[发明专利]一种机翼前缘散射单元、飞机雷达靶标及设计方法

说明书

本发明涉及雷达探测技术领域，特别涉及一种机翼前缘散射单元、飞机雷达靶标及设计方法，其中散射单元为刻角圆柱结构，包括圆柱面以及开设在所述圆柱面上的内凹直角刻角面，所述内凹直角刻角面所构成的刻角指向所述圆柱面的轴线，且所述内凹直角刻角面上设有一个或多个隔断，均匀分隔形成多联刻角，以模拟飞机机翼前缘的电磁散射特征。本发明能够实现不同大型飞机的机翼前缘电磁散射特征准确模拟。

技术领域

本发明涉及雷达探测技术领域，特别涉及一种机翼前缘散射单元、飞机雷达靶标设计方法、飞机雷达靶标、电子设备和存储介质。

背景技术

由于真实的飞机制造周期长、成本高，通常难以实际测量获得相应的雷达探测数据，因此，在测试雷达性能或研究飞机隐身特征时，往往采用飞机雷达靶标代替真实的飞机进行试验。

飞机雷达靶标设计的核心目的是准确模拟雷达可感知的、影响雷达探测性能的飞机主要电磁散射特征。对于大型飞机，最为显著的特征来自机翼前缘的散射，因此可以说，机翼前缘散射单元能否准确反映飞机机翼电磁散射特征，是大型飞机雷达靶标设计成败的关键。目前，传统的金属球等散射单元一般不能足够准确地反映机翼前缘的电磁散射特征。

发明内容

基于现有技术难以准确模拟机翼前缘电磁散射特征的问题，本发明实施例提供了一种机翼前缘散射单元、飞机雷达靶标设计方法、飞机雷达靶标、电子设备和存储介质，能够实现不同大型飞机的机翼前缘电磁散射特征准确模拟。

第一方面，本发明实施例提供了一种机翼前缘散射单元，所述散射单元为刻角圆柱结构，包括圆柱面以及开设在所述圆柱面上的内凹直角刻角面，所述内凹直角刻角面所构成的刻角指向所述圆柱面的轴线，且所述内凹直角刻角面上设有一个或多个隔断，均匀分隔形成多联刻角，以模拟飞机机翼前缘的电磁散射特征。

可选地，所述散射单元沿圆柱面轴向的长度范围为0.9~1.2m。

可选地，所述圆柱面的直径基于飞机机翼前缘厚度确定。

可选地，所述散射单元为实体或空心结构。

第二方面，本发明实施例还提供了一种飞机雷达靶标设计方法，采用如上述任一项所述的散射单元实现飞机机翼前缘的散射特征模拟，包括如下步骤：

获取飞机的电磁散射特征模型，以及飞机机翼前缘的长度和厚度分布；

基于飞机机翼前缘的长度和预设的散射单元长度，对飞机机翼前缘进行分段，结合飞机机翼前缘的厚度分布，确定各段的最小机翼前缘厚度；

基于所述电磁散射特征模型，确定飞机机翼前缘散射的各关键特征点的特征；

基于各所述关键特征点的特征，确定初始设置所述散射单元的关键段，结合所述关键段的最小机翼前缘厚度，构建初始机翼散射仿真模型；所述初始机翼散射仿真模型中，各所述关键段分别设有所述散射单元，且散射单元的圆柱面直径不超过关键段的最小机翼前缘厚度；

基于所述初始机翼散射仿真模型，进行电磁散射特征计算，并与所述电磁散射特征模型进行比较，迭代优化各所述散射单元的参数；其中，所述散射单元的参数包括角深、角长、指向角和隔断数，角深为内凹直角刻角面下凹深度，角长为刻角顶边的长度，指向角为刻角在圆柱面横截面上所呈直角的角平分线的俯仰角；

将优化后的所述初始机翼散射仿真模型的机翼前缘区域按段填充满所述散射单元，得到完整的机翼散射仿真模型；填充的所述散射单元的圆柱面直径不超过所在段的最小机翼前缘厚度；

基于所述机翼散射仿真模型，进行电磁散射特征计算，并与所述电磁散射特征模型进行比较，迭代优化各所述散射单元的参数；

根据优化后的所述机翼散射仿真模型，得到飞机雷达靶标设计参数。

可选地，所述迭代优化各所述散射单元的参数，包括：