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伪装的艺术(和科学)

使用CAD,RCS和散射模拟来评估雷达叶片渗透

由于它的声音令人惊讶,世界上最复杂的雷达系统仍然可以被一堆叶子和分支挫败。自然障碍物,特别是树木封面,为先进的商业和防御映射和检测系统的设计者提供了复杂的挑战。

荷马展示了一种高科技伪装技术

雷达横截面(RCS)是雷达如何检测到雷达的量度。物体的电磁签名越大,可以检测到越容易。雷达系统的设计者可以使用仿真技术Altair Feko.TM值为了评估包括其散射性能的物体的可检测性,这测量当物体暴露于雷达信号时电磁(EM)能量如何散射。

合成孔径雷达(SAR)系统使用EM波形传输来照明对象,并且从处理反射或回波创建图像。SAR发射器通常安装在移动的空气传播或卫星平台上,以在脱扣范围内运行并收集地形数据测量。从多次通过或扫描收集的测量数据被解释为表面地形图,以帮助检测和区分关键景观特征,例如故障线,水域,森林和植被,冰川等。一些技术任务包括一些最具技术任务在映射的地形中辨别叶子,识别森林类型,辨别树高度,以及叶子下面的异常或隐藏物体 - 被称为叶子渗透(Fopen)问题。

因为超高频(UHF)和非常高频(VHF)带中的较低频率具有显着大于树叶和分支的相关波长,因此它们的EM传输可以容易地穿透,使其成为FOPEN的理想选择。但是,在考虑K波段(18 - 27 GHz范围)和KA带(27-40GHz范围)的较高频率时,波长在毫米的顺序上,大多数叶子的物理维度,这些较小的波长导致更大EM波与叶子相互作用,越来越多的散射和衰减效果,以及降低映射性能。

由于使用更高的KU带频率(12-18GHz)对FOPEN的兴趣,因此日益增长的需要量化叶片与KU波段频率的相互作用,以帮助提高商业和商业应用中的应用bob电竞官方军事域名。总体而言,由于所需的重型模型细节和实质性计算资源来解决这些RCS模拟,这一重要区域在今天的建模领域仍然在很大程度上仍然是在今天的造型领域中进行的。

在Altair Feko删除阿斯本树模型

用ku波段波传输建模

联合研究由桑迪亚国家实验室,美国能源部,国家核安全管理部门和Altair进行探讨KU波段波传输的富豪问题。该研究阐述了Fopen建模方法,引入了一系列新的创新和贡献,以解决通过中等叶子的Ku-Band EM波传输的现象学。为ASPEN树和松树创建了高度详细的计算机辅助设计(CAD)树模型,并且由于细节水平,模型需要使用可用的啮合工具来编辑几何编辑Altair HyperWorks.TM值。树木被进口到Altair Feko,其中L波段和Ku频带的Fopen计算电磁行为的特征在于。

用于分析模型的编写需要利用Feko和HyperWorks以及它们导入和导出常用文件格式的能力。在HyperWorks中进行了大多数该阶段以清洁几何形状,使得可以获得合理尺寸和高质量的网状模型。

删除亚斯本分支和叶子模型细节
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Fopen建模研究结果

较低频率范围具有相应的大波长的频率范围是为了FOPEN研究和实施,因为这些低频范围已被证明是有效的,在穿过密集的叶子。但是,有可能用不同的角度来查看这个问题。

而不是穿透叶子,通过叶子的开口传输EM信号允许采用较高频率的机会进行FOPEN。利用较高频率的优点是相关的较小波长提供更精细的扫描分辨率,使得叶子表征和目标检测的整体辅助。另外,较高的频率雷达通常更紧凑,可以产生相当大的空间和重量,使得它们在无人空中系统(UAS)中特别有用。

介绍性的场景和Fopen模拟的结果证明,通过Ku波段通过中等叶子传输。这些结果对于雷达工程师来说是显着的并且有用的,因为它建立了通过叶子的穿透是可行的,并且较高的频率可能适用适当的叶子场景。

可以开发通过叶子的鉴别目标的技术利用仪表在Ku波段中的知识。此外,该数据深入了解现有技术的有用性和适用性。例如,可能对于SAR,类似于断层扫描的3D技术可能是在树叶下方的“看”以区分目标的签名与叶子的回波。而且,在检测到目标运动的地面移动目标指示器(GMTI)中的其他雷达模式可能在具有中等叶子的场景中成功地使用。

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