金属球目标雷达成像特性分析

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金属球的雷达截面和标准金属球

在图 3 的 1 点 ,这是在谐振区中最大点 , kr
大约为 1. 0 ,因此
σc πr2
=
1. 03 ( k r) 25/ 2
(8)
因为 kr = 1 ,所以πσrc2 = 1. 03
图 2 镜面反射与爬行波叠加
当物体的大小与波长可以比拟时 ,如图 3 曲线所示。D/λ从 0. 2 到 D/ λ = 10 的范围内 ,曲线表示对于σ = πr2 值为振荡函数的特性 ,该函数随着参数 D/ 2λ的增加而趋近于πr2 决定的值。 3. 3 光学区 ( O ptical R agion)
直径 D(mm)
σ理论 (dBsm)
σ测试 (dBsm)
503
- 7. 0
- 7. 2
350
- 10. 2
- 10. 2
190
- 15. 5
- 15. 8
参考文献
1 М. П. 多路哈诺夫 ,林为干. 徐秉铮. 张世萁译. 无线电波传播 (上) ,北京 :人民教育出版社 , 1957 ,67～70
σ0 与 kr 无关 ,脚标“0”指光学区。σ0 = πr2 当 2πr/ λ = k r 较大 ,大于 10 ,f 上升 λ, 下降 , 爬行波衰减大 ,只剩镜面反射 ,所以σ与λ无关了。 3. 4 小结 1) D《λ/ 2π,2πr/ λ < 1 ,瑞利区 ; 2) D 中间情况 , 2πr/ λ = 1 ,谐振区 ,或 Mie (米 ,梅) 区 ; 3) D》λ,2πr/ λ = 10 ,光学区 , σ = πr2 。
3 收稿日期 :2001 - 09 - 21 12
光电对抗与无源干扰 2001 年第 4 期
σ
=
πD2 4

金属球的rcs公式

金属球的rcs公式金属球的RCS公式1. 什么是RCSRCS（Radar Cross Section）是雷达目标的反射特性的物理量，用于描述目标对雷达发射信号的回波强度。

金属球的RCS公式可以用来计算金属球目标的反射特性。

2. 金属球的RCS公式金属球的RCS公式可以用以下公式表示：RCS = (π * d^2) / 4其中，RCS代表雷达截面积（Radar Cross Section），d代表金属球的直径。

3. 示例解释以一个直径为2米的金属球为例，应用上述公式计算其RCS。

RCS = (π * 2^2) / 4= (π * 4) / 4= π所以，这个直径为2米的金属球的RCS为π平方米。

金属球的RCS公式能够帮助我们计算金属球目标的反射特性，从而更好地了解雷达目标的回波强度。

该公式适用于金属球这一特定类型的目标，其他类型的目标可能需要使用不同的RCS公式进行计算。

5. 应用领域金属球的RCS公式在雷达技术的应用中广泛使用。

以下是一些金属球RCS公式的典型应用领域：防御和军事领域在军事领域中，金属球RCS公式可以用来评估和设计雷达系统。

通过计算金属球目标的RCS，可以预测和量化目标对雷达系统的探测和追踪能力，从而提供决策支持和优化防御策略。

航天和航空领域金属球RCS公式在航天和航空领域的应用也非常重要。

例如，在设计飞机、导弹、卫星等航天器时，可以利用金属球RCS公式来评估目标的雷达探测概率和隐身性能，确保其在作战或飞行中的安全和隐蔽性。

无人机和机器人技术金属球RCS公式也可以应用于无人机和机器人技术中。

通过计算金属球目标的RCS，可以帮助优化无人机或机器人的外形设计，减少其对雷达系统的探测概率，提高机器人在执行任务时的隐身性能和安全性。

金属球的RCS公式提供了一种计算金属球目标反射特性的方法。

通过应用该公式，我们可以预测目标对雷达系统的回波强度，评估目标的探测概率，并在设计和优化雷达系统、飞行器和机器人等方面发挥重要作用。

金属球的rcs公式

金属球的rcs公式（原创版）目录1.金属球的 RCS 公式简介2.金属球的 RCS 公式推导3.金属球的 RCS 公式应用正文一、金属球的 RCS 公式简介金属球的 RCS（Radar Cross Section，雷达散射截面）公式是用于计算雷达接收到的目标回波信号强度的公式。

