飞行器雷达隐身性能评估研究

程肇睿

摘要：武器装备的整体隐身，隐身性能已经成为轻型装备最重要的指标。评估隐形测试的关键是要了解设备中看不见的性能指标和重要且不可或缺的环节，检查所涉及的隐形设备的设计，选择、使用、维护、评估和验证设计方案。零件和整机，就像整个生命周期。综述了飞机导线隐身性能测试体系及测试评价方法，介绍了国内外典型测试测量技术的发展情况，低色散诊断测试技术的最新成果以及飞机电磁隐身特性的未来发展趋势对测试技术进行了分析。

关键词：飞行器;雷达隐身;性能评估

随着电磁隐身技术的发展及其在武器装备和全球防御系统中的探测、识别、跟踪和攻击的广泛应用，探测、识别、跟踪和攻击的能力越来越强大。生存和武器穿透能力面临新的挑战。武器渗透性能研究的重要性日益凸显。随着现代隐身技术的发展及其在新型武器装备中的应用，隐身雷达性能测试与评估技术在隐身战机的发展中发挥着越来越重要的作用。雷达截面（RCS）是表征飞机目标电磁散射辐射能力的重要指标。凭借RCS试验装备武器位置角的重要位置，可对其进行设置，为武器装备的性能、隐身设计、材料选择、应用、试验和完成提供依据。摘要 国外典型的室内微波消声室，如室外游戏静态试验和动态飞行试验设施、技术指标和应用开发，以及远场条件下的室内外试验、试验设备、背景、适应性试验目标等。

一、微波暗室测试评估技术发展

微波消声室测试通过在墙壁、地板和天花板上装饰吸收材料来降低背景水平。采用喇叭天线和大型抛物面反射屏将点光源的球面波转换为平面波，满足远场RCS测试要求。美军等发达国家一直非常重视消声微波暗室测试系统。典型的微波暗室测试系统主要有密歇根大学辐射测量系统、俄亥俄州立大学RCS测试系统、乔治亚理工学院、波音测量系统和毫米波测量系统等。辐射测量密歇根大学系统建在一个锥形微波消声室中。目标被放置在一个有洞的天花板上。测量目标放置在泡沫背衬下的孔中。发射器有宽带天线，频率从100MHz到18GHz不断变化。该系统可以实现两种测量：一种是对圆形探头表面的目标运动进行切向测量;另一种是安装环形探测器来确定目标面，探头从几何对称的目标点、铅垂孔的顶部、菱形或测量探头移动的方式。俄亥俄州立大学RCS测试系统由微波合成、接收机、目标/定位系统、光学校准等系统和控制计算机组成，频率范围从1到30 GHz。该系统具有测量幅度和相位的能力。佐治亚理工学院技术的消声微波室为7.5m x 7.5m*4.2m，使用抛物面反射器的平面波形，后壁表面的吸收材料。该系统采用连续波抵消系统和频率扫描测试系统来测试2至18GHz的頻率变化。波音毫米波测量室面积39米，截面积4.8米×4.8米。雷达测量系统的射频部分完全封闭在发射和接收室的后部系统中;摄像机和监控系统的结合为研究人员提供了对目标位置和运动的持续监控;机械传动安装两个转盘，转盘和传动的消声微波传输室，到控制室的工作平台，测试频段为35GHz、60GHz和95GHz。

飞行飞机是动态测试的计划路线。通过地面雷达测量车辆跟踪飞行环境和目标RCS特性，并采用空中校准机制进行校准。飞行动力学测试飞机在真实环境中的雷达散射特性，但测试成本高，检测精度差，操作和实施不易。与静态现场测试相比，动态试飞飞机的隐身性能可以获得真实环境，包括机翼和方向舵，发动机等区域的雷达截面效果也可以满足远场条件。缺点是测试成本较高。目标位置难以控制，危险角闪，测量精度不高，不易操作实施，方位角难以获取飞机隐身性能数据。在空气动力试验中，应明确试验任务，试验车辆应结合雷达设备的性能和条件测试空域和参数，如速度、航向和高度，以确保足够的测试精度，飞行参数、飞机位置数据、雷达拦截目标信息，以及全方位的隐身飞机性能测试[2]。

