分层结构箔条云团散射模型的研究

摘要

随着现代战争从陆地不断向空域的发展，太空中信息探测与信息干扰已成为战争中敌我双方竞争的重点之一。信息干扰的主要途径是向太空投放某些干扰源，而箔条作为应用最广的无源信息干扰物，它主要是通过反射电磁波来干扰敌方雷达对导弹等目标的探测。箔条抛撒在太空中，形成太空箔条，由于太空环境的特殊性，使得对太空箔条的研究难以通过实验的方法展开，因此对太空箔条云团散射模型的研究更加重要。本论文基于分层结构的太空箔条散射模型，对太空箔条云团的雷达散射截面进行了研究。
　　首先，本论文运用矩量法对不同尺寸的箔条进行了半波长偶极子RCS极大的理论验证；并且基于自由分子流理论，以单根箔条为质点对其进行了受力分析，运用统计的方法对不同高度处抛撒的箔条云团的运动状态进行了仿真，通过仿真实验对比分析了不同高度箔条扩散的速度差异，并且分别对不同高度处抛撒后箔条云团的体积进行计算，得到箔条扩散速度随高度变化的规律，为分层结构散射模型的建立奠定了基础。
　　然后，对成形箔条云团内箔条的分布特性做了简单分析，以此为基础建立分层结构箔条云团散射模型，给出了分层结构所需的参数计算方法，分析了分层模型中箔条密度的变化，进一步验证了运用分层结构分析箔条云团散射特性的可行性；随后结合电磁波衰减理论，推导了基于分层结构的箔条云团RCS计算公式，并对不同高度处箔条云团抛洒后在运动相同时间内箔条云团RCS变化进行了分析，结果表明当箔条数目不变时，影响箔条云团RCS变化的主要因素是云团体积的变化。
　　最后，针对弹道中段箔条对导弹的掩护，分析了雷达单元内箔条数目的衰减情况，表明箔条掩护导弹过程中云团 RCS变化的主要原因是雷达单元内箔条数目的变化，接着基于分层结构的散射模型和迭代耦合法分别对不同阶段箔条云团RCS进行仿真对比，结果显示分层结构散射模型得到的结果与迭代耦合法得到的结果吻合良好；并就分层结构散射模型和迭代耦合法在求解箔条云团RCS方面的时间效率做了对比，结果显示分层结构箔条云团散射模型在时间效率上明显优于迭代耦合法。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文工作内容安排

第二章 基于矩量法的单根箔条RCS

2.1矩量法基本原理

2.2矩量法求解电场积分方程

2.3奇异点处理

2.4单根箔条RCS研究

2.5本章小结

第三章 箔条云团的运动和扩散

3.1太空箔条受力分析

3.2单根箔条运动方程

3.3稀薄大气中箔条的扩散

3.4云团扩散速度仿真

3.5本章小结

第四章 低密度大气箔条云团动态散射模型

4.1云团分层模型建立

4.2分层内箔条密度分析

4.3分层结构的箔条云团散射模型

4.4云团RCS仿真

4.5本章小结

第五章 箔条云团掩护导弹散射分析

5.1分层结构模型建立

5.2云团动态RCS

5.3本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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