基于海空半空间背景中隐身舰船目标的复合电磁散射特性机理研究

stealth ship detection is always an important topic in the military, it is burning question that analysis the EM scattering characteristic of stealth ship with small RCS in the sea environment. The major work of research will be stated below. 1, the research of scattering mechanism will be applied on the stealth ship at the wide frequency domain and low grazing incidence, specially attention will be fixed on the resonance phenomenon of stealth ship at meter band. 2,the program will look into research of the composite electromagnetic scattering from the stealth ship and the sea surface. The coupled scattering between stealth ship and the sea surface is considered, the creeping wave effect and multipath scattering are also studied. 3,Integrated numerical simulation of scattering from the stealth ship and the sea surface will be researched with the characteristic of electrically large size. The methods of ship feature collection test will be studied also.

隐身舰船目标探测具要重要的军事意义，亟待攻关的技术难点是时变海面背景中隐身舰船小RCS的电磁散射特性及机理分析。本课题将从如下几个方面进行研究：1、深入研究隐身舰船在宽频域内，低掠角入射下电磁散射特性机理，尤其是米波段隐身舰船谐振区电磁震荡的物理机理。2、研究在海空半空间背景中，隐身舰船与时变海面的复合电磁耦合及散射作用。考虑电磁波在隐身舰船与海面之间的多径散射以及爬行波效应。3、研究超电大海面与隐身舰船的电磁散射一体化数值计算方法，以及舰船目标特性采集试验验证方法。

隐身舰船目标探测具要重要的军事意义，其电磁散射特性是支撑雷达探测的基础。因此，本项目围绕时变海面背景中隐身舰船电磁散射特性及机理分析开展研究，主要研究内容包括：隐身舰船目标宽频域电磁散射特性机理研究，舰船与海面复合电磁散射特性研究，海面/隐身舰舰船一体化电磁数值计算，以及基于实测数据的有效性验证方法等。经过研究形成的重要结果及科学意义包括：. （1）隐身舰船典型构件如球形部件呈标准Mie散射现象，反应出不同波长下瑞利区、谐振区和高频区等散射现象。对于舰船头部尖劈状隐身结构，在某些频段船艏一定角域范围内后向散射明显高于其它频段；在频点相对较高频段，前向散射明显，例如俯仰角为90度对船艏照射，在船尾附近RCS散射值较强，机理可支撑双基地雷达探测反隐身舰船工程应用。. （2）在低掠角下，四级以内的海情，海面对不同频段的后向散射系数较小。低海情、低掠角下，海面后向散射对雷达贡献的信杂比、信噪比与距离相关，二者呈不同指数下降并相交于某点，在但整体值较小。在大入射角下，不同风速、极化等对后向散射影响较大，这也表明大入射角下弱RCS目标探测具有较大挑战。. （3）隐身舰船在小入射余下，具有良好的隐身效果，大部分方位角度下RCS低于25dBsm。目标直接电磁散射与面元间的电磁耦合作用大致为同一量级，而边缘散射贡献明显小于10dB以上。舰船目标的结构部件之间可能构成“角反”效应，面元间的耦合会更加突出，从而极大增强目标的后向散射，特别在仰角45度与0度状态下。. （4）海面对舰船的电磁散射影响较大，其原因在于船边与海面形成的二面角结构所致。与只有舰船目标时的散射相比，两者平均化RCS差值大致在5～12dB左右。目标与海面的差场散射与俯仰角度有关，在低频时差别最大的情况出现在俯仰角为45度条件时，高频时差别最大的情况出现在俯仰角为30度时。海况越高对目标电磁耦合作用越小，当海面风速增大，漫反射增强，差场散射减弱。