雷达目标特征数据库 数据融合 雷达散射截面 图形电磁计算
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对雷达回波的无源电磁调控技术及其发展 被引量:10
14
作者 冯德军 谢前朋 +1 位作者 王俊杰 刘蕾 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1236-1241,共6页
电磁超材料的进步推动了其在雷达电磁调控中的应用,并成为当前电磁防护、隐身、对抗等领域的技术前沿。首先介绍了无源电磁调控技术的原理及其特点,着重探讨了几种典型雷达无源电磁调控技术,包括雷达角反射器、雷达吸波材料、可重构电... 电磁超材料的进步推动了其在雷达电磁调控中的应用,并成为当前电磁防护、隐身、对抗等领域的技术前沿。首先介绍了无源电磁调控技术的原理及其特点,着重探讨了几种典型雷达无源电磁调控技术,包括雷达角反射器、雷达吸波材料、可重构电磁超材料,以及基于Van Atta阵列的无源电磁调控技术。然后通过对各种无源电磁调控技术发展历程及相应设备研制情况的系统总结,详细论述了各种电磁调控技术的优缺点。最后指出,由于无源电磁调控技术的天然优势,未来它在雷达对抗、雷达目标特征控制等领域将具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 雷达回波 电磁调控 角反射器 吸波材料 万-阿塔阵列
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环氧树脂包裹超微铁磁性复合粒子电磁参数的研究 被引量:4
15
作者 邓惠勇 官建国 甘治平 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期719-720,共2页
 用反相微乳液方法制备了环氧树脂(EP)包裹超微铁磁性复合粒子。用SEM、XRD进行了微观结构的表征,进行了复介电常数(ε=ε′-jε″)和复磁导率(μ=μ′-jμ″)的测试。结果表明复合粒子呈EP包裹α Fe结构;它能有效阻止超微铁粒子的氧...  用反相微乳液方法制备了环氧树脂(EP)包裹超微铁磁性复合粒子。用SEM、XRD进行了微观结构的表征,进行了复介电常数(ε=ε′-jε″)和复磁导率(μ=μ′-jμ″)的测试。结果表明复合粒子呈EP包裹α Fe结构;它能有效阻止超微铁粒子的氧化。随着复合时ATPU用量的增加,复合粒子的密度减小。ε和μ均随ATPU用量的增大而减小。ε′、μ′和μ″均随频率的增大而减小;当ATPU用量<2.32%时,ε″随频率的增大而减小,但当ATPU用量增大,ε″随频率的变化不明显。 展开更多
关键词 雷达波吸收剂 电磁参数 磁性超微铁 包裹粒子 环氧树脂
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双站RCS计算GRECO算法的新改进 被引量:4
16
作者 张君 鞠智芹 +1 位作者 金凤杰 崔晶 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期789-791,共3页
针对利用单双站等效法存在的大角度双站雷达散射截面计算误差太大的问题和用被光照面作为积分区域计算双站雷达散射截面方法存在的无法处理相对接收站可见面的识别问题,从感应定理和等效原理出发,基于图形电磁计算方法,提出了双站雷达... 针对利用单双站等效法存在的大角度双站雷达散射截面计算误差太大的问题和用被光照面作为积分区域计算双站雷达散射截面方法存在的无法处理相对接收站可见面的识别问题,从感应定理和等效原理出发,基于图形电磁计算方法,提出了双站雷达散射截面图形电磁算法的改进方法,解决了可见面的识别问题,扩大了感应定理和等效原理的应用范围,提高了双站雷达散射截面计算的准确度。通过对典型样件的计算结果比较与公认结果和解析算式结果一致,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 图形电磁计算 感应定理 等效原理 物理光学法 双站雷达散射截面
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复杂目标的太赫兹波近场RCS快速计算 被引量:6
17
作者 程志华 谢拥军 樊君 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1999-2004,共6页
在太赫兹频段,散射目标大部分处于近场区域,远场计算方法已经不再适用,为此该文推导了近场雷达散射截面(RCS)的计算公式。针对太赫兹频段近场条件下,物理光学法(PO)由于面元数量巨大引起的遮挡判断耗时过长,以及图形电磁学(GRECO)以像... 在太赫兹频段,散射目标大部分处于近场区域,远场计算方法已经不再适用,为此该文推导了近场雷达散射截面(RCS)的计算公式。针对太赫兹频段近场条件下,物理光学法(PO)由于面元数量巨大引起的遮挡判断耗时过长,以及图形电磁学(GRECO)以像素为计算单位计算误差过大的问题,该文提出一种以面元为计算单位,以像素为遮挡判断单位的复杂目标太赫兹波近场RCS的快速计算方法,该方法在保证计算精度的基础上,大大降低了遮挡判断的计算复杂度和时间。最后,以标准目标体平板、球体以及复杂目标体卫星在不同距离下的雷达散射截面的计算为例,验证了该方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 雷达散射截面(RCS) 太赫兹 近场 图形电磁学(GRECO)