在实际应用中，雷达通过接收回波信号强度来判断目标的距离、方位和高度等信息。

金属球作为一种常见的雷达散射目标，其 RCS 公式的研究具有重要意义。

二、金属球的 RCS 公式推导金属球的 RCS 公式可以分为两部分：几何光学理论和电磁场理论。

首先，根据几何光学理论，金属球的 RCS 公式可以表示为：σ = 4πa^2 / λ^2其中，σ表示散射截面，a 表示金属球的半径，λ表示雷达波长。

然后，结合电磁场理论，金属球的 RCS 公式可以表示为：σ = εr * (1 / 4π) * ∫(E^2 / r) * (1 / 4π) * dω其中，εr 表示金属相对介电常数，E 表示入射电磁场强度，r 表示金属球半径，ω表示入射电磁波角频率。

通过以上两部分公式的结合，可以得到金属球的 RCS 公式为：σ = εr * a^2 * ∫(E^2 / r) * dω / λ^2三、金属球的 RCS 公式应用金属球的 RCS 公式在实际应用中有广泛的应用，例如在雷达系统设计、目标检测和识别、隐身技术研究等方面。

通过计算金属球的 RCS 公式，可以为雷达系统设计提供参考，以提高雷达系统的探测能力和抗干扰能力。

同时，通过分析金属球的 RCS 公式，可以为目标检测和识别提供理论依据，以提高目标检测和识别的准确性。

此外，通过研究金属球的 RCS 公式，可以为隐身技术研究提供理论支持，以降低目标被雷达探测的可能性。

综上所述，金属球的 RCS 公式在雷达系统和隐身技术等领域具有重要意义。

球型目标在不同波段的雷达散射截面

球型目标在不同波段的雷达散射截面杨洋;姚建铨;宋玉坤;邴丕彬;李忠洋【摘要】文中对球型目标在微波、红外、太赫兹等不同波段的雷达散射截面进行深入探讨,利用电磁波理论和红外辐射理论得到了理想金属球的微波雷达和朗伯球的激光雷达的散射截面的数学表达式,并在此基础上给出了球型目标太赫兹雷达散射截面的具体研究内容和研究方式,指出选用理想金属朗伯球体的目标作为太赫兹雷达散射截面的标准体,提出了"中值加权修正"的研究方法,并对方法的具体实施方案给予了阐述.%The radar scattering cross section of microwave, laser and terahertz in different wave band for spherical targets are investigated. By using electromagnetic theory and infrared radiation theory, the mathematical expression of radar scattering cross section are given in microwave radar of ideal metal ball and laser radar of Lambert wave. Then the specific research and method of terahertz radar scattering cross section for spherical targets are obtained. The "median weighted correction method" and its concrete implementation are presented by chosen the ideal metal Lambertian sphere as the standard body of terahertz radar scattering cross section.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2011(041)005【总页数】5页(P552-556)【关键词】微波雷达;激光雷达;太赫兹雷达;雷达散射截面;球型目标【作者】杨洋;姚建铨;宋玉坤;邴丕彬;李忠洋【作者单位】天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所,天津300072;承德石油高等专科学校,河北承德067000;天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所,天津300072;承德石油高等专科学校,河北承德067000;天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所,天津300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TN95雷达散射截面是一个用以表述目标截获和反射辐射功率能力的物理量，它在目标识别、目标成像中具有重要作用。

金属球的rcs公式

金属球的rcs公式
（实用版）
目录
1.金属球的 RCS 公式的概念
2.RCS 公式的推导过程
3.RCS 公式的应用
4.RCS 公式的优缺点
正文
1.金属球的 RCS 公式的概念
金属球的 RCS 公式，全称为雷达散射截面积公式，是用来计算金属球在雷达探测下散射截面积的公式。

雷达散射截面积是指雷达接收到的反射信号的强度与入射信号强度之比，它可以用来衡量目标在雷达探测下的可见度。

2.RCS 公式的推导过程
RCS 公式的推导过程相对复杂，它涉及到电磁波在金属球表面的反射和散射。

一般情况下，RCS 公式的计算需要考虑金属球的形状、尺寸、电磁波的波长和入射角度等因素。

在推导过程中，通常会采用一些近似方法，如物理光学法、小角近似法等，以简化计算过程。

3.RCS 公式的应用
RCS 公式在军事、航空航天、通信等领域有广泛的应用。

例如，在军事领域，通过计算目标的 RCS，可以评估目标在雷达探测下的隐身性能；在航空航天领域，RCS 公式可以用来设计和优化飞行器的隐身外形，以降低其被雷达探测的概率；在通信领域，RCS 公式可以用来研究和改进无线通信系统的性能。

