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    近場RCS檢測技術(shù)在隱身材料測試中的應(yīng)用

    發(fā)布時間:2023-02-23 來源:高速射頻百花潭 責(zé)任編輯:wenwei

    【導(dǎo)讀】雷達(dá)隱身技術(shù)是增強突擊能力或保護自身的重要手段,它能有效減少雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離。雷達(dá)散射截面(RCS)越小,隱身能力就越強,因此研究隱身技術(shù)的主要目標(biāo)就是以各種方法縮減RCS?,F(xiàn)實中的雷達(dá)目標(biāo)往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對其進行電磁散射理論計算的難度非常大。為了避免這種復(fù)雜的電磁仿真計算,采用測試來直觀地獲得其電磁散射特性數(shù)據(jù)。因此,RCS測試對于研究隱身裝備的雷達(dá)散射特性以及隱身技術(shù)的發(fā)展具有非常重要的意義。


    9.jpg


    RCS測試系統(tǒng)分類


    隱身裝備已逐步成為大國重器,并將持續(xù)發(fā)揮重要影響,隱身技術(shù)也已成為隱身裝備設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)。隱身裝備的雷達(dá)散射截面積(RCS)測量是設(shè)計、制造、維護隱身飛機的必要手段。RCS測試系統(tǒng)主要有遠(yuǎn)場RCS測試、室內(nèi)緊縮場RCS測試以及近場RCS測試三類。


    遠(yuǎn)場RCS測試


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    室內(nèi)緊縮場RCS測試


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    近場RCS測試


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    遠(yuǎn)場和室內(nèi)緊縮場均需要巨大的經(jīng)費投入和很高的技術(shù)條件,建設(shè)所需場地大,不具備部署的機動性,無法對現(xiàn)役的隱身裝備開展現(xiàn)場RCS診斷。相比而言,近場測試效率高、成本低,因此該技術(shù)近年來成為電磁測量領(lǐng)域關(guān)心的熱點問題,多國都在研制適用于隱身裝備現(xiàn)場測量診斷的近場RCS測試系統(tǒng)。


    解決方案


    13.png

    系統(tǒng)外形結(jié)構(gòu)圖


    針對隱身裝備的現(xiàn)場RCS診斷和測試需求,成都玖錦科技有限公司依托其矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀研制技術(shù),研制生產(chǎn)出以微波成像儀表為核心的高度集成化近場RCS測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了成像儀表、測量天線、便攜式掃描平臺、測試附件以及測試應(yīng)用軟件;


    成像儀表:能夠進行RCS測試數(shù)據(jù)采集,具備脈沖信號產(chǎn)生和脈沖信號測量功能,具備幅度、相位測量能力。能夠滿足系統(tǒng)對頻率范圍、靈敏度以及動態(tài)范圍的要求;


    便攜式掃描平臺:可全向移動,具備控制測量天線水平、垂直、俯仰運動;


    測量天線:包括收發(fā)天線,具備極化切換功能,實現(xiàn)發(fā)射信號和目標(biāo)回波信號的接收;


    測試附件:包括定標(biāo)體、泡沫支柱等測試附件;


    測試應(yīng)用軟件:內(nèi)置定制開發(fā)的業(yè)務(wù)流程和成像處理算法。


    工作原理


    利用合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像原理,采用反投影(BP)成像算法實現(xiàn)目標(biāo)二維成像測量,通過微波成像儀表產(chǎn)生頻率步進信號形成高帶寬的測量信號,實現(xiàn)距離維上的高分辨能力;通過便攜式掃描平臺控制天線在直線導(dǎo)軌上移動形成合成孔徑實現(xiàn)方位維上的高分辨能力。同時結(jié)合門控技術(shù)實現(xiàn)過濾非目標(biāo)干擾回波,提高系統(tǒng)靈敏度和測量精度。


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    功能特點


    ●   配備便攜式掃描平臺,具備良好機動性,適合狹小空間內(nèi)開展測試;

    ●   采用門控技術(shù)實現(xiàn)極低的可測RCS量級,滿足高性能隱身裝備的性能診斷和維護測試需求;

    ●   系統(tǒng)收置快捷,可隨被測裝備一同運輸部署;

    ●   定制開發(fā)應(yīng)用軟件,實現(xiàn)快速開展測試和性能比對診斷;

    ●   產(chǎn)品滿足高海拔、極寒、酷熱、鹽濕的使用環(huán)境要求。


    核心硬件


    15.jpg


    本系統(tǒng)所用微波成像儀表基于公司成熟的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀技術(shù)研制開發(fā),并有針對性地對測量速度、動態(tài)范圍等進行優(yōu)化設(shè)計,是理想的RCS測試設(shè)備,具備以下特點:


    ? 頻率范圍覆蓋10MHz~50GHz;

    ? 跡線噪聲不足0.001dB,測量精度高,保證極高的測量重復(fù)性;

    ? 采用基波混頻技術(shù),有效抑制雜散,擴展動態(tài)范圍(達(dá)130dB),滿足大動態(tài)范圍和高靈敏度的測試需求;

    ? 具備脈沖調(diào)制、時域選通以及低噪聲接收機能力。


    關(guān)鍵技術(shù)


    ◆軟件門控


    為了去除目標(biāo)信號之外的無用回波影響,采用軟件時域門的方法對目標(biāo)時域響應(yīng)進行選取。首先采集待測目標(biāo)的頻域RCS數(shù)據(jù),依據(jù)頻域時域變換方法將頻域RCS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為時域RCS數(shù)據(jù),將漢寧窗函數(shù)、海明窗函數(shù)或者凱塞窗函數(shù)等時域門函數(shù)施加在時域RCS數(shù)據(jù)上得到時域選通數(shù)據(jù)。再依據(jù)時域頻域變換方法將時域數(shù)據(jù)再次轉(zhuǎn)換為頻域數(shù)據(jù)。


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    ◆  硬件門控


    通過微波成像儀表的窄脈沖的產(chǎn)生和脈沖測量功能,實現(xiàn)只接收特定距離目標(biāo)回波信號的能力,提高回波信號信噪比,實現(xiàn)更低的可測RCS量級。


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    來源:成都玖錦,高速射頻百花潭



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