無人機隱身技術若干問題研究.pdf

1、本文從理論分析和實際應用兩方面入手，深入研究了無人機雷達散射截面縮減的若干關鍵問題。主要包括電磁散射模型的計算方法、復雜結構的電大尺寸無人機散射特性分析及計算、無人機散射特性的測量及二維成像診斷、無人機功能隱身材料設計與應用等。論文的理論分析和預估數(shù)據(jù)與研制出的實際無人機隱身測試結果基本一致，采用的隱身功能材料等綜合隱身設計措施使無人機的整機RCS縮減約6dB。論文對無人機的RCS縮減具有較高的理論價值和工程設計參考價值。
　　

2、 論文作者的主要研究成果可概括為以下幾個方面：
　　 1.結合工程應用中的實際情況討論了目標電磁散射計算的原理和方法，包括數(shù)值計算方法(矩量法(MOM)和時域有限差分(FDTD)算法)，高頻算法中的物理光學法(PO)。文中對各種散射計算方法進行了分析計算，通過對同一目標各算法計算的結果，總結分析了各種算法的優(yōu)缺點。根據(jù)工程實踐中的經(jīng)驗，提出了一種無人機RCS快速預估的混合高頻算法(PO+IMEC)。重點討論了混合高頻算法對凸體和

3、凹體目標計算時的情況，為后續(xù)無人機整機的快速計算分析打下基礎。
　　 2.從散射體電磁散射機理出發(fā)，根據(jù)無人機隱身設計工程中重點散射部位及其散射貢獻，分析了無人機整機的強散射源結構分布特點，采取相應技術措施，如對機翼前緣及翼型結構散射，前緣尖劈及涂覆結構散射設計進行了重點討論，分析得出了不同形狀的機翼前緣及翼型對入射波的散射影響。論述了無人機整機RCS預估的方法和流程，最后對兩種不同類型的整機模型進行了仿真計算，計算和測試結果的

4、對比，驗證了高頻一體化預估算法的有效性。
　　 3.從微波暗室散射測量的原理和方法出發(fā)，采用時域、頻域對消降噪處理措施，提高了RCS測量精度。為了充分利用暗室測量數(shù)據(jù)信息，根據(jù)轉臺成像原理和相關算法，完成了兩種飛行器二維轉臺散射成像，診斷分析了飛行器的強散射源及其空間分布。完善了對散射目標的認識，有利于進一步提高對目標的賦形優(yōu)化設計。
　　 4.從吸波功能材料的吸波機理出發(fā)討論了現(xiàn)有吸波材料的應用狀況及對電磁波的吸收原理

5、。根據(jù)納米超薄金屬薄膜對電磁波的透射效應設計了一種超薄金屬膜結構復合吸波功能材料，對單層復合材料和多層(雙層)復合材料的諧振(干涉)吸波原理進行了分析和大量的實驗測試。在暗室中將設計的三種無人機機體板材進行對比測試，測試結果與標準的金屬板材相比對不同測試頻段的入射電磁波均具有良好的吸收作用，吸收效能達10dB。最后通過在某型無人機上使用綜合隱身措施，使整機RCS數(shù)值有明顯的縮減，特別是機頭峰值縮減在8dB，側向及后向縮減了5dB，全方向