4.RCS 公式的优缺点
RCS 公式的优点在于，它可以用来定量描述目标在雷达探测下的散射特性，为隐身设计和雷达探测提供理论依据。

然而，RCS 公式也存在一些缺点，如计算过程复杂，需要考虑的因素多，容易出现误差等。

飞机RCS动态测量中标准体对测量结果的具体影响分析

飞机RCS动态测量中标准体对测量结果的具体影响分析RCS的动态测量是准确了解飞机等复杂目标电磁散射特征的一个重要途径，而标准体的选择又在整个测量过程中起到至关重要的作用。

本文分析了标准体的物理特性、散射源及散射场等要素，并指出这些要素的变化对整个测量结果的具体影响。

为建立动态目标特性数据库，目标RCS减缩以及目标识别、精确制导等后续研究提供了可靠的依据。

【关键词】动态测量定标标准体在动态测量过程中所使用的定标体是标准金属球。

到目前为止，还没有发现有可以取代标准金属球的更好定标体。

球体是最简单的三维散射体，它有两个散射源。

其中一种是球的镜面回波，在平面波沿球的法向入射的条件下，球的表面在与入射线相遇的点向雷达天线反射回的波；而另一种是球的爬行波，即入射波在球的阴影区表面激励出的沿球表面传播的波形。

球的散射场可以用θ和的函数表示，散射方向与入射方向对球心所形成的双站角用θ表示；由入射电场和入射平面组成的极化平面和由入射方向和散射方向组成的散射平面间的夹角用表示，其散射的几何关系如图1所示。

由公式4可以看出，由于球的对称性，其单站的RCS与视角无关，仅根据球的电尺寸进行变化，球的单站RCS计算结果如图2示。

由图2不难看出，金属球的RCS值σ随的变化可分为低频区、谐振区和高频区。

当时，σ随单调增加，在处达到极大值；在时，σ随的增加围绕振荡，且振荡幅度越来越小；在时，σ近似于几何光学值。

由于金属球光学区的RCS特征，所以用金属球对雷达进行定标，所以也就成为确定定标用金属球最小半径的标准。

金属球的σ随的变化可以通过镜面反射与爬行波绕射之间的相互干涉现象给出解释。

如图3所示，环绕球背面的爬行波能够生成朝向雷达方向的回波，它比镜面反射波多传播一段路程，生成一个滞后的相位角为。

因此，根据相位叠加的总的RCS就产生了有规律的干涉波形，这个减幅干涉图样在区域内的峰-峰间距发生路径差为1λ的现象，即相位差为：的现象，其中，干涉图样波峰之间的常数间隔为。

