專利名稱：低雷達(dá)散射截面金屬支架及其設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)，尤其涉及一種低雷達(dá)散射截面金屬支架及其設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
目標(biāo)低雷達(dá)散射截面(Radar Cross-Section,以下簡稱RCS)外形設(shè)計和材料隱身技術(shù)是現(xiàn)代隱身目標(biāo)設(shè)計的兩個主要關(guān)鍵技術(shù)。在現(xiàn)代隱身目標(biāo)的設(shè)計、研制和試驗過程中，需要對目標(biāo)縮比模型以及全尺寸目標(biāo)進(jìn)行靜態(tài)RCS或動態(tài)RCS測量，以對所設(shè)計目標(biāo)的RCS進(jìn)行診斷測量和評估，為改進(jìn)目標(biāo)的設(shè)計和隱身性能評估提供參考依據(jù)。其中，目標(biāo)縮比模型和全尺寸目標(biāo)的靜態(tài)RCS測量是最主要的技術(shù)途徑。為了完成對隱身目標(biāo)的高精度測量，RCS測試場大多采用金屬支架來對目標(biāo)進(jìn)行 支撐，且這種支架需要通過特殊的幾何造型設(shè)計和加工制造，以使支架的RCS電平顯著低于所測目標(biāo)的RCS電平，從而達(dá)到精確測量目標(biāo)RCS的目的。由于金屬支架的RCS電平主要取決于金屬支架前沿棱邊的內(nèi)劈角和傾斜角，內(nèi)劈角越小或傾斜角越大，金屬支架的低RCS性能越好。對于特定場合的金屬支架，傾斜角是一定的，一般，需通過改變內(nèi)劈角改善金屬支架的低RCS性能。因此，在金屬支架設(shè)計中，需在滿足承重的條件下，盡可能地減小其內(nèi)劈角。現(xiàn)有技術(shù)中，金屬支架有以下三種其中，第一種金屬支架的橫截面由單曲率圓弧構(gòu)成；第二種金屬支架的橫截面由雙曲率圓弧構(gòu)成；第三種為金屬支架的橫截面由余弦函數(shù)曲線構(gòu)成?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過以下方法設(shè)計金屬支架根據(jù)金屬支架的承載要求和支架橫截面尺寸，通過調(diào)整軸比參數(shù)，使得金屬支架的低RCS性能滿足要求，從而使得金屬支架的承載要求、支架橫截面尺寸和低RCS性能三者平衡?，F(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題前兩種設(shè)計方法均難以采用簡單的解析式通過計算機(jī)自動完成設(shè)計；且由于可調(diào)整的參數(shù)少，這三種方法在實際設(shè)計過程中的自由度很小，很難在支架承重、支架截面尺寸和支架的低RCS性能之間找到平衡點，設(shè)計中存在巨大困難。另外，由于目前對RCS電平的精確測量要求的提高，對金屬支架的低RCS特性提出了更高的要求，這也使也得采用現(xiàn)有設(shè)計方法得到的金屬支架不能滿足隱身目標(biāo)的測試要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于雷達(dá)目標(biāo)測試的低雷達(dá)散射截面金屬支架及其設(shè)計方法，用以優(yōu)化現(xiàn)有金屬支架的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第一個方面是提供一種低雷達(dá)散射截面金屬支架設(shè)計方法，包括選定所述金屬支架上待設(shè)計的數(shù)個橫截面；對各所述橫截面分別采用下述步驟設(shè)計計算得到所述橫截面的尺寸范圍，其中，所述橫截面的尺寸范圍由橫截面長軸的尺寸和短軸的尺寸確定；采用特定公式，并對所述特定公式中的形狀控制因子取一組互不相同的值，以得到所述橫截面的一組輪廓線表達(dá)式，其中，所述特定公式為少
權(quán)利要求
1.一種低雷達(dá)散射截面金屬支架設(shè)計方法，其特征在于，包括 選定所述金屬支架上待設(shè)計的數(shù)個橫截橫截面； 對各所述橫截面分別采用下述步驟設(shè)計 計算得到所述橫截面的尺寸范圍，其中，所述橫截面的尺寸范圍由橫截面長軸的尺寸和短軸的尺寸確定； 采用特定公式，并對所述特定公式中的形狀控制因子取一組互不相同的值，以得到所述橫截面的一組輪廓線表達(dá)式，其中，所述特定公式為I+ cos jn ，-L^ 0，其中，H為短半軸；L為長半軸；μ為橫截面的形狀控制因子，μ >0，χ為所述橫截面輪廓線的橫坐標(biāo)為所述橫截面輪廓線的縱坐標(biāo)； 根據(jù)低RCS預(yù)估公式，從所述橫截面的一組輪廓線表達(dá)式中選擇一個輪廓線表達(dá)式，以作為特定輪廓線表達(dá)式，并用于橫截面的設(shè)計； 根據(jù)所述金屬支架的高度和傾斜角，均勻連接各個所述橫截面，以得到所述金屬支架的外形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低雷達(dá)散射截面金屬支架設(shè)計方法，其特征在于，所述得到所述金屬支架的外形之后，還包括 采用矩量法或高頻漸進(jìn)技術(shù)，以獲得所述金屬支架的低RCS和頻率之間的對應(yīng)關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低雷達(dá)散射截面金屬支架設(shè)計方法，其特征在于， 選定的待設(shè)計的橫截面數(shù)量為兩個，分別為所述金屬支架的上橫截面和下橫截面。
4.一種低雷達(dá)散射截面金屬支架，其特征在于，所述金屬支架的橫截面輪廓線滿足下述特定公式 H Γ (X K工1 + cos -γπ ，-L彡X彡0，其中，H為短半軸；L為長半軸；μ為橫截面 · 2 LJ-的形狀控制因子，μ >0，X為所述橫截面輪廓線的橫坐標(biāo)；y為所述橫截面輪廓線的縱坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低雷達(dá)散射截面金屬支架及其設(shè)計方法，包括選定金屬支架上待設(shè)計的數(shù)個橫截面；對各橫截面分別采用下述步驟設(shè)計計算得到橫截面的尺寸范圍，其中，橫截面的尺寸范圍由橫截面長軸的尺寸和短軸的尺寸確定；采用特定公式，并對特定公式中的形狀控制因子取一組互不相同的值，以得到橫截面的一組輪廓線表達(dá)式，其中，特定公式為-L≤x≤0其中，H為短半軸；L為長半軸；μ為橫截面的形狀控制因子，μ>0，x為橫截面輪廓線的橫坐標(biāo)；y為橫截面輪廓線的縱坐標(biāo)；根據(jù)低RCS預(yù)估公式，從橫截面的一組輪廓線表達(dá)式中選擇一個輪廓線表達(dá)式，以作為特定輪廓線表達(dá)式，并用于橫截面的設(shè)計；根據(jù)金屬支架的高度和傾斜角，均勻連接各橫截面，得到金屬支架的外形。
文檔編號G01S7/02GK102944868SQ20121048428
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者許小劍 申請人:北京航空航天大學(xué)