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结构吸波材料的设计与性能预报 被引量:7
18
作者 杨尚林 王俊 +1 位作者 郑卫 李庆芬 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第5期544-547,共4页
雷达吸波材料的吸波性能通常以吸波材料对电磁波的功率反射系数来表示.功率反射系数是各层的厚度、磁导率和介电常数的函数.本文选用多变量函数的搜索方法,利用Hooke Jeeves算法由C++编译器依据传输线理论编制了优化设计程序,对所选用... 雷达吸波材料的吸波性能通常以吸波材料对电磁波的功率反射系数来表示.功率反射系数是各层的厚度、磁导率和介电常数的函数.本文选用多变量函数的搜索方法,利用Hooke Jeeves算法由C++编译器依据传输线理论编制了优化设计程序,对所选用吸波剂MnO和ZnO铁氧体材料进行了计算,并掺入适量的Fe3O4控制自然共振吸收频率,利用共振机理,实现了在较大程度上展宽频带.同时将利用Lichtenecher公式计算出的各个吸收剂成分用环氧树脂作粘结剂,复合成吸波材料,进行了吸波性能测试.结果发现,随着环氧树脂成分的增加,复合材料的电磁参数呈现降低趋势,因而在复合过程中合理地控制环氧树脂的成分,可以得到各层复合材料所需要的电磁参数. 展开更多
关键词 传输线理论 结构吸波材料 等效电磁参数理论 成分设计 频散效应
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中间相沥青基碳纤维镀镍制备吸波材料 被引量:4
19
作者 汪爱明 刘辉 +2 位作者 迟伟东 沈曾民 刘汝领 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期252-257,226,共7页
为制备中间相沥青基镀镍碳纤维,本文对比研究了电磁搅拌法和超声波法两种镀镍工艺,结果表明,两种工艺均可制备出表面镍含量较高的碳纤维,但超声波法制备的镀镍碳纤维的连续性优于电磁搅拌法,适合后续结构型吸波复合材料的制备。对镀镍... 为制备中间相沥青基镀镍碳纤维,本文对比研究了电磁搅拌法和超声波法两种镀镍工艺,结果表明,两种工艺均可制备出表面镍含量较高的碳纤维,但超声波法制备的镀镍碳纤维的连续性优于电磁搅拌法,适合后续结构型吸波复合材料的制备。对镀镍碳纤维的电磁性能的研究发现,镀镍后碳纤维的电损耗参数下降,磁导率提高,利于低频带吸收。利用中间相沥青基镀镍碳纤维制备出树脂基复合材料,对其吸波性能进行测试,研究结果发现:以镀镍纤维层间全平行排布铺层制备的复合材料与未加镀镍碳纤维的相比,同时提高了在低频带和高频带的吸波效果,在14.88GHz吸收峰峰值为-27.62dB,低于-5dB的累积频宽约为14GHz,低于-10dB的累积频宽约为6.5GHz,吸波效果明显。 展开更多
关键词 碳纤维镀镍 复合材料 吸波材料 电磁性能
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复杂目标GRECO方法的分屏显示计算 被引量:5
20
作者 张云飞 马骏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1332-1336,共5页
图形电磁计算(GRECO)是一种计算复杂目标雷达散射截面(RCS)的有效方法,但必须先有一个易于提取外形参数的数据文件.基于GRECO法,针对用各种通用商业软件造型生成的模型文件,利用商业软件Rhino进行转化,生成适于RCS计算的数据文件,这种... 图形电磁计算(GRECO)是一种计算复杂目标雷达散射截面(RCS)的有效方法,但必须先有一个易于提取外形参数的数据文件.基于GRECO法,针对用各种通用商业软件造型生成的模型文件,利用商业软件Rhino进行转化,生成适于RCS计算的数据文件,这种处理数据的方法具有广泛的适用性,且不会丢失任何局部细节.通过分屏显示计算方法,提高了对电大尺寸目标的计算精度;采用OpenGL的显示列表技术使得程序运行花费较少的时间.结合GRECO的特点,提出了一种分析目标散射源的简便的方法,便于分析目标的雷达散射截面特性.结果表明,本方法与面劈法的计算结果吻合较好,具有较好的工程应用价值. 展开更多
关键词 电磁波散射 雷达反射 图形电磁计算 图形显示器
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