球型目标在不同波段的雷达散射截面

球型目标在不同波段的雷达散射截面
杨洋，姚建铨宋玉坤邴丕彬李忠洋，，，
２承德石油高等专科学校，．河北承德０７０）６００（．１天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所，天津３０７００２：
摘要：中对球型目标在微波、外、赫兹等不同波段的雷达散射截面进行深入探讨，０１
激光与红外
ＬＡＥＲ＆ＩＲＳＮＦＡＲＥＤ
Ｖｏ．１Ｎ．Ｊ４．ｏ５
Ｍａ２１ｙ，０１
文章编号：０－７（００－５－１１０８２１）５５２５０５１００
・电技术与系统・光
Ｏｔ— ｌｔｎｎｉｅｒｇＴａｊｎｖｒｔ，ｉｎｎ３０７，ｈａｐｏＥｅｒｉＥｇｅｎ，ｉｎｎＵｉｓｙＴａｊ，００２Ｃｉ；ｃｏｃｎｉｉｅｉｉｎ２ＣｅｇｅＰｔｌｕｏｅｅＣｅｇｅ０７０，ｈｎ）．ｈｎｄｅｒｅｍＣｌｇ，ｈｎｄ６００Ｃｉａｏｌ
ＡｂｔａｔＴｅｒｄｒｓａｔｒｇｃｏｓｓｃｉｎｏｃｏｖ，ａｅｎｒｈｒｎｄｆｒｎｖａｄｆｒｓｈｒｃｌｔ－ｓｒｃ：ｈａａｃｔｉｒｓｅｔｆｍｉｒｗａｅｌｓｒａｄｔａｅｔｉｉｅｅｔｅｎｏｅｚｗａｅｂｎｏｐｅａｉｒａｇｔｅｉｖｓｇｔｄＢｓｇｅｅｔｍａｎｔｈｏｙａｄｉｆａｅａｉｔｎｔｅｒｔｅｍａｈｍａｉａｘｒｓｉｎｏ－ｅｓａｎｅｔａｅ．ｙｕｉｌｃｒｒｉｎｏｇｅｉｔｅｒｎｎｒｒｄｒｄａｉｈｏｙ，ｈｔｅｔｌｅｐｅｓｏｆａｃｏｃｒｄｃｔｒｎｒｓｅｔｎａｅｇｖｎｉｃｏｖａａｆｉｅｌｍｅａａｌａｄｌｓｒａａｆａｅｔｗｖ．ｈｎｔｅｒａｓａｔｉｇｃｏｓｓｃｉｒｉｅｎｍｉｒｗａｅｒｄｏａｔｂｎｅｄｏｍｂｒａｅＴｅｈｅｏｒｄｌｌａｒｒＬｓｅｉｃｒｓａｃｄｍｅｈｄｏｒｈｒａａｃｔｒｎｒｓｅｔｎｆｒｐｅｃｌｔｒｅｓａｅｏｔｉｅ．ｈｍｅｉｎｐｃｆｅｅｒｈａｔｏｆｅａｅｔｒｄｒｓａｔｉｇｃｏｓｓｃｉｈｒａａｇｔｂａｎｄＴｅ“ ｄａｉｎｔｚｅｏｏｓｉｒｗｅｇｔｄｃｒｅｔｎｍｅｈｄａｄｉｏｃｅｅｉｌｍｅｔｔｎａｅｐｅｅｔｄｂｈｓｎｔｅｉｅｔａｅｔｎｉｈｅｏｒｃｉｔｏ ” ｎｔｃｎｒｔｍｐｅｎａｉｒｓｎｅｙｃｏｅｈｄａｍｅａＬｍｂｒｉｏｓｏｒｌｌａｓｈｒｈｔｎａｄｂｄｆｔｒｈｒａａｃｔｒｇｃｏｓｓｃｉｎｐｅｅａｔｅｓａｄｏｙｏａｅｔｒｄｒｓａｔｉｒｓｅｔ．ｓｒｅｚｅｎｏＫｅｒｓｍｉｒｗｖａａ；ａｅａａ；ｅａｅｔｒｄｒｒｄｃｔｒｎｒｓｅｔｎ；ｐｅｉａｔｇｔｙｗｏｄ：ｃｏａｅｒｄｌｓｒｒｄｔｒｈｒａａ；ａａｓａｔｉｇｃｏｓｓｃｉｓｈｒｃａｅｓｒｒｚｒｅｏｌｒ

金属球成像---电子科大实验报告

电子科技大学实验报告实验地点：主楼C2－205 实验时间：2011.5.21－5.30一、实验室名称：微波遥感室内实验基地二、实验项目名称：雷达成像原理及算法三、实验学时：12四、实验目的：1．熟悉ISAR成像原理，熟悉雷达成像和分析仪器的使用。

2．计算点目标的距离参数转台ISAR 成像实验根据经典成像公式，用金属球定标，对典型散射体进行成像，可以得到目标散射源在旋转平内的二维投影。

通过投影图像可计算点目标金属球的距离等参数。

五、实验器材室内微波散射系统：高性能矢量网络分析仪器（E8363B）、半圆形天线支架、多波段喇叭天线、样品实验台、测试控制系统和吸波材料。

还有电机控制转台、台式电脑和两个金属小球。

图（a）为半圆形天线支架及多波段喇叭天线，图（b）为台式电脑及矢量网络分析仪图(a) 半圆形天线支架、多波段喇叭天线图(b) 台式电脑、矢量网络分析仪六、实验原理室内微波散射系统是一套双基全极化的室内微波散射测量系统（indoor scattering measurement system）。

它可以用来测量典型地物在自然状态下的微波散射系数（后向，镜像，双站），通过调整收发天线入射角度，可以分别测量地物的镜向反射系数、后向散射系数和双站散射系数。

进而研究微波遥感典型地物散射机理和参数反演。

该系统通过低损耗同轴线将收发喇叭天线分别接到矢量网络分析仪的端口1和端口2，组成以矢量网络分析仪为核心的散射测量系统，利用天线伺服控制系统调整收发天线角度来测量不同角度不同极化的散射系数。

室内微波散射系统测量频率范围为1GHz到12.6GHz（由同轴传输线的最高频率所限定），最大发射功率可达15dB，最多扫描点数为16000点（为方便数据处理，通常取201或401个采样点），利用标准校准件可以实现精确的双端口网络误差校准。

天线入射角调节范围可以从-65°到65°。

目标样品被放于半径约为3米的圆形导轨中心位置，样品四周的吸波材料主要用于去除样品周边的环境干扰，其吸波效率大于-40dB。

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第３４卷第１１期
２０１３年１１月
兵
工
学
报
Ｖｏ１．３４ＮＯ．１１ＮＯＶ．２０ｌ３
ＡＣＴＡＡＲＭＡＭＥＮＴＡＲＩＩ
金属球目标雷达成像特性分析
邓彬，王瑞君，秦玉亮，王宏强，黎湘
ｓｐｈｅｒｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｅｃｉｓｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｉｔｓｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｒａｎｇｅｐｒｏｆｉｌｅｏｆａｓｐｈｅｒｅｔａｋｅｓｏｎｏｎｅｏｒｔｗｏｐｅａｋｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂａｎｄｓ，ｗｈｉｌｅｉｔｓ２Ｄｉｍａｇｅｃａｎｂｅｔｙｐｉｆｉｅｄｂｙａｎａｒｃｏｒａｐｏｉｎｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂａｎｄｓａｎｄｒｏｔａｔｉｏｎａｎｇｌｅｓ．Ａｓｐｈｅｒｅｓｈｏｕｌｄｂｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙａｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ，ｍｉｇｒａ — ｔｏｒｙｏｒｐｏｉｎｔ — ｌｉｋｅｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｃｅｎｔｅｒｍｏｄｅｌｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＴｈｅｓｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｍａｙｐｒｏｖｉｄｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒＲＣＳｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｓｏｕｒｃｅｄｉａｇｎｏｓｉｓ．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅａｎｄｐｈａｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏｍｐｌｅｘｒａｄａｒｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ（ＲＣＳ）ｏｆａｍｅｔａｌｌｉｃ
中图分类号：Ｖ２１８文献标志码：Ａ文章编号：１０００ — １０９３（２０１３）１１－１４７４ — ０５
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１０００ — １０９３．２０１３．１１．０２１
ＲａｄａｒＩｍａｇｉｎｇＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＭｅｔａｌｌｉｃＳｐｈｅｒｅｓ
ＤＥＮＧＢｉｎ，ＷＡＮＧＲｕｉ・ｊｕｎ，ＱＩＮＹｕ — ｌｉａｎｇ，ＷＡＮＧＨｏｎｇ－ｑｉａｎｇ，ＬＩＸｉａｎｇ
（国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙４１００７３）
摘要：在金属球后向电磁散射精确解的基础上对其复雷达散射截面（复ＲＣＳ）的幅度和相位特
Байду номын сангаас
点进行了分析。金属球距离像在低频段呈现大小悬殊的２个尖峰，在高频段仅出现１个尖峰，其二维像在不同转角和频段下呈现出圆弧或点的特征。指出不同条件下金属球应当用色散、滑动或理想点散射中心模型进行描述。所揭示的金属球雷达成像特性对于ＲＣＳ测量定标和散射源诊断分析具有参考价值。关键词：雷达工程；金属球；雷达散射截面；复雷达散射截面；雷达成像；散射中心模型
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｄａｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｍｅｔａｌｌｉｃｓｐｈｅｒｅ；ｒａｄａｒｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｌｅｘｒａｄａｒｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ；
ｒａｄａｒｉｍａｇｉｎｇ；ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｃｅｎｔｅｒｍｏｄｅｌ