二、低散射诊断测试技术

随着隐身技术的发展和成熟，隐身逐渐成为一个重要的要求和特性的发展，这给飞行器带来了各种隐身设计要求，用于工艺和低信号电磁散布特性。以降低光束的整体速度。广泛而复杂的复合材料，例如飞机的投影目标，很难使用当前计算其散射特性。因此，低色散隐身设备测试技术、低色散高分辨率成像测试技术不是强分析色散来源、诊断、指导隐身飞机研制、评价飞机隐身性能的关键是最有效、最快速、最灵活。随着设备越来越注重隐形设计的性能，电磁散射测试目标的散射截面积越来越小，在不同的闪烁噪声面前表现得越来越明显。这对测试和测试系统提出了更高的要求。在RCS测试中，需要保证测试低于20 dB的目标散射场背景共振电平，这种不确定性使得测试结果高达1 dB。低色散测量技术解决的主要问题是背景场共振。为了达到这个目的，测试通常使用专门设计的低散射芯片来支持目标，采用硬件脉冲距离门、软件波门和门距离矢量背景去除方法。室内测试场可以通过上述方法有效瞄准RCS测试的数值，可以是一平方米，尤其是室外测试场可以是三平方米。随着科技的发展，有针对性的支撑结构的进步，减少了测试场地的背景，提供了更多的方法。除了使用低色散设计和更高水平的吸收表面处理外，新的目标函数转换和后续信号处理阶段的支持系统可以支持结构本身，以去除背景并影响测试结果。

三、测试评估体系

目标电磁特性测试人的各种手，需要研究构成目标特性测试实验系统，其中包含测试场地项目、平台、目标和对象测试、测试方法、参数和测试规范。确定特定网络中的具体测试需要从上述要素的角度考虑基本本体需求、目标情况、背景、特征信息空间，根据实际情况确定测试平台和具体实现技术。

（1）测试场地。根据测试网站文章，确定哪种目标场类型适合实验测试类型。测试的分类方法有很多。根据游戏的构建方式，可以分为内部测试和外部测试。根据目标情况和承载设备的平台类型，游戏可分为静态测试和动态测试。根据测试仪的电磁波特性，可分为近场和远场。测量和测试数据。所有这些测试区域在很大程度上都是为了获得目标区域的水平以衡量RCS的值。通常采用室内微波暗室测试区的形式，如锥形室内暗室、微波暗室、近波测试区、内置室内游戏、近场调查测试等。室内私密阅读受自然环境影响小，测试准确率高，保密条件较好。但在场长的影响下，形成了一整套技术和客观水平的设备来衡量内部测试场的各个方面，限制性更强。除设立外试验场外，常见的试验场有水平试验场、倒V试验场、加固试验场、近场扫描试验、动态试验场等。与内试验场相比，外试验场可以适应批量测试 目标类型是多个。测试过程中也引入了一些目标，真实的使用环境有更高的语境。但户外试验场受制于较大的性质，保密条件相对较差。

（2）测试设备。不管是测试场，除了网站，最重要的是一套完整的测试设备。为了具有目標电磁散射发射功能，测试设备至少必须包括以下五个部分：①电磁波发射和接收系统，用于发射和接收电磁波信号。②目标位置控制系统用于在整个过程中测试目标位置。转盘通常用作室内测试和低色散的支持设施。在外部动态测试领域，这部分函数表示目标与测试仪器之间的相对运动。 ③目标包括个人目标和校准系统。经常看到的系统标定目标有金属球、金属板、低载流子色散、主动标定、标定卫星和正常物体。④满足噪声测试环境的要求，即对测试信号噪声干扰最小和所需混沌的环境。⑤控制和数据处理系统可以通过多种渠道收集和分析目标信息的特征。

（3隐身测试评估应用体系。 飞机隐身测试性能评估主要利用内置微波消声室（密封）、外置静态试验场、外置动态测试设施，在三个测试平台上完成军队从概念设计到隐身飞机全生命周期的隐身性能评估.不同阶段的设备开发过程需要不同的测量方法和设备来支持。为了更好地设计和评估目标设备的特性，需要借资金帮助各种测试方法，测量目标在不同发展阶段的分散度。在设备研究、设计验证和设备开发阶段，通常需要验证一些设计样品、模型和备件，因为良好的室内环境控制系统和测量精度的静态测试实验室适合在这个剧院使用.在研究设计和中试阶段，完整的结构和模型测试在完整精度相对较高的外部静力测试领域将更加有效。当案例进入应用的生产阶段时，动态的外部测试设备会做实际应用中的表达评估和设备测试。根据各个阶段的特点，测试评价体系能够全面准确地支持装备的研发[3]。

四、结语

总之，国外雷达测试与评估技术开发中心是隐形的，检测设备需要检测、识别和识别技术与发展。以隐身研制试验装备和装备隐身伪装穿透性能评价为背景，重点关注大宽带/光谱测量成果。移动平台动态跟踪超低RCS测量新型隐形双/站测量材料和技术扩展和改进室内（室外）测试系统创建和改进陆地、海洋、空中和天空的测试和评估系统形成以满足各种隐形设备涂层和检测能力和评估防伪性能，支持设备隐形技术的快速发展。

参考文献

[1]刘德力，张云飞，高瑜忠.飞行器雷达隐身性能评估研究[J].飞机设计，2007，27（4）：6-9，25.DOI：10.3969/j.issn.1673-4599.2007.04.002.

[2]肖志河，高超，白杨，等.飞行器雷达隐身测试评估技术及发展[J].北京航空航天大学学报，2015，41（10）：1873-1879.DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2015